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吡喃糖

鎖定
吡喃糖是具有吡喃環結構的功能物質。吡喃環結構的糖是由糖的5位羥基與1位醛基縮合生成一個六元環的半縮醛。根據糖苷鍵的不同可以分為α-吡喃糖和β-吡喃糖。
中文名
吡喃糖
外文名
pyranose
相關學科
有機化學、生物化學
用    途
維持生命的能量物質
舉    例
α-D型葡萄糖、β-D型葡萄糖

吡喃糖簡介

吡喃糖,英文名稱為pyranose。糖的5位羥基與1位上的醛基發生加成反應形成一個六元環的半縮醛的吡喃環結構。我們把這樣的糖叫做吡喃糖。
吡喃糖以吡喃為主體結構,葡萄糖、甘露糖半乳糖等己糖大都以吡喃糖的形式存在,吡喃環上的羥基朝向因己糖的結構而變。葡萄糖醛酸甘露糖醛酸氨基葡萄糖也以吡喃糖的形式存在,木糖核糖阿拉伯糖等戊糖也能形成吡喃糖的衍生物。遊離的吡喃糖與呋喃糖在一定比例下處於平衡中。澱粉、纖維素、甲殼素等多糖都是由吡喃糖連接而成的多糖。自然界的戊糖、己糖等都有兩種不同的結構,一種是多羥基醛的開鍊形式;另一種羰基與羥基反應成環反應生成的產物——半縮醛。

吡喃糖葡萄糖構象分析

與環己烷類似,只是環中一個氧原子代替了環己烷中的一個CH2,儘管氧原子與碳原子半徑不同,但是氧原子周圍的電子近似四面體分佈,CH3OCH3與CH3CH2CH3中CH3的旋轉勢能也類似,因此可以用環己烷的構象近似地表示吡喃糖分子的構象。在吡喃糖環上有多個取代基,相同的取代基佔平鍵數目較多時,其構象也相對穩定,如α-D-吡喃葡萄糖中C1羥基佔直立鍵,其他取代基佔平伏鍵,而β-D-吡喃葡萄糖中所有取代基均佔平伏鍵,所以β-D-吡喃葡萄糖比α-D-吡喃葡萄糖更為穩定,因此在水溶液中,β-D-吡喃葡萄糖與α-D-吡喃葡萄糖大致比例為7:4。
葡萄糖的兩種構象 葡萄糖的兩種構象

吡喃糖纖維二糖

纖維二糖是纖維素水解的產物。它的分子式為C12H22O11。實驗表明:纖維二糖水解產生兩分子D-葡萄糖,它能被β-葡萄糖苷酶水解,與Tollens試劑、Fehling試劑、Benedict試劑呈正反應,是還原糖。由上述實驗事實可以推斷:纖維二糖是由一分子β-D-吡喃葡萄糖提供半縮醛羥基和一分子D-葡萄糖提供非半縮醛羥基經失水生成的,是β-葡萄糖苷。用高碘酸法和甲基化法還可以推知兩個葡萄糖均為吡喃環,並用β-1,4-苷鍵結合。如圖1所示的纖維二糖的構象式及學名。
圖1 纖維二糖 圖1 纖維二糖
命名這類還原糖時,通常是將保留半縮醛羥基的糖作為母體,另一個糖作為取代基,所以纖維二塘的學名是4-O-(β-D-吡喃葡萄糖基)-D-吡喃葡萄糖。 [1] 
參考資料
  • 1.    邢其毅.基礎有機化學第三版(下冊):高等教育出版社,2005