第3章天然产物化学糖苷课件

3.糖糖苷苷-苷苷类类(glycoside)是是糖糖或或糖糖醛醛酸酸等等与与另另一一非非糖糖物物质质通通过过其其端端基基碳碳原原子子联联接接而而成成的的化化合合物。物。其中非糖部分就称为苷元其中非糖部分就称为苷元（aglycon）,其联其联接的键则称为苷键接的键则称为苷键。.1糖糖的的端端基基碳碳与与苷苷元元分分子子中中的的OH、COOH、SH、NH2脱水，形成不同的脱水，形成不同的苷键。苷键。例如葡萄糖苷（例如葡萄糖苷（D-Glu）。）。.23.1 3.1 单糖的立体化学单糖的立体化学 单糖结构的三种表示方法单糖结构的三种表示方法 Fischer Fischer投影式投影式 HaworthHaworth投影式投影式 优势构象式优势构象式.3D-葡萄糖葡萄糖(D-glucose)1 12 23 34 45 56 6FischerFischer投影式投影式RRRS.4将将分分子子结结构构投投影影到到纸纸面面上上，横横线线与与竖竖线线的的交交叉叉点点表表示碳原子；示碳原子；碳碳链链尽尽量量放放在在垂垂直直方方向向上上，命命名名中中编编号号最最小小的的碳碳原原子置于上端，其他基团放在水平方向上；子置于上端，其他基团放在水平方向上；垂垂直直方方向向碳碳链链指指向向纸纸面面后后方方，水水平平方方向向碳碳链链指指向向纸面前方（纸面前方（横前竖后横前竖后）；）；投投影影式式只只能能在在纸纸面面上上旋旋转转(180(180n)n)，不不能能脱脱离离纸面翻转；纸面翻转；投影式中的基团两两交换的次数不能是奇数投影式中的基团两两交换的次数不能是奇数FischerFischer投影式投影式.5糖糖在在水水溶溶液液中中主主要要是是以以环环状状半半缩缩醛醛或或半半缩酮的形式存在。缩酮的形式存在。HaworthHaworth投影式投影式-D-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖-D-D-呋喃葡萄糖呋喃葡萄糖.6 右下左上右下左上（与（与FischerFischer投影式对应）投影式对应）成环碳原子成环碳原子(C C4 4或或C C5 5)旋转旋转120120 环上环上-OHOH可不标出可不标出 五元氧环的糖五元氧环的糖 呋喃糖呋喃糖 六元氧环的糖六元氧环的糖 吡喃糖吡喃糖HaworthHaworth投影式特点投影式特点.7以甘油醛为标准，将单糖分子中以甘油醛为标准，将单糖分子中编号最大的编号最大的不对称碳不对称碳原子原子的构型与甘油醛作比较来命名糖分子的绝对构型。的构型与甘油醛作比较来命名糖分子的绝对构型。甘油醛甘油醛*糖的绝对构型表示法：采用糖的绝对构型表示法：采用D/LD/L法法.8FischerFischer投影式中，距离羰基最远的投影式中，距离羰基最远的C*C*（即编即编号最大的号最大的C*C*）上上-OHOH处于右侧者为处于右侧者为D-D-型糖；型糖；处处于左侧者为于左侧者为L-L-型糖。型糖。HaworthHaworth式中式中C C5 5-R-R（R R：烃基）处于环平面上方烃基）处于环平面上方者为者为D D型糖；型糖；C C5 5-R-R处于环平面下方者则为处于环平面下方者则为L L型糖。型糖。.9 D-D-甘油醛甘油醛5 55 5.10.11 端基碳：单糖成环后所形成的一个新的端基碳：单糖成环后所形成的一个新的手性碳原子（手性碳原子（C*C*）端基差向异构体：由端基手性碳原子所端基差向异构体：由端基手性碳原子所形成的一对旋光异构体，有形成的一对旋光异构体，有、之分。之分。Fischer Fischer投影式中，新生成的半缩醛羟基投影式中，新生成的半缩醛羟基与单糖分子中确定构型的与单糖分子中确定构型的C*C*上的上的-OHOH处于同处于同侧者为侧者为型；处于异侧者为型；处于异侧者为型。型。差向异构化现象差向异构化现象.12-D-D-葡萄糖葡萄糖-D-D-葡萄糖葡萄糖新生成的半缩醛羟基新生成的半缩醛羟基.13 Haworth Haworth投影式中，对于五碳吡喃型糖，其端基投影式中，对于五碳吡喃型糖，其端基C C的羟基（的羟基（C C1 1-OH-OH）与与C C4 4-OH-OH处于同侧者为处于同侧者为型；处于型；处于异侧者为异侧者为型。型。Haworth Haworth投影式中，对于五碳呋喃型糖，投影式中，对于五碳呋喃型糖，C C4 4-R-R与与端基端基C C的羟基（的羟基（C C1 1-OH-OH）处于同侧者为处于同侧者为型，处于异型，处于异侧者为侧者为型。型。.14-D-D-葡萄吡喃糖苷葡萄吡喃糖苷-D-D-葡萄吡喃糖苷葡萄吡喃糖苷OO同侧异侧14.15-D-D-葡萄呋喃糖苷葡萄呋喃糖苷-D-D-葡萄呋喃糖苷葡萄呋喃糖苷1 14 44 41 1（异侧）（异侧）（同侧）（同侧）.16 呋喃糖五元环接近在同一平面上。呋喃糖五元环接近在同一平面上。吡喃型糖六元氧环不在同一平面上，吡喃型糖六元氧环不在同一平面上，有船式和椅式两类可能的构象。有船式和椅式两类可能的构象。3(4)4(5)2(3)1(2)14523453214 4C C1 11 1C C4 4 C1C1式或式或N N式式Normal FormNormal Form正常式正常式1 1C C式或式或A A式式Alternative FormAlternative Form交替式交替式优势构象式优势构象式（）（）内为酮糖内为酮糖的编号的编号.17 以以C C2 2、C C3 3、C C5 5、O O四个原子构成的平面为准，四个原子构成的平面为准，C C4 4处面上，处面上，C C1 1处面下的标为处面下的标为4 4C C1 1，简称简称C1C1式或式或N N式式;如如C C4 4处面下，处面下，C C1 1处面上者则称为处面上者则称为1 1C C4 4式，简称式，简称1 1C C式或式或A A式式.C1C1和和1 1C C式式.18葡萄糖的二种构象式的比较葡萄糖的二种构象式的比较 对于对于-D-D和和-L-L型吡喃糖，当优势构象是型吡喃糖，当优势构象是C1C1式式时，时，C C1 1-OH-OH将处于将处于e e 键上；如优势构象是键上；如优势构象是1 1C C式时，式时，C C1 1-OH-OH将处于将处于a a键上。键上。-D-D和和-L-L型吡喃糖的情况与之相反。型吡喃糖的情况与之相反。.19椅式构象书写注意椅式构象书写注意.20单糖有单糖有及及两种端基异构体两种端基异构体,形成的苷也可形成的苷也可分为分为-苷及苷及-苷两种类型。苷两种类型。.21在在天天然然的的苷苷类类中中,由由D型型糖糖衍衍生生而而成成的的苷苷,多多为为-苷苷,而而由由L型型糖糖衍衍生生的的苷苷,多多为为-苷苷,但但必必须须注注意意-D-糖糖苷苷与与-L-糖糖苷苷的的端端基基碳碳原原子子的的绝绝对对构构型型是是相同的相同的。.22 3.2 3.2 糖苷的分类糖苷的分类苷苷类类涉涉及及的的范范围围较较广广,苷苷元元的的结结构构类类型型差差别别很很大大,几几乎乎各各种种类类型型的的天天然然成成分分都都可可与与糖糖结结合合成成苷苷,且且其其性性质质和和生生物物活活性性各各异异,在在植植物物中中的的分分布布情情况况也也不不同同。由由于于这这些些原原因因,一一般般将将苷苷类类按按不不同同的观点和角度的观点和角度,作不同的分类。作不同的分类。.23根根据据苷苷元元的的结结构构可可分分为为氰氰苷苷、香香豆豆素素苷苷、木木脂脂素素苷苷、蒽醌蒽醌苷、黄苷、黄酮酮苷、苷、吲哚吲哚苷等。苷等。按苷元的化学结构分类按苷元的化学结构分类.24原原存存于于植植物物体体内内的的苷苷称称为为原原生生苷苷,水水解解后失去一部分糖的称为后失去一部分糖的称为次生苷次生苷。例例如如苦苦杏杏仁仁苷苷是是原原生生苷苷,水水解解后后失失去去一一分子葡萄糖而成的野樱苷就是次生苷。分子葡萄糖而成的野樱苷就是次生苷。按按苷苷类在植物体内存在状况分类类在植物体内存在状况分类.25O-苷苷S-苷苷N-苷苷C-苷苷按按苷键原子苷键原子分类分类.26醇苷醇苷:是苷元的是苷元的醇醇羟基与糖结合而成的苷。羟基与糖结合而成的苷。酚苷：是苷元的酚羟基与糖结合而成的苷酚苷：是苷元的酚羟基与糖结合而成的苷。酯苷：是苷元中的羧基与糖结合而成的苷。酯苷：是苷元中的羧基与糖结合而成的苷。氰苷：是一类具有氰苷：是一类具有-羟基腈的苷。羟基腈的苷。吲哚苷：是吲哚醇中的羟基与糖结合而成的苷。吲哚苷：是吲哚醇中的羟基与糖结合而成的苷。氧苷氧苷-最常见的苷类化合物最常见的苷类化合物.27其他分类方法其他分类方法按苷的特殊性质分类按苷的特殊性质分类例如例如：皂苷皂苷按生理作用分类按生理作用分类例如例如：强心苷强心苷按糖的名称分类按糖的名称分类例如例如：木糖木糖苷苷、葡萄糖苷、葡萄糖苷、鼠李糖苷等鼠李糖苷等按联接单糖基的数目分类按联接单糖基的数目分类例如例如：单糖单糖苷苷、二、二糖苷、三糖苷等糖苷、三糖苷等按按连连接的糖链数目分类接的糖链数目分类可分为单糖链可分为单糖链苷苷、双、双糖链苷等糖链苷等.28 3.3 3.3 糖苷的性质糖苷的性质1.一般形态一般形态和和溶解性溶解性2.旋光性旋光性3.苷键的裂解苷键的裂解4.苷的显色反应苷的显色反应.291.一般形态一般形态和和溶解性溶解性苷类多数为固体。苷类多数为固体。糖少的苷可形成结晶。糖糖少的苷可形成结晶。糖多的苷呈无定形粉末。多的苷呈无定形粉末。吸湿性：含有糖。吸湿性：含有糖。颜色：决定于苷元。颜色：决定于苷元。味道：一般无味。也有苦味或甜味的。味道：一般无味。也有苦味或甜味的。苷有一定程度的亲水性，亲水性的强弱与糖苷有一定程度的亲水性，亲水性的强弱与糖的数目和性质有关的数目和性质有关，随糖基数目的增加随糖基数目的增加,亲水性亲水性逐渐增强。逐渐增强。苷元的结构也会影响苷的溶解性。苷元的结构也会影响苷的溶解性。.30多数苷呈左旋多数苷呈左旋,但水解后生成的糖是右旋的但水解后生成的糖是右旋的,因因而使混合物呈右旋而使混合物呈右旋,比较水解前后旋光性的变化比较水解前后旋光性的变化,也可检识苷类的存在。也可检识苷类的存在。DT:注意测定旋光的条件。浓度，温度，注意测定旋光的条件。浓度，温度，样品池的厚度等。样品池的厚度等。2.旋光性旋光性3.苷苷键的裂解键的裂解通过苷键的裂解反应可以使苷键切断通过苷键的裂解反应可以使苷键切断采用的方法有采用的方法有酸水解酸水解、碱水解、酶水解、碱水解、酶水解、氧化开裂氧化开裂、微生物发酵微生物发酵等。等。.31（1）酸酸催化催化水解水解.32酸酸催化催化水解水解苷键具有缩醛结构，易为稀酸苷键具有缩醛结构，易为稀酸催化水解，不催化水解，不同的苷水解难易程度不同同的苷水解难易程度不同酸催化水解的难易与苷键原子的碱度，即苷酸催化水解的难易与苷键原子的碱度，即苷原子上的原子上的电子云密度电子云密度以及它的以及它的空间环境空间环境有密切有密切关系。只要有利于关系。只要有利于苷键原子的质子化苷键原子的质子化的，就有的，就有利于水解的进行。利于水解的进行。.331)N-苷苷最最易易水水解解,C-苷苷最最难难,其其顺顺序序为为N-苷苷O-苷苷S-苷苷C-苷苷2)呋喃糖苷较吡喃糖容易水解呋喃糖苷较吡喃糖容易水解3)酮糖较醛糖容易水解酮糖较醛糖容易水解酸催化水解难易规酸催化水解难易规律律4)在在吡吡喃喃糖糖苷苷中中，C5上上的的取取代代基基越越大大越越难难水水解解,因因此此五五碳碳糖糖最最易易水水解解,其其顺顺序序为为五五碳碳糖糖苷苷甲甲基基五碳糖苷五碳糖苷六碳糖苷六碳糖苷七碳糖苷七碳糖苷糖醛酸糖醛酸苷苷5)氨氨基基糖糖最最难难水水解解,羟羟基基糖糖次次之之,去去氧氧糖糖最最易易水水解解,C2上上的的取取代代基基影影响响最最大大,其其顺顺序序为为2-去去氧氧糖糖2-羟羟基糖基糖2-氨基糖。氨基糖。.34（2）碱催化水解碱催化水解苷苷键键具具有有缩缩醛醛结结构构，不不易易为为碱碱催催化化水水解解，但但对对于于酯酯苷苷、酚酚苷苷、烯烯醇醇苷苷和和-吸吸电电子子基基取取代代的的苷苷，这这些苷键因具有酯的性质，遇碱可以发生水解。些苷键因具有酯的性质，遇碱可以发生水解。碱催化水解举例碱催化水解举例.35酶的专属性很强酶的专属性很强，有些酶的专属性还与苷元有些酶的专属性还与苷元和糖的结构或其和糖的结构或其连结连结方式有关方式有关，所以特定的酶，所以特定的酶只能水解特定构型的苷键。只能水解特定构型的苷键。特点：特点：专属性强专属性强，高效。，高效。用途：保护苷元的结构，得到次级苷；获得用途：保护苷元的结构，得到次级苷；获得苷元与糖、糖与糖的连接方式。苷元与糖、糖与糖的连接方式。（3）酶酶催化催化水解水解.36麦芽糖酶麦芽糖酶：只能使只能使-葡萄糖苷水解葡萄糖苷水解。苦杏仁苷酶苦杏仁苷酶：能水解能水解-葡萄糖苷葡萄糖苷,但专属性较差但专属性较差纤维素酶：纤维素酶：一种一种-苷酶苷酶。鼠李属酶：鼠李属酶：一种一种-苷酶苷酶。转化糖酶：转化糖酶：-果糖果糖苷酶苷酶。芥子苷酶：水解芥子苷芥子苷酶：水解芥子苷。注意：酶使用时的注意：酶使用时的pH值，温度等等值，温度等等酶酶举例举例.37在酸碱或酶的作用下，苦杏仁苷依不同的条件生成不在酸碱或酶的作用下，苦杏仁苷依不同的条件生成不同的分解产物。同的分解产物。稀酸稀酸杏仁腈杏仁腈苦杏仁苷苦杏仁苷浓浓HCl苦杏仁苷酶苦杏仁苷酶OH苯甲醛苯甲醛氢氰酸氢氰酸野樱苷野樱苷野樱酶野樱酶稀酸稀酸.38在在多多糖糖苷苷的的结结构构研研究究中中，为为了了确确定定糖糖与与糖糖之之间间的的连连接接位位置置，常常应应用用乙乙酰酰解解开开裂裂一一部部分分苷苷键键，保保留留另另一一部部分分苷苷键键，然然后后用用薄薄层层或或气气相相色色谱谱鉴鉴定定在在水水解解产产物物中中得得到到的的乙乙酰酰化化单单糖糖和和乙乙酰酰化化低低聚聚糖糖。反反应应用用的的试试剂剂为为乙乙酸酸酐酐与与不不同同酸酸的的混混合合液液，常常用用的的酸酸有有硫硫酸酸、高高氯氯酸酸或或Lewis酸酸（如如氯氯化化锌锌、三三氟化硼等）。氟化硼等）。（4）乙酰解反应）乙酰解反应.39 乙乙酰酰解解反反应应的的操操作作较较为为简简单单，一一般般可可将将苷苷溶溶于于乙乙酐酐与与冰冰乙乙酸酸的的混混合合液液中中，加加入入35量量的的浓浓硫硫酸酸，在在室室温温下下放放置置110天天，将将反反应应液液倒倒入入冰冰水水中中，并并以以碳碳酸酸氢氢钠钠中中和和至至pH34，再再用用氯氯仿仿萃萃取取其其中中的的乙乙酰酰化化糖糖，然然后后通通过过柱柱色色谱谱分分离离，就就可可获获得得不不同同的的乙乙酰酰化化单单糖糖或或乙乙酰酰化化低低聚聚糖，再用糖，再用TLC对它们进行鉴定。对它们进行鉴定。乙酰解反应乙酰解反应.40苷苷发发生生乙乙酰酰解解反反应应的的速速度度与与糖糖苷苷键键的的位位置置有有关关。如如果果在在苷苷键键的的邻邻位位有有可可乙乙酰酰化化的的羟羟基基，则则由由于于电电负负性性，可可使使乙乙酰酰解解的的速速度度减减慢慢。从从二二糖糖的的乙乙酰酰解解速速率率可可以以看看出出，苷苷键键的的乙乙酰酰解解一一般般以以16苷苷键键最最易易断断裂裂，其其次次为为14苷苷键键和和13苷苷键键，而而以以12苷键最难开裂。苷键最难开裂。乙酰解反应乙酰解反应.41Smith降解法是常用的氧化开裂法。降解法是常用的氧化开裂法。用用途途：易易于于发发生生改改变变的的苷苷类类或或难难水水解解的的C-苷苷常常用用此此法法进进行行水水解解。以以避避免免使使用用剧剧烈烈的的酸酸水水解解,而而可可得得到到完完整整的的苷苷元元。从从降降解解得得到的多元醇到的多元醇，还可确定还可确定苷中糖的类型苷中糖的类型。（5）氧化开裂法氧化开裂法.42 苷苷类类分分子子中中的的糖糖基基具具有有邻邻二二醇醇结结构构，可可以以被被过过碘碘酸酸氧氧化化开开裂裂。Smith降降解解法法主主要要是是先先用用过过碘碘酸酸氧氧化化糖糖苷苷使使之之生生成成二二元元醛醛和和甲甲酸酸，再再以以四四氢氢硼硼钠钠还还原原，生生成成相相应应的的二二元元醇醇，然然后后在在室室温温下下与与稀稀酸酸作作用用，就就能能使使其其水解成苷元、多元醇和羟基乙醛。水解成苷元、多元醇和羟基乙醛。Smith降解的方降解的方法法.43六六碳碳糖糖或或酮酮类类丙丙三三醇醇，即即连连接接有有葡葡萄萄糖糖、甘甘露露糖糖、半半乳乳糖糖或或果果糖糖的的C-苷苷经经过过降降解解后后,其其降降解产物中有丙三醇解产物中有丙三醇。P47，反应式反应式五五碳碳糖糖乙乙二二醇醇，即即连连接接有有阿阿拉拉伯伯糖糖、木木糖糖或山梨糖的或山梨糖的C-苷苷，其降解产物中有乙二醇其降解产物中有乙二醇甲甲基基五五碳碳糖糖 1,2-1,2-丙丙二二醇醇；连连接接有有鼠鼠李李糖糖、夫夫糖糖或或鸡鸡纳纳糖糖的的C-苷苷,其其降降解解产产物物中中应应有有1,2-1,2-丙丙二醇二醇。Smith降解规律降解规律.44对对难难水水解解的的碳碳苷苷，水水解解后后可可获获得得连连有有一一个醛基、但其它结构保持不变的苷元。个醛基、但其它结构保持不变的苷元。.45A A、氮苷；氮苷；B B、硫苷；硫苷；C C、碳苷；碳苷；D D、酯苷；酯苷；E E、氰苷氰苷1 1、最难被水解的是（、最难被水解的是（）2 2、既能被酸，又能被碱水解的是（、既能被酸，又能被碱水解的是（）3 3、最易被水解的是（、最易被水解的是（）4 4、水解后可产生氢氰酸的是（、水解后可产生氢氰酸的是（）例例题题正确答案：正确答案：C C、D D、A A、E E.46Molish反应反应糖 糠醛或糠醛衍生物 紫色 浓H2SO4脱水-萘酚4.苷的显色反应苷的显色反应糖类的显色反应：糖类的显色反应：Molish反应、反应、Fehling反应反应苷元的显色反应苷元的显色反应.47Fehling反应反应还还原糖的存在原糖的存在.48 3.4 3.4 糖苷的提取与分离糖苷的提取与分离在植物体内苷类常与能水解苷的酶共存于不在植物体内苷类常与能水解苷的酶共存于不同的细胞内同的细胞内，因此在提取苷时因此在提取苷时，必须设法必须设法抑制抑制或破坏酶的活性或破坏酶的活性。一般一般常用的方法常用的方法是是：加入一定量的加入一定量的碳酸钙碳酸钙；或或采用甲醇、乙醇或沸水提取采用甲醇、乙醇或沸水提取。提取过程中还需要尽量勿与酸碱接触提取过程中还需要尽量勿与酸碱接触，以以免免苷类为酸或碱所水解苷类为酸或碱所水解。.49各各种种苷苷类类分分子子中中，由由于于苷苷元元的的结结构构不不同同，所所连连接接的的糖糖的的种种类类和和数数目目不不一一样样，很很难难有有统统一一的的提提取取方方法法，如如果果用用极极性性不不同同的的溶溶剂剂按按极极性性小小到到大大次次序序进进行行提提取取，则则在在每每一一提提取取部部分分，都都可可能能有有苷苷的的存存在。在。最常用的提取方法最常用的提取方法是是系统溶剂提取法系统溶剂提取法：P48.50（1）溶剂处理法溶剂处理法根据溶解度不同初步分离。根据溶解度不同初步分离。根据苷根据苷类的类的酸碱性质不同分离。酸碱性质不同分离。（2）铅盐处理法铅盐处理法沉沉淀淀杂杂质质：中中性性或或碱碱性性Pb(Ac)Pb(Ac)2 2：沉沉淀淀树树脂脂、树树胶胶、粘粘液液质质、蛋蛋白白、鞣质、鞣质、游离有机酸、游离有机酸等。等。沉淀苷类：沉淀苷类：中性中性Pb(Ac)Pb(Ac)2 2：与具有与具有邻二酚羟基、羧基邻二酚羟基、羧基的苷类沉淀的苷类沉淀碱性碱性Pb(Ac)Pb(Ac)2 2：沉淀：沉淀一元酚、酚苷、中性皂苷一元酚、酚苷、中性皂苷苷苷类的分离纯化类的分离纯化（3）大孔树脂纯化法大孔树脂纯化法是一种具有大孔结构的高分子吸附剂。是一种具有大孔结构的高分子吸附剂。分类：非极性，中极性，极性，强极性。分类：非极性，中极性，极性，强极性。特特点点：吸吸附附容容量量大大，分分离离快快，易易解解析析，可可重重复复使使用用。多多用用于于工工业生产。业生产。（4）色谱分离法色谱分离法 低级性苷或苷元：吸附低级性苷或苷元：吸附色谱色谱 极性较大的苷：分配极性较大的苷：分配色谱色谱分子量大小不同的苷：凝胶分子量大小不同的苷：凝胶色谱色谱酚羟基或芳香程度不同的苷：聚酰胺酚羟基或芳香程度不同的苷：聚酰胺色谱色谱.51测定测定纯度和纯度和各种物理常数各种物理常数传统传统测定纯度测定纯度的方法：的方法：m.p.、TLC或或PC，另外还可以用另外还可以用1HNMR、13CNMR测定纯度测定纯度比旋度比旋度（注意实验温度和浓度）（注意实验温度和浓度）3.5 3.5 糖苷的结构测定糖苷的结构测定进行元素分析进行元素分析 目的是测定分子量目的是测定分子量后后求出分子式。求出分子式。经典法：元素定性、定量分析、测定分子量、经典法：元素定性、定量分析、测定分子量、写出分子式写出分子式 高分辨质谱高分辨质谱：可直接测得苷类化合物的分子式可直接测得苷类化合物的分子式 现在一般是在确定结构后进行结构验证。现在一般是在确定结构后进行结构验证。.52 纸色谱纸色谱 薄层色谱薄层色谱 高效液相色谱高效液相色谱 气质联用气质联用（1 1）糖的种类糖的种类和比例的测定和比例的测定.53 在在单单糖糖中中，碳碳原原子子数数目目少少的的糖糖RfRf比比碳碳原原子子数数目多的糖大。目多的糖大。RfRf值值与与含含水水量量有有关关，常常用用水水饱饱和和的的正正丁丁醇醇中中加入砒啶、醋酸或甲醇。目的是增加加入砒啶、醋酸或甲醇。目的是增加RfRf值。值。碳碳原原子子数数目目相相同同，则则RfRf值值顺顺序序为为：去去氧氧糖糖 酮糖酮糖 醛糖。醛糖。分分子子组组成成相相同同的的糖糖，构构象象式式中中竖竖键键羟羟基基多多的的比横键羟基多的比横键羟基多的RfRf值大。值大。纸色谱纸色谱 PC的的Rf值规律值规律.54 展开剂展开剂：常用水饱和的有机溶剂为展开系统。：常用水饱和的有机溶剂为展开系统。常用的有常用的有BAW（正丁醇正丁醇-乙酸乙酸-水）水）4:1:5；显显色色原原理理：糖糖的的还还原原性性或或由由于于形形成成糠糠醛醛后后引引起起的呈色反应。的呈色反应。纸色谱纸色谱 PC.55苯胺苯胺-邻苯二甲酸邻苯二甲酸硝酸银：使还原糖显棕黑色。硝酸银：使还原糖显棕黑色。三苯四氮唑盐：单糖和还原性低聚糖呈红色。三苯四氮唑盐：单糖和还原性低聚糖呈红色。3,5-二二羟羟基基甲甲苯苯-盐盐酸酸：酮酮糖糖和和含含有有酮酮糖糖的的低低聚聚糖糖呈红色。呈红色。同样适用于同样适用于TLC纸色谱常用显色剂纸色谱常用显色剂.56类似纸色谱类似纸色谱常用常用硅胶硅胶TLC用硼酸或无机盐代替水制板，可增大载样量用硼酸或无机盐代替水制板，可增大载样量含含硫硫酸酸试试剂剂只只适适用用于于TLC，不不能能用用于于PC，如如硫硫酸酸乙醇溶液乙醇溶液薄层色谱薄层色谱.57显色、检测显色、检测(1)(1)本身有颜色的组分本身有颜色的组分(2)(2)在在紫紫外外光光照照射射下下产产生生荧荧光光的的组组分分,可可在在紫外灯下用铅笔将组份斑点描绘出来。紫外灯下用铅笔将组份斑点描绘出来。(3)(3)使用使用GF254硅胶薄层板硅胶薄层板(4)(4)碘蒸气熏碘蒸气熏(5)5%-10%(5)5%-10%的硫酸乙醇溶液的硫酸乙醇溶液(6)(6)喷洒特殊显色剂喷洒特殊显色剂.58全甲基化全甲基化NMR谱谱：在在13CNMR中，苷元羟基的成苷碳原子和与中，苷元羟基的成苷碳原子和与其相邻的碳原子的信号发生位移，而其他碳原子的信号其相邻的碳原子的信号发生位移，而其他碳原子的信号不变。同时糖中的端基碳原子的信号与游离单糖端基碳不变。同时糖中的端基碳原子的信号与游离单糖端基碳原子的信号比较也发生位移。原子的信号比较也发生位移。（2 2）糖的糖的连接位置的确定连接位置的确定.59全甲基化全甲基化水解水解游离羟基游离羟基游离羟基游离羟基全甲基化全甲基化.60苷苷全甲基化全甲基化并水解后得到的甲基化单糖，其并水解后得到的甲基化单糖，其中游离的中游离的-OH的部位就是连接位置。的部位就是连接位置。苷全甲基化反应常用的有四种方法苷全甲基化反应常用的有四种方法：HaworthHaworth法法 PurdiePurdie法法 Kuhn Kuhn法法 HakomariHakomari法：最常用的方法。法：最常用的方法。全甲基化全甲基化.61 以硫酸二甲酯做试剂，在以硫酸二甲酯做试剂，在30%30%浓浓NaOHNaOH中进行。中进行。Haworth法法Purdic法法 以碘甲烷做试剂，以碘甲烷做试剂，AgAg2 2O O做催化剂。做催化剂。比比HaworthHaworth法甲醚化能力强。法甲醚化能力强。Kuhn法法改良的改良的Purdic法法 所所用用溶溶剂剂为为DMFDMF（二二甲甲基基甲甲酰酰胺胺），其其甲醚化能力有所增强。甲醚化能力有所增强。.62Hakomari法法 以以NaHNaH与与CHCH3 3I I做做试试剂剂，二二甲甲基基亚亚砜砜（DMSODMSO）做做溶溶剂。剂。反应机理为：反应机理为：优优点点：一一次次反反应应即即可可获获得得全全甲甲醚醚化化产产物物，反反应应速度大大加快。甲醚化能力最强。速度大大加快。甲醚化能力最强。缺缺点点：NaHNaH具具有有较较强强的的还还原原能能力力，可可能能会会使使某某些些基团发生还原反应。基团发生还原反应。.63 糖成苷后，糖的端基碳和苷元糖成苷后，糖的端基碳和苷元-C-C、-C-C的化的化学位移值均发生改变，这种苷化前后化学位移的学位移值均发生改变，这种苷化前后化学位移的变化现象，称为变化现象，称为苷化位移苷化位移。端基碳端基碳苷元碳苷元碳NMRNMR方法：方法：苷化位移（苷化位移（glycosydation shiftglycosydation shift）.64 端基碳、苷元端基碳、苷元-C-C的化学位移值的化学位移值向低场方向移动向低场方向移动5 56 6 ppmppm（+5+5+6+6）单位；单位；苷元苷元-C-C的化学位移值的化学位移值向高场方向移动向高场方向移动3 34 4 ppmppm（-3-3-4-4）单位；单位；糖分子其他碳原子化学位移值变化不大。糖分子其他碳原子化学位移值变化不大。苷化位移一般规律苷化位移一般规律.65水解水解后鉴定产物后鉴定产物缓和酸水解：低浓度的无机酸或中强度的有缓和酸水解：低浓度的无机酸或中强度的有机酸（如草酸）；最常用。机酸（如草酸）；最常用。酶水解：酶水解：使苷中部分糖水解。使苷中部分糖水解。还有乙酰解、全甲基解、甲醇解还有乙酰解、全甲基解、甲醇解（3 3）糖的糖的连接顺序的确定连接顺序的确定波谱分析法：波谱分析法：MS法和法和NMR谱法。谱法。MS：糖糖基基的的碎碎片片离离子子或或各各种种分分子子离离子子脱脱糖糖基基的的碎碎片片离离子子峰峰，在在电电子子轰轰击击质质谱谱（EIMS）中中，由由于于苷苷类类是是非非发发挥挥性性的的，常常制制备备成成全全乙乙酰酰化化物物、全全甲甲基化物基化物，全三甲基硅醚化物进行测定。，全三甲基硅醚化物进行测定。NMR及及2D-NMR：化学位移，化学位移，HMBC.66利用酶水解进行测定利用酶水解进行测定利用利用Klyne经验公式进行计算经验公式进行计算根据根据NMR中糖的端基质子的偶合常数中糖的端基质子的偶合常数或端基碳原子的化学位移进行判断或端基碳原子的化学位移进行判断（4 4）苷键构型的确定）苷键构型的确定.67麦芽糖酶：麦芽糖酶：-glu-glu苷苷 转化糖酶：转化糖酶：-果糖苷果糖苷 苦杏仁苷酶：苦杏仁苷酶：-glu-glu苷苷利用酶水解进行测定利用酶水解进行测定利用利用Klyne经验公式进行计算经验公式进行计算-分子旋光差法分子旋光差法测定苷及苷元的比旋度测定苷及苷元的比旋度求得求得比旋度差值比旋度差值 与糖的一对甲苷（与糖的一对甲苷（或或型苷的分子旋光度型苷的分子旋光度进行比较，数值相近者即是。进行比较，数值相近者即是。.68例例：有有一一苷苷比比旋旋度度为为-273.03，知知是是豆豆甾甾醇醇的的葡葡萄萄糖苷，苷元豆甾醇比旋度为糖苷，苷元豆甾醇比旋度为-210.04，求苷的构型？，求苷的构型？（已知：葡萄糖甲苷（已知：葡萄糖甲苷=+308.6=-66.4）解：解：-273.03-(-210.04)=-62.99与题给出的与题给出的型型-66.4接近，故该苷构型为接近，故该苷构型为型。型。.69在糖的在糖的1H-NMR谱中，端基质子信号在谱中，端基质子信号在5.0附近，附近，其他一般糖环质子信号在其他一般糖环质子信号在3.5-4.5附近附近可以根据糖上可以根据糖上C1-H和和C2-H的偶合常数来判断苷的偶合常数来判断苷键的构型：键的构型：-苷键，苷键，Jaa=6-9Hz；-苷键，苷键，Jae=2-3.5Hz对于对于L-鼠李糖、鼠李糖、D-甘露糖等，甘露糖等，C2-H处于横键，处于横键，无法区别构型。因为无法区别构型。因为Jee=2-3.5Hz.根据根据NMR中糖的端基质子的偶合常数或中糖的端基质子的偶合常数或端基碳原子的化学位移进行判断端基碳原子的化学位移进行判断.70L-鼠李糖鼠李糖D-甘露糖甘露糖根据根据NMR中糖的端基质子的偶合常数或中糖的端基质子的偶合常数或端基碳原子的化学位移进行判断端基碳原子的化学位移进行判断13C-NMRC-NMR：端基端基C C的化学位移：的化学位移：苷键苷键 苷键约苷键约4 4 ppmppm比较比较J JC1-H1C1-H1值值:苷键苷键 苷键约苷键约10 Hz10 Hz 2 2D-NMRD-NMR：NOENOE.71本章重点本章重点糖苷及有关概念糖苷及有关概念单糖结构的三种表示方法单糖结构的三种表示方法单糖的立体化学单糖的立体化学糖苷的分类方法及氧苷的种类糖苷的分类方法及氧苷的种类糖苷的主要性质糖苷的主要性质糖苷酸水解的规律糖苷酸水解的规律糖苷提取分离的主要方法糖苷提取分离的主要方法糖苷结构鉴定的主要方法糖苷结构鉴定的主要方法.72