第十六章
糖类化合物
主要内容
第一节 单糖
第二节 寡糖和多糖
第三节 扩展性知识
糖的定义和分类
糖类是一类多羟基醛（或酮），或
通过水解能产生这些醛酮的物质。
糖分为三类：单糖、寡糖和多糖。
第一节 单糖
一、开链结构及构型
H 左,OH 右,D 系列 H 右,OH 左，
L 系列
H O
C H O
H
H
H
H
O H
O H
O H
C H 2 O H
C H O
O H
O H
O H
C H 2 O H
H O
C H O
C H 2 O H
二,环状结构及构象
环状半缩醛、半缩酮的启迪，糖环形结构
的提出。
HOCH2CH2CH2CHO
O
H
O H
HOCH2CH2CH2CH2CHO
O
H
O H
O
H
H
H
C H 2 O H
O H
O H
O H
H
H, O H
O
C H 2 O H
O H
O H
O H
H, O H~
1、葡萄糖的哈武斯透视式
H O
C H O
H
H
H
H
O H
O H
O H
C H 2 O H
H O
C H O
H
H
H
H
O H
O H
O H
H O C H 2
H O O
H
H
H
H
O H
O H
H O C H 2
H O H
H O O
H
H
H
H
O H
O H
H O C H 2
O HH
+
?-D-吡喃葡萄糖 ?-D-吡喃葡萄糖
H O O
H
H
H
H
O H
O H
H O C H 2
O HH
O
H
H
H
H
H
O H
O H
O H
H O A or
?-D-吡喃葡萄糖 A = H O C H 2 -
2、葡萄糖的构象
O
H
H
H
C H 2 O H
O H
O H
O H
H
H
O H O
H?
H?
H?
H?
H
O H
O H
H O
H O
C H 2 O H
OH?
H?
H?
H?
H?
C H 2 O H O H
O H O H
H O
(1)
(2)
?-D-吡喃葡萄糖 O
H
H
H
C H 2 O H
O H
O H
O H
H
H
O H
O
H
H
H
H
H
O H
O H
H O
H O
C H 2 O H
OH
H?
H?
H?
H? C H 2 O H
O H
O H O H
H O
(4)
(3)
?-D-吡喃葡萄糖
三、化学反应
1、成苷反应
环状糖的半缩醛羟基能与另一分子化合
物中的羟基、氨基或硫羟基等失水，生成的失
水产物称为糖苷，也称为配糖体。由葡萄糖衍
生的糖苷叫葡萄糖苷，失水时形成的键叫苷键。
糖苷的名称由三部分组成：
配基 +糖的残基 +（糖）苷C H = O
O H
HH O
O HH
O HH
C H 2 O H
H O
H
H
H
C H 2 O H
O H
O H
O H
H
H
O H O
H
H
H
C H 2 O H
O H
O H
O H
H
H
O C H 3
O
H
H
H
C H 2 O H
O H
O H
O H
H
H
O H
O
H
H
H
C H 2 O H
O H
O H
O H
H
H
O C H 3
甲基 - ?-D-吡喃葡萄糖苷
甲基 - ? -D-吡喃葡萄糖苷
2、氧化反应
（ 1） 用斐林试剂、土伦试剂、本尼迪特
试剂氧化
斐林试剂 or 土伦试剂
C H =O
O H
HH O
O HH
O HH
C H 2 O H
H
C O O H
O H
HH O
O HH
O HH
C H 2 O H
H
D-葡萄糖酸D-葡萄糖
or 本尼迪特试剂
（ 2）与溴水的反应
溴的水溶液很快与醛糖反应，选择性地将
醛基氧化成羧基,然后生成内酯。
酮糖不发生此反应，因此可作为区分两类
糖的鉴别反应。
C H = O
O H
HH O
O HH
O HH
C H 2 O H
H
C O O H
O H
HH O
O HH
O HH
C H 2 O H
H
O
H
H
H
C H 2 O H
O H
O H
O H
H O
Br-H2O
葡萄糖酸D-葡萄糖 葡萄糖酸 -?-内酯
（３）与稀硝酸的反应
C H =O
O H
HH O
O HH
O HH
C H 2O H
H
C O O H
O H
HH O
O HH
O HH
C O O H
H
稀 HNO3
３、还原反应
C H =O
O H
HH O
O HH
O HH
C H 2O H
H
C H 2 O H
O H
HH O
O HH
O HH
C H 2 O H
H
H2, Pd
or NaBH4
４、与含氮试剂的反应
C H = N N H C 6 H 5
N N H C 6 H 5
HH O
O HH
O HH
C H 2 O H
５、环状缩醛和缩酮的形成
处于糖环上的顺式邻二醇可与醛或酮生成环状的
缩醛或缩酮，常用于某些合成反应中保护糖上的
羟基。
一分子糖和三分子苯肼反应，在糖的 1,2-位
形成二苯腙（称为脎）的反应称为成脎反应。
可作为糖的定性反应、结构鉴定和制备衍生
物用。
６、碱性条件下的反应H
C H O
O H
HH O
O HH
O HH
C H 2 O H
CH OH
O H
HHO
O HH
O HH
CH 2O H
HO
CH O
H
HHO
O HH
O HH
CH 2O H
CH2
O
HHO
OHH
OHH
CH2OH
D-葡萄糖 烯二醇 D-甘露糖
D-果糖
弱碱弱碱
７、酸性条件下的脱水
在弱酸条件下，具有 β －羟基的羰基化
合物易发生 β － 羟基与 α － 氢的脱水反应，
形成 α, β － 不饱和羰基化合物。
糖具备上述特征，因此，在酸性条件下易
脱水形成二羰基化合物。在强酸条件下，戊醛
糖和己醛糖经多步羟基脱水，分别形成呋喃甲
醛和５－羟甲基呋喃甲醛。
８、高碘酸氧化
C H = O
O H
HH O
O HH
O HH
C H 2O H
H
5 HCOOH + CH2O5HIO4
可用于确定糖
环大小、多糖
中糖苷键连接
的位置。
第二节 寡糖和多糖
一、双糖
１、麦芽糖
麦芽糖是淀粉水解的产物。
麦芽糖有变旋现象，分子内存在游离
的半缩醛羟基，故为还原糖。
O
C H 2 O H
O H
O H
H O
O
C H 2 O H
O H
O H
O
~ O H
３、乳糖和蔗糖
乳糖存在于哺乳动物的乳汁中，工业上可
从乳清中获得。有变旋现象，是还原糖。
蔗糖在甘蔗和甜菜中含量最多，是自然界
分布最广的双糖。无变旋现象，是非还原糖。
乳糖 蔗糖
C H 2 O H
O
C H 2 O H
O H
O H
O
O H
O H
O ~
H,O H
H O O
C H 2 O H
O H
O H
H O O
O
C H 2 O H
H O
O H
H O H 2 C
12
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
２、纤维二糖
C H 2 O H
O
C H 2 O H
O H
O H O H
O
O H
O H
O ~
H,O H
二、多糖
纤维素是自然界分布最广、存在最多的有
机物。它是 D-葡萄糖以 β -１，４苷键相连的聚
合物。
淀粉是人类获取糖类的主要来源。可分为
直链淀粉和支链淀粉两类。淀粉溶液与碘可产
生紫蓝色，使直链淀粉的定性鉴定反应。
糖原是人和动物体内，经一系列酶催化反
应，将多个葡萄糖组合而成的分支多糖。
第三节 扩展性知识
一、环糊精
环糊精是经浸解杆菌淀粉酶作用于
淀粉后产生的环状低聚糖的总称。
具有一定水溶性，同时，许多非极
性有机分子或有机分子的非极性一端又
可进入其内腔形成包结物。被广泛应用
于食品、医药、农药等方面。
二、糖脂
糖脂是由糖和脂质部分组成的，糖给予分子
以, 亲水极, 。可分为甘油糖脂和鞘糖脂两类。
三、糖蛋白
糖蛋白是指由比较短的、往往是有分支的寡
糖链与蛋白质以共价键相连的缀合物。他们广
泛存在于动物、植物和某些微生物中。
四、糖与血型物质
人的血型是由红细胞膜上所谓的, 抗原决
定族, 所决定的，它们是糖蛋白。
五、化学糖生物学和糖类药物
现在使用的糖类化合物药物已超过 500个，
包括各种抗生素、核苷、多糖和糖脂等。
我国很多传统中药的中药成份多数与糖有
关。糖类药物的研究和发展也为中医中药的研
发提供了极好的机遇。