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β-D-呋喃果糖基- α-D-吡喃葡萄苷
基本分類:碳水化合物分單糖、二糖、低聚糖、多糖四類。糖的結(jié)合物有糖脂、糖蛋白、蛋白多糖三類。
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在人們知道碳水化合物的化學(xué)性質(zhì)及其組成以前,
β-D-呋喃果糖基- α-D-吡喃葡萄苷碳水化合物已經(jīng)得到很好的作用,如今含碳水化合物豐富的植物作為食物,利用其制成發(fā)酵飲料,作為動(dòng)物的飼料等。一直到18世紀(jì)一名德國(guó)學(xué)者從甜菜中分離出純糖和從葡萄中分離出葡萄糖后,碳水化合物研究才得到迅速發(fā)展。1812年,俄羅斯化學(xué)家報(bào)告,植物中碳水化合物存在的形式主要是淀粉,在稀酸中加熱可水解為葡萄糖。1884年,另一科學(xué)家指出,碳水化合物含有一定比例的C、H、O三種元素,其中H和O的比例恰好與水相同為2:1,好像碳和水的化合物,故稱此類化合物為碳水化合物,這一名稱,一直沿用至今。
糖類化合物由C(碳),H(氫),O(氧)三種元素組成,分子中H和O的比例通常為 分子式
2:1,與水分子中的比例一樣,故稱為碳水化合物??捎猛ㄊ紺m(H2O )n表示。因此,曾把這類化合物稱為碳水化合物。但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)有些化合物按其構(gòu)造和性質(zhì)應(yīng)屬于糖類化合物,可是它們的組成并不符合Cm(H2O )n 通式,如鼠李糖(C6H12O5)、脫氧核糖(C5H10O4)等;而有些化合物如甲醛、乙酸(C2H4O2)、乳酸(C3H6O3)等,其組成雖符合通式Cm(H2O )n,但結(jié)構(gòu)與性質(zhì)卻與糖類化合物*不同。所以,碳水化合物這個(gè)名稱并不確切,但因使用已久,迄今仍在沿用。(另外像碳酸(H2CO3)、碳酸鹽(XXCO3)、碳單質(zhì)(C)、碳的氧化物(CO2、CO)、水(H2O)都不屬于有機(jī)物,也就是不屬于碳水化合物。
碳水化合物是為人體提供熱能的三種主要的營(yíng)養(yǎng)素中zui廉價(jià)的營(yíng)養(yǎng)素。食物中的碳水化合物分成兩類:人可以吸收利用的有效碳水化合物,如:?jiǎn)翁?、雙糖、多糖和人不能消化的無(wú)效碳水化合物,如:纖維素。
碳水化合物一般的化學(xué)表達(dá)式為C6H12O6。
糖化學(xué)是有機(jī)化學(xué)的一個(gè)重要分支,它是以研究糖的化學(xué)性質(zhì)以及化學(xué)反應(yīng)為主的一門(mén)科學(xué)。由于糖的結(jié)構(gòu)是多羥基醛酮化合物或其半縮醛結(jié)構(gòu),因此糖化學(xué)主要研究了糖分子內(nèi)部的這些相關(guān)性質(zhì)。部份醛糖能氧化為羧酸。以下是主要其牽涉的化學(xué)反應(yīng):
糖類縮醛化:指糖類形成縮醛的作用。
氰醇反應(yīng):指醛糖或酮糖與氰或腈發(fā)生反應(yīng),形成氰醇。
Lobry-de Bruyn-van Ekenstein轉(zhuǎn)化:醛糖-酮糖兩者間轉(zhuǎn)換的異構(gòu)化作用。
阿馬道里重排:指被氮取代的醛糖胺轉(zhuǎn)變成1-氨基-1-脫氧-2-酮糖的同分異構(gòu)重排反應(yīng)。
內(nèi)夫反應(yīng):指一級(jí)或二級(jí)硝基化合物負(fù)離子在酸中水解,生成醛糖或酮糖和一氧化二氮的反應(yīng)。
佛爾遞降反應(yīng):使醛糖碳鏈縮短的常用反應(yīng)之一。
柯尼希斯-克諾爾反應(yīng):用糖基鹵化物和醇生成糖苷的取代反應(yīng)。
有些糖類可以斐林試劑偵察,醛和還原糖會(huì)產(chǎn)生紅褐色的氧化亞銅。
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