糖类化合物_糖类的化学结构

一、糖类的概述

1. 结构与组成

糖类在分子结构上可分为多羟基醛、多羟基酮及其脱水缩合物。其通式常以Cm(H2O)n表示，历史上也曾称其为碳水化合物。

2. 分类

依据糖类是否能水解以及水解后的产物，糖类可分为:

• 单糖：无法水解的糖类，如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖。

• 低聚糖：1 mol低聚糖水解后产生2-10 mol单糖。其中，产生2 mol单糖的称为二糖，如麦芽糖、乳糖和蔗糖。

• 多糖：1 mol多糖水解后可产生大量单糖，比如淀粉和纤维素。

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糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物。其分子虽然常用通式Cm(H2O)n表示，但m与n并不局限于完全相同的正整数。

并非所有符合Cm(H2O)n通式的物质都是糖类化合物，如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等。有些糖的分子式并不完全遵循此通式，如脱氧核糖C5H10O4。

有甜味的不一定都是糖类物质，如甘油、木糖醇；而没有甜味的也可能是糖类，如淀粉和纤维素。糖类并不完全等同于碳水化合物，也不仅仅代表甜味物质。

二、葡萄糖与果糖的特性与反应

1. 分子组成和结构特点

葡萄糖和果糖在组成和结构上互为同分异构体。

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。

• 氧化反应:

  a. 生理氧化或燃烧：C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O(l)。

  b. 被弱氧化剂如银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液氧化。

三、二糖与多糖的化学性质及实验探究

3.1 蔗糖与麦芽糖

• 结构与性质:

• 水解反应:

  蔗糖水解实验需用稀硫酸(1∶5)作为催化剂，水浴加热。其水解反应的化学方程式为...

• 实验注意事项:

  如需保证实验成功，应先注意清洁试管并预先用NaOH溶液洗涤再清水洗净；水解实验需用水浴加热；检验水解产物为葡萄糖时需先加NaOH溶液中和稀硫酸至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2。

3.2 淀粉与纤维素

• 结构与性质:

• 水解及检验:

  淀粉水解程度的判断需注意检验产物中是否有葡萄糖生成，并确认淀粉是否完全水解。使用银氨溶液或新制的Cu(OH)2及碘水来进行淀粉是否发生水解及水解是否完全的检验。