單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)介紹
在溶液中,含有4個以上碳原子的單糖主要以環(huán)狀結(jié)構(gòu)存在。
單糖分子中的羥基能與醛基或酮基可逆縮合成環(huán)狀的半縮醛(emiacetal)。環(huán)化后,羰基C就成為一個手性C原子稱為端異構(gòu)性碳原子(anomeric carbon atom),環(huán)化后形成的兩種非對映異構(gòu)體稱為端基異構(gòu)體,或頭異構(gòu)體(anomer),分別稱為α-型及β-型頭異構(gòu)體。
環(huán)狀結(jié)構(gòu)一般用Haworth結(jié)構(gòu)式表示。
用Fischer投影式表示環(huán)狀結(jié)構(gòu)很不方便。Haworth結(jié)構(gòu)式比Fischer投影式更能正確反映糖分子中的鍵角和鍵長度。
轉(zhuǎn)化方法:
① 畫一個五元或六元環(huán)
② 從氧原子右側(cè)的端基碳(anomerio carbon)開始,畫上半縮醛羥基,在Fischer投影式中右側(cè)的居環(huán)下,左側(cè)居環(huán)上。
葡萄糖的分子式為C6H12O6,分子中含五個羥基和一個醛基,是己醛糖。其中C-2,C-3,C-4和C-5是不同的手性碳原子,有16個(α4=16)具有旋光性的異構(gòu)體,D-葡萄糖是其中之一。存在于自然界中的葡萄糖其費歇爾投影中,四個手性碳原子除C-3上的-OH在左邊外,其它的手性碳原子上的-OH都在右邊。
單糖構(gòu)型的確定仍沿用D/L法。這種方法只考慮與羰基相距最遠(yuǎn)的一個手性碳的構(gòu)型,此手性碳上的羥基在右邊的D型,在左邊的L型。自然界存在的單糖多屬D型糖。