一、糖类的组成与分类
一、结构与组成
从分子结构来看,糖可分为多羟基醛、多羟基酮及其脱水缩合物。其大部分成分用通式Cm(H2O)n表示,过去称为碳水化合物。
2.分类
根据糖是否能水解以及水解后的产物,糖可分为:
(1)单糖:凡是不能水解的糖都称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖等。
(2)低聚糖:1摩尔低聚糖水解后可产生2-10摩尔单糖。如果水解产生2摩尔单糖,则称为二糖。重要的二糖包括麦芽糖、乳糖和蔗糖。
(3)多糖:1摩尔多糖水解后,可生成许多摩尔单糖,如淀粉、纤维素等。
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(1)糖是一种有机化合物,由碳、氢、氧三种元素组成。
(2)大多数糖类化合物的分子可用通式Cm(H2O)n表示,其中m和n为正整数,可以相同也可以不同。
(3)符合通式Cm(H2O)n的物质不一定是糖类化合物,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等;有些糖的分子式不符合Cm(H2O)n,例如脱氧核糖C5H10O4。
(4)有甜味的不一定是糖,如甘油、木糖醇等;不具有甜味的也可能是糖,如淀粉、纤维素等。因此,糖类物质并不完全是碳水化合物,也不等于甜味物质。
二、葡萄糖与果糖
1.分子组成及结构特征
从组成和结构来看,葡萄糖和果糖互为异构体。
2.葡萄糖的化学性质
葡萄糖分子含有醛基和醇羟基,可发生氧化、加成、酯化等反应。
(1)氧化反应
生理氧化或燃烧
C6H12O6(s)+6O2(g)―6CO2(g)+6H2O(l)H-2804kJ·mol-1
用弱氧化剂银氨溶液或新配制的Cu(OH)2悬浮液氧化
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葡萄糖分子结构的探索
三、二糖和多糖
1.蔗糖和麦芽糖
(1)蔗糖和麦芽糖的结构与性质
(2)蔗糖的水解反应
蔗糖水解反应实验需要稀硫酸(1:5)作为催化剂,在水浴中加热。水解反应的化学方程式为:
水解液中葡萄糖的检测:检测水解液中的葡萄糖,必须先加入NaOH溶液中和过量的硫酸,然后加入银氨溶液或新配制的Cu(OH)2悬浮液进行检测。
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(1)蔗糖和麦芽糖的结构和化学性质的实验研究
(2)为保证上述实验的成功,应注意:
装有蔗糖或麦芽糖溶液的试管必须提前清洗。可先用NaOH溶液洗涤,再用清水洗涤;
蔗糖或麦芽糖水解实验需要水浴加热;
测试水解液为葡萄糖时,必须先加入NaOH溶液中和用作催化剂的稀硫酸,然后加入银氨溶液或新配制的Cu(OH)2直至溶液呈碱性,否则实验将失败。
2.淀粉和纤维素
(1)淀粉和纤维素的结构和性质
(2)淀粉水解及其程度的测试
方法规律
(1)由于糖类水解常用无机酸(一般为稀硫酸)作为催化剂,因此在测试水解液之前,必须加碱中和酸,以防止硫酸与银氨溶液或新配制的Cu发生反应。(OH)2悬浮液。导致实验失败。
(2)用I2测定淀粉时,应直接取水解混合物,加入碘水。如果中和后的溶液中加入碘水,I2与NaOH溶液发生反应,会影响淀粉测试。
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糖还原性测定及淀粉水解度测定
1、糖的还原性测试
糖的还原性意味着糖可以发生银镜反应或与新制备的Cu(OH)2悬浮液发生反应。如果糖不能发生银镜反应或与新制备的Cu(OH)2悬浮液反应,则该糖不具有还原性,是非还原糖。
2、淀粉水解程度的判断
(1)实验原理
判断淀粉水解程度时,应注意检查产品中是否生成葡萄糖,同时确认淀粉是否完全水解。用银氨溶液或新配制的Cu(OH)2和碘水检查淀粉是否已水解以及水解是否完全。
(2)实验步骤
(三)实验现象及结论
糖相互转化关系图
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