醣類的環狀結構(cyclic structure of the saccharide)

1. 葡萄糖環狀結構生成:D-Glucose的第一個碳帶部分正電荷,而C=O上的氧帶部分負電,第五個碳上的OH有一對未共用電子對,容易去攻擊帶部分正電的第一個碳原子,形成共價鍵結,這時原本雙鍵上的電子又跑到氧上面,和水結合形成OH基。新形成的OH基在空間排列中有兩種可能(如下圖),兩者互為首旋異構物(anomers)


資料來源:波特蘭州立大學
2. 首旋異構物(anomers):第一個碳上所接的OH空間排列不同造成的異構物
3. 環狀結構在空間中為立體構造,稱為椅形(chair conformation)。其中以β-D-Glucopyranose為例,OH基在空間結構中方向為''上下上下'',最後一個-CH2OH為''上''



資料來源:維基百科
4. 構型(Conformational Formulas)
β-D-六環葡萄糖呈Haworth投影時,OH的排列由第一碳到第四個碳分別為上、下、上、下,最後一個OH接在第六個碳上,整個CH2OH位於環的上方,且接在第五個碳上 。OH原子排列的口訣:上下上下上
(Haworth投影法把chair form投影在平面上呈六邊形)


資料來源:科學物理

5. 環糖的命名
A. 含有氧原子的六元環化合物稱作pyran,含氧原子的五元環化合物稱作furan,葡萄糖和果糖在水溶液都是環狀構造,因此皆可用pyran和furan命名。當D-Fructose五號碳原子上的氧去攻擊C=O的碳原子時,會形成五元環的果糖;當六號碳上的氧原子去攻擊C=O的碳原子時,形成六元環的果糖
B. 自然界裡果糖以五元環居多,六元環較少,因為當五元環果糖兩邊的CH2OH距離最遠,立體排斥力最小也最穩定;葡萄糖六元環居多,五元環較少
C. 編號:
a. 直鏈狀:越重要的碳,數字越小,按鍵結順序編號
<e.g>果糖,有C=O的那個碳原子最重要,數字要較小,由上往下按1234編號


資料來源:維基百科
b. 環狀:
號碼小的放右邊,號碼大的放左邊;號碼小的碳接比較重要的官能基,號碼大的接較不重要的官能基 <e.g>六元環葡萄糖的一號碳接了兩個氧,五號碳接了一個氧,相對一號碳比五號碳來的重要,因此一號碳的數字要小、放右邊,五號碳的數字要大、放左邊
c. 命名寫法:
以Glucopyranose六環葡萄糖為例
Glucose+pyran六元環葡萄糖Glucopyranose
6. 抗壞血酸(Ascorbic Acid)
A. 又稱維他命C(Vitamin C),由葡萄糖合成,為一種五元環葡萄糖,當D-Glucose第四個碳的氧和羰基形成五元環葡萄糖。雖然一開始葡萄糖是右型,最後卻形成左型維他命C
*廣告常說左旋維他命C,其實是"左型右旋",光學活性順時針偏轉

資料來源:維基百科
B. 維他命C的氧化:
當葡萄糖轉變成維他命C時,非常不穩定,很容易發生氧化,形成去氫的維他命C(L-Dehydroascorbic acid)

資料來源:維基百科
▼醣(carbohydrate) 顯示/隱藏(show/hide)

4 意見:

  1. Hello,

    您的整理做的非常好,謝謝您提供的參考資料!
    然而,發現有一圖錯置, 上述第4點 構型(Conformational Formulas)的圖, 放成了alpha的, 所以圖跟文字對不起來. 不知道我的看法對不對, 請您參考一下.
    謝謝!

    回覆刪除
  2. 您好,
    感謝您提供這麼好的資源,但在果糖的部分下面的範例是半乳糖的,再麻煩您將圖修正一下,就更完美了。
    謝謝您。

    回覆刪除
  3. 當D-Fructose五號碳原子上的氧去攻擊C=O的碳原子時,會形成五元環的果糖;當六號碳上的氧原子去攻擊C=O的碳原子時 錯的好恐怖喔~ 誤人子弟阿~

    回覆刪除

 
TOP