醛糖构型谱 酮糖构型谱系 丙糖 掉烈是光个公电于其多负圣特 CHO -OH HO 糖 OH. )-t:reoze OH H-OH 戊 糖 glycer aldehyue glyceraldehy( dihyd.x L(+)核糖 糖 Fischer rojeetio"form las L-洛酮糖L果糖ヰL-由梨糖 格 D-塔格糖山梨糖 D-糖
构型是指一个分子由于其各原子特 有的空间排列而使该分子具有特定 的立体化学结构。当一个物质由一 种构型转变为另一种构型时，要求 有共价键的断裂或重新形成。表明 一个物质应有其特定的构型。 单糖的构型以甘油醛为参照标准， 甘油醛C2为手性碳，与其相连的- OH在右边的为D型、在左边的为 L型，D型和L型互为立体异构体， 是一对对映体，具有对映体的结 构又称手性结构。 单糖的构型由于手性碳往往不止一 个，因而规定：离羰基最远的不对 称C上的-OH方向判定糖的构型， 在右边的为D型、在左边的为L型。 HO H CHO CH2OH H OH CHO CH2OH L-glyceraldehyde D-glyceraldehyde mirror C O CH2OH CH2OH dihydroxyacetone Fischer projection formulas 1 2 3 1 2 3 CHO CH2OH OH OH CHO CH2OH HO OH 4 C D-(-)-erythrose D-(-)-threose 醛糖构型谱系 L(+)-核糖 L(+)-阿拉伯糖 L(+)-木糖 L(+)-来苏糖 D(-)-来苏糖 D(-)-木糖 D(-)-阿拉伯糖 D(-)-核糖 戊 糖 L(+)-甘油醛 D(-)-甘油醛 丙 糖 L(+)-赤藓糖 L(+)-苏阿糖 D(-)-苏阿糖 D(-)-赤藓糖 丁 糖 L(+)-阿洛糖 L(+)-阿卓糖 L(+)-葡萄糖 L(+)-古洛糖 L(+)-艾杜糖 L(+)-甘露糖 L(+)-半乳糖 L(+)-塔罗糖 D(-)-塔罗糖 D(-)-半乳糖 D(-)-艾杜糖 D(-)-古洛糖 D(-)-甘露糖 D(-)-葡萄糖 D(-)-阿卓糖 D(-)-阿洛糖 己 糖 酮糖构型谱系 C=O C=O 二羟基丙酮 C=O L-赤藓酮糖 D-赤藓酮糖 C=O C=O L-核酮糖 L-木酮糖 C=O C=O D-木酮糖 D-核酮糖 C=O C=O C=O C=O C=O C=O C=O C=O L-阿洛酮糖 L-果糖 L-山梨糖 L-塔格糖 D-塔格糖 D-山梨糖 D-果糖 D-阿洛酮糖 丙 糖 丁 糖 戊 糖 己 糖
五碳糖、六碳糖等单糖分子在溶液 中大多不成上述的链式，而成环式 结构。单糖分子中的醛基或酮基与 另一个碳原子上的羟基反应，生成 丰缩醛，从而形成环式结构：
五碳糖、六碳糖等单糖分子在溶液 中大多不成上述的链式，而成环式 结构。单糖分子中的醛基或酮基与 另一个碳原子上的羟基反应，生成 半缩醛，从而形成环式结构： C O H + HO C H OH C H O C H
葡萄糖的环式结构 B-D(+吡喃型葡萄糖 H-'0 HQ H H-'CH OH 醛时式4-OH战氧桥哈9r形 成医蛛， 也平0婴州哈 雅紧野惑力睁上六玩那0元 禾排赛所天然首萄糖盼豹庄 花要心喵型䌷的啦HC 喃型分。 H-C-OH HH-C-OH 葡萄粮（链式） H 葡萄糖（环） α-D(+)呋喃型葡萄糖 B-D(+)呋喃型葡萄糖 αa-D(+)吡喃型葡萄糖
葡萄糖的环式结构 醛基可与C4 -OH 成氧桥结合，形 成五元环，也可与C5 -OH 结合形 成六元环。因为所形成的五元环 和六元环分布与呋喃环和吡喃环 相似，因此葡萄糖有呋喃型和吡 喃型之分。 在分子热力学上，六元环比五元 环稳定，所以天然葡萄糖分子主 要以吡喃型结构存在。 H- 1C=O H- 2C-OH HO- 3C-H H- 4C-OH H- 5C-OH H- 6C-OH H 葡萄糖（链式） H- 1C-OH H- 2C-OH HO- 3C-H H- 4C-OH H- 5C H- 6C-OH H O 葡萄糖（环式） 1C H- 2C-OH HO- 3C-H H- 4C H- 5C-OH H- 6C-OH H -D(+)呋喃型葡萄糖 H OH O 1C H- 2C-OH HO- 3C-H H- 4C H- 5C-OH H- 6C-OH H -D(+)呋喃型葡萄糖 HO H O 1C H- 2C-OH HO- 3C-H H- 4C-OH H- 5C H- 6C-OH H -D(+)吡喃型葡萄糖 H OH O -D(+)吡喃型葡萄糖
anomers (>99%) H OH HO、 H -OH OH HO- HO- -OH 1,5 closing 1CHO 1,5 closing OH CH2OH 2OH CH2OH a-D-(+)-glucopyranose HO- 3 B-D-(+)-glucopyranose (36.4%) 4-OH (63.6%) FOH H OH HO H 6CH2OH OH 1,4 closing D-(+)-glucose 1,4 closimg OH HO- (<0.0026%) HO- -OH OH CH2OH CH2OH a-D-(+)-glucofuranose anomers (<1%) B-D-(+)-glucofurano
形成环状结构以后，C1 原子也随之 变成了不对称C原子，半缩醛羟基可 能有两种不同的排列方式，称为α- 型和β-型两种异头物。规定：半缩 醛羟基与决定构型的醇羟基在同侧 的为 α-型，在相反侧的为β-型。 •α-型和β-型只是半缩醛羟基的 方位不同，其余不对称C原子的构 型都相同，因此它们之间并非镜 象异构体，而是异头物。两者的 比旋光度不同（ α-D葡萄糖为 +1120 ， β-D葡萄糖为+18.70 ） 在溶液中两者可相互转化，最后 达到动态平衡。CHO CH2OH OH OH HO OH D-(+)-glucose CH2OH OH O HO OH -D-(+)-glucofuranose CH2OH OH O HO OH -D-(+)-glucofuranose CH2OH O OH HO OH -D-(+)-glucopyranose CH2OH O OH HO OH -D-(+)-glucopyranose H OH HO H H OH HO H (36.4%) (63.6%) (<0.0026%) anomers (<1%) anomers (>99%) 1 2 3 4 5 6 1, 5 closing 1, 5 closing 1, 4 closim 1, g 4 closing
CHO -OH 顺转90 OH CH2OH HO- HOHC-$4 H 碳链卷曲 OH =0 OH H 4-OH HO OH OH OH 5OH OH CH2OH D-(+)-glucose CH2OH Fischer projection OH HOH2C A OH OH C4C5旋转120 OH H a-D-(+)-glucopyranose OH B CH2OH Haworth perspective OH B 、OH OH OH OH B-D-(+)-glucopyranose
葡萄糖的Haworth式 以上环状结构因氧桥过长，不 尽合理，1926年Haworth用透 视式表达葡萄糖的环状结构， 称为Haworth式或透视式： CHO CH2OH OH OH HO OH D-(+)-glucose HOH2C C HO OH OH OH O H CH2OH OH OH OH OH O H HOH2C OH OH OH OH O H A B A B O OH OH OH OH CH2OH O OH OH OH OH CH2OH -D-(+)-glucopyranose -D-(+)-glucopyranose 顺转90 碳链卷曲 C4-C5旋转120 Fischer projection Haworth perspective 4 5 5 4 5 5 4 5 5 4 4 4