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  • 1 # 停子的生活日記

    1. 葡萄糖的旋光性和開鏈結構式

    葡萄糖和絕大多數糖類均具有旋光性,可使平面偏振光發生旋轉。若向右旋轉,常用(+)表示,向左旋轉,常用(-)來表示。

    【平面偏振光】

    【有關偏振光與旋光性的資料】

    構型:是指分子內部手性碳原子所連結的原子或基團在空間排布的相對位置。葡萄糖的分子式為C6H12O6。【 D-(+)-葡萄糖結構式】

    命名原則:★★★ 將-CHO的碳原子定為第一個碳原子,其它依次標示。從葡萄糖的開鏈結構式中可以看出C2、C3、C4、C5均為手性碳原子。由於在手性碳原子上連線的原子或基團,它們在空間的位置是相對固定的,故寫結構式時不能隨意更動。如在葡萄糖分子中C3上的一OH在左邊,C2、C4、C5上的一0H均在右邊。

    為了決定單糖的構型,可以甘油醛為標準。如果在投影式中,末了第2個碳原子(即己糖分子中的第5個碳原子)上的羥基在右邊,與D-(+)-甘油醛相同,為D構型;羥基在左邊,與L-(-)-甘油醛相同的為L構型。

    實驗證明天然存在的葡萄糖為右旋,屬於D構型,所以應寫成D-(+)-葡萄糖。葡萄糖具有旋光性,其它大多數單糖分子也具旋光性。

    由於碳原子的四個價鍵平均分佈於空間,因此葡萄糖的碳鏈實際上並不是一條直線。葡萄糖的C1上醛基的氧原子和C5上的羥基在空間位置比較靠近,在分子內發生醛和醇的半縮醛反應,透過氧橋形成一個環狀結構的半縮醛。葡萄糖分子內發生的半縮醛反應使第一碳原子也變成不對稱碳原子,這個碳原子上的羥基稱半縮醛羥基。半縮醛羥基在右邊的稱α-D-葡萄糖;半縮醛羥基在左邊的稱β-D-葡萄糖。葡萄糖的兩種環狀結構都是右旋的,故它們的全名分別稱α-D-(+)-葡萄糖和β-D-(+)葡萄糖。

    【α-D-(+)-葡萄糖】 【D-(+)-葡萄糖】 【β-D-(+)葡萄糖】

    【葡萄糖為什麼仍有醛基的性質】

    為了加強立體概念,糖的環狀結構可以用哈沃斯式表示。在寫哈沃斯式時,常省略寫出構成環的碳原子,並且把朝向前面的三個鍵用粗線表示,把開鏈式中碳鏈左邊的原子或基團寫在環的上面,右邊的原子或基團寫在環的下面。形成的環與吡喃相同,所以這些糖又稱吡喃糖。

    【葡萄糖的哈沃斯式】

    構象:是指具有一定構型的有機物分子,由於單鍵的旋轉或扭曲,使分子中的原子團在空間產生不同的排列形式。

    X-線衍射分析表明:吡喃葡萄糖的五個碳原子和一個氧原子與環己烷一樣也不在一個平面上,有椅式和船式等構象,其中椅式比較穩定。

    【α-D-葡萄糖的椅式結構】【β-D-葡萄糖的椅式結構】。

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