1、1,天然药物化学,Chemistry of Natural Products,卫生部规划教材,第四版,2,Natural Products Chemistry,第二章,糖和苷(Saccharide and Glycoside),3,基本内容,常见的几种单糖的结构特征； 糖的化学性质：过碘酸氧化、Smith降解、醚化反应、酰化反应、缩酮和缩醛反应，以及硼酸 络合反应； 苷键的裂解规律和特征； 糖的核磁共振谱学特征：糖上的质子在1H-NMR谱及碳原子信号在13C-NMR上出现的大致位 置。根据J值判断多数糖苷端基碳原子构型。苷化位移规律。,4,基本要求掌握苷键的裂解规律和影响因素。熟悉苷结构特征、
2、分类和鉴别方法；及糖苷 的核磁性质和苷化位移规律。,5,第一节 单糖的立体化学 第二节 糖和苷的分类 第三节 糖的理化性质 第四节 苷键的裂解 第五节 提取分离 第六节 糖的核磁共振性质 第七节 糖链的结构测定,本 章 内 容,6,单糖（monosaccharide）：糖的基本单位，又称碳水化合物, 为多羟基的醛或多羟基酮。为重要的一次代谢产物. 具有醛基的单糖称为醛糖具有酮基的单糖称为为酮糖。,第一节 单糖的立体化学,一 糖的定义,7,以D-葡萄糖（D-glucose）为例：,Fischer投影式,Haworth式,Haworth简式,优势构象式,第一节 单糖的立体化学,单糖的表示方法：Fi
3、scher、Haworth、优势构象式,二 糖的表示方法,8,最早系统反应单糖立体结构的为Fischer投影式,D、L-甘油醛,规则：碳主链竖直放置，醛基（羰基）位于顶端，羟甲基位于底端，链上中间碳上的取代基水平放置两端。投影式中，水平键朝向平面前，竖直健位于平面后。,第一节 单糖的立体化学,9,部分单糖的Fischer投影式如下：,D木糖 D果糖 D葡萄糖 L鼠李糖 D-xylose D-fructose D-glucose L-rhamnose,第一节 单糖的立体化学,10,D-glucose,第一节 单糖的立体化学,11,第一节 单糖的立体化学,三 糖的氧环,D-葡萄糖,-D-萄萄呋喃糖
4、, -D-萄萄呋喃糖,-D-萄萄吡喃糖, -D-萄萄吡喃糖,五元氧环呋喃环,六元氧环吡喃环,单糖在水溶液中形成半缩醛环状结构,12,第一节 单糖的立体化学,四 糖的绝对构型,习惯上将单糖的最后一个手性碳原子（距离羰基最远的手性碳）的构型定为单糖的绝对构型。,1 Fischer投影式中单糖D、L构型的规定相对于左右旋（ L、D）甘油醛而来，以距离醛基（或羰基）最远的手性碳原子上的OH而定，向右为D-构型；向左为L-构型。,D、L-甘油醛,13,D-构型,L-构型,第一节 单糖的立体化学,D-甘油醛,L-甘油醛,D-木糖,L-鼠李糖,14,2 Haworth式中，绝对构型的判定： 1)六碳醛糖和甲
5、基五碳糖 构成的吡喃糖：C5上的取代基：向上为D型，向下为L型。,D- L-,六碳醛糖构成的呋喃型，因C5、C6部分成为环外侧链，构型判断仍以C5为标准，C5-R者为D型糖,C5-S者为L型糖。,R,第一节 单糖的立体化学,15,2 Haworth式中，绝对构型的判定： 2)五碳醛糖构成的吡喃糖：C4上的取代基：向上为L型，向下为D型。,L- D-,第一节 单糖的立体化学,3)五碳醛糖构成的呋喃糖：C4上的取代基：向上为D型，向下为L型。,L- D-,16,第一节 单糖的立体化学,五 糖的端基差向异构,差向异构体：具有多个手性中心的化合物，只有一个手性中心不同而形成的异构体。端基差向异构体：单
6、糖成环后形成了一个新的手性碳原子，该原子成为端基碳，形成的一对异构体称为端基差向异构体，具有、两种构型。,17,第一节 单糖的立体化学,1 Fischer投影式中端基差向异构体构型的确定 同异：C1-OH（端基碳）与距离羰基最远的手性碳原子上的OH在同侧者为型,异侧者为型.,五 糖的端基差向异构,异,同,D-glucose,18,2 Haworth式中端基差向异构体构型的确定： 1)六碳醛糖和甲基五碳糖构成的吡喃糖：,- -,第一节 单糖的立体化学,同异：C1-OH（端基碳）与距离羰基最远的手性碳原子上的C5-OH 在同侧者为 型,异侧者为型.,19,2 Haworth式中端基差向异构体构型的
7、确定： 2)五碳醛糖构成的吡喃糖：C1-OH和C4-OH 在同侧 者为 型,异侧者为型.,第一节 单糖的立体化学,- -,3)五碳醛糖构成的呋喃糖：C1-OH和C4-取代基在 同侧者为 型,异侧者为型.,- -,20,第一节 单糖的立体化学,、 表示的是糖端基碳的相对构型，从端基碳绝对构型来看： -D和 -L， -D和 L型糖（优势构象一样时）的端基碳的绝对构型是一样的,-D, -L,21,第一节 单糖的立体化学,六 糖的构象,单糖的构象式 呋喃型糖:五元氧环,信封式 吡喃型糖:椅式构象为优势构象(C1, 1C式),4C1式,简称C1式,1C4式,简称1C式,22,第一节 单糖的立体化学,六
8、糖的构象,a 键 e 键的书写方法：面上的碳a键在面上面下的碳a键在面下e 键隔键平行,23,D型糖,L型糖,规律1：D型糖采取C1式更稳定，L型葡萄糖采取1C式。,规律2：b-构型的端基OH总是处于平伏键。,以 DL- 葡 萄 糖 为 例 总 结：,24,必须记住的十种常见单糖：,2,3,4,2,3,5,25,常见单糖的英文缩写,葡萄糖 glucose Glc 阿洛糖 allose All 半乳糖 galactose Gal 甘露糖 mannose Man 鼠李糖 rhamnose Rha 木 糖 xylose Xyl 果 糖 fructose Fru 阿拉伯糖 arabinose Ara,
9、26,第一节 单糖的立体化学 第二节 糖和苷的分类 第三节 糖的理化性质 第四节 苷键的裂解 第五节 提取分离 第六节 糖的核磁共振性质 第七节 糖链的结构测定,本 章 内 容,27,一. 糖的分类（按照糖单位数目）1.单糖:(1) 单糖：五碳醛糖, 六碳醛糖, 六碳酮糖, 甲基五碳醛糖, 支碳链糖(2)单糖衍生物:氨基糖, 去氧糖, 糖醛酸, 糖醇, 环醇,第二节 糖和苷的分类,28,天然界的单糖从三碳糖至八碳糖都有存在。,最简单的醛糖 甘油醛（glyceraldehyde） 最简单的酮糖 二羟基丙酮（1,3dihydroxyacetone）,甘油醛,二羟基丙酮,第一节 单糖的立体化学,29
10、,2. 低聚糖,2-9个单糖通过苷键结合而成；如：芸香糖、槐糖、蔗糖；三糖及以上大多是在蔗糖的基础上再接上其他单糖而成，故为非还原糖。,第一节 单糖的立体化学,30,槐糖命名： 2-O-D-glucopyranosy1-D-glucopyranose 或-D-glucopyranosy1-(12)D-glucopyranose。,槐糖,蔗糖,第一节 单糖的立体化学,31,3.多糖,由10个以上的糖聚合而成。如：纤维素、淀粉、肝糖原等。,第一节 单糖的立体化学,32,按单糖的组成分为：,均多糖：由一种单糖组成的多糖。系统命名在糖名后加字 尾-an，如葡聚糖为glucan。 杂多糖：由两种以上单糖
11、组成的多糖。命名为几种糖名按字母顺序排列先后，再加字尾-an，如葡萄甘露 聚糖为glucomannan。,第一节 单糖的立体化学,33,1、淀粉（starch）：淀粉通常由直链的糖淀粉和支链的胶淀粉组成。 糖淀粉：17-34，14连接，D-葡萄吡喃聚糖，聚合度300-350，溶于热水呈澄明。 胶淀粉：66-83，14主链16支链（25个葡萄糖单位），聚合度3000，溶于热水呈胶体。,（一）植物多糖,第一节 单糖的立体化学,34,淀粉与I2显色反应：,第一节 单糖的立体化学,35,2、纤维素（cellulose）:14结合的直链葡聚糖。聚合度3000-5000，特别安定，不易为稀酸或碱水解。人类
12、、食肉动物不能消化；某些微生物、原生动物、蛇类可以消化；反刍动物可以消化（因其消化器中有能够产生水解苷键的酶的微生物）。3、果聚糖（fructans）4、半纤维素（hemicellulose）：半纤维素、纤维素、木质素共同组成细胞壁。半纤维是一类不溶于水而能被稀碱（2-20NaOH）溶出的酸性多糖的总称。,第一节 单糖的立体化学,36,5、树胶（gum）：是植物受伤后或毒菌类侵袭后的分泌物，干后呈半透 明块状物，如阿拉伯胶和西黄芪胶。 6、粘液质（mucilage）和粘胶质（pecticsubstance）：是植物种子、果实、根、茎和海藻中存在的一类粘多糖，是保持植物水分的基本物质。,第一节
13、单糖的立体化学,37,1、肝糖元（glycogen）：是动物的储藏养料，于肌肉和肝脏中较多，约占肝重量的5。结构和胶淀粉相似，是14连接的葡聚糖，有16分支糖链。 2、甲壳素（chitin）：是组成甲壳类昆虫外壳的多糖，其构造和稳定性与纤维素类似，由N-乙酰葡萄糖胺以14反向连接的直线状结构组成。甲壳素的水解产物葡萄糖胺是重要的合成原料。,（二）动物多糖,第一节 单糖的立体化学,38,3、肝素（heparin）： 高度硫酸酯化的右旋多糖，分子量5000-15000。肝素有强的抗凝血作用，临床用肝素钠盐预防和治疗血栓的形成。肝素也有消除血液脂质的作用。脱去硫酸则失效。4、透明质酸（hyaluro
14、nic acid）：透明质酸也是一种酸性多糖，由-葡萄糖醛酸 (1-3)乙酰氨基葡萄糖(1-4)的结构单元构成。存在于眼球玻璃体、关节液、皮肤等组织中作为润滑剂和撞击缓冲剂，并有助于阻滞入侵的微生物及毒性物质的扩散。,第一节 单糖的立体化学,39,二 苷的分类苷(配糖体):由糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等的端基碳上的羟基与另一非糖物质（苷元）通过缩合形成的化合物称为苷，故有苷和苷之分。 分类：根据生物体内的存在形式:原生苷,次生苷根据所连单糖的个数: 单糖苷,双糖苷等根据糖链的数目:单糖链苷,双糖链苷根据苷元的不同: 黄酮苷,蒽醌苷根据生物活性或特性: 强心苷, 皂苷根据苷键原子:氧苷, 氮
15、苷,硫苷,碳苷,第二节 糖和苷的分类,40,根据苷键原子分类: 1.氧苷(O-苷)醇苷:苷元为醇。如： 红景天苷,第二节 糖和苷的分类,酚苷：苷元为酚。如：天麻苷,氰苷:指苷元为-羟腈形成的苷,易分解成醛或酮和氢氰酸。如：苦杏仁苷,41,酯苷(酰苷):苷元的羧酸基与糖或糖衍生物的半缩醛(半缩酮)羟基脱水缩合成苷.如：山慈菇苷A,第二节 糖和苷的分类,1.氧苷(O-苷),吲哚苷: 苷元为吲哚醇如：靛苷,根据苷键原子分类:,42,2.硫苷:苷元的巯基与糖或糖的衍生物的半缩醛(半缩酮)羟基脱水缩合成苷.如：白芥子苷,第二节 糖和苷的分类,根据苷键原子分类:,3.氮苷(N-苷):苷元的胺基与糖或糖的衍
16、生物的半缩醛(半缩酮)羟基脱水缩合成苷化合物.如：腺苷,43,4.碳苷（C-苷）:苷元碳上的氢与糖或糖的衍生物的半缩醛(半缩酮) 羟基脱水缩合成苷.苷元多为间苯二酚、间苯三酚类化 合物，常见黄酮、蒽醌、酚酸类。 如：牡荆素,第二节 糖和苷的分类,根据苷键原子分类:,44,第一节 单糖的立体化学 第二节 糖和苷的分类 第三节 糖的理化性质 第四节 苷键的裂解 第五节 提取分离 第六节 糖的核磁共振性质 第七节 糖链的结构测定,本 章 内 容,45,一 一般性质1. 溶解性：糖:小分子糖极性大,水溶度大;多糖随聚合度增大,水溶度下降.2. 极性:单糖双糖叁糖苷的极性:苷元单糖苷双糖苷叁糖苷3. 味
17、: 单糖、低聚糖有甜味;多糖无甜味。4. 旋光性：多有旋光性。,第三节 糖的理化性质,二、化学性质1. 氧化反应：单糖的分子有醛（酮）、伯醇、仲醇和邻二醇等结构，氧化条件不同其产物也不同。如：,第三节 糖的理化性质,单糖结构中反应活泼性顺序:端基碳原子 伯碳 仲碳银镜反应(Tollen reaction): 以Ag+为氧化剂费林反应(Fehling reaction):以Cu2+为氧化剂过碘酸反应:氧化邻二羟基等, 生成醛等.主要作用于：邻二醇、-氨基醇、-羟基醛（酮）、邻二酮和某些活性次甲基等结构,第三节 糖的理化性质,邻羟基：,第三节 糖的理化性质,-羟基酮： -氨基醇：邻二酮：,第三节
18、糖的理化性质,反应特点： 反应定量进行（试剂与反应物基本是1:1）； 在水溶液中进行或有水溶液（否则不反应）； 反应速度：顺式 反式（因顺式易形成环式中间体）； 游离单糖产物及消耗过碘酸用Fischer式计算;成苷时糖产物及消耗过碘酸用Haworth式计算; 在异侧不能扭转的邻二醇不起反应。,第三节 糖的理化性质,第三节 糖的理化性质,以D-葡萄糖为例对其Fischer式和Haworth式消耗过碘酸的计算：,需要5分子过碘酸,在异侧不能扭转的邻二醇不起反应，如：,第三节 糖的理化性质,1, 6-D-葡萄呋喃糖酐,1, 6-D-葡萄呋喃糖酐,用途： 推测糖中邻二-OH多少；（试剂与反应物基本是1
19、:1）； 同一分子式的糖，推测是吡喃糖还是呋喃糖；,第三节 糖的理化性质,具有三羟基可产生甲酸,无甲酸产生,推测低聚糖和多聚糖的聚合度； 推测1,3连接还是1,4连接（糖与糖连接的位置） 鉴别糖的种类：氨基糖反应中有氨气产生,第三节 糖的理化性质,-D-glucose,二、化学性质2. 糠醛形成反应（Molish反应）,第三节 糖的理化性质,单糖,浓酸（4-10N）,加热 -3H2O,呋喃环结构,多糖,矿酸,10%HCl,单糖,脱水,糠醛,5-羟甲糠醛,Molish反应：样品 + 浓H2SO4 + -萘酚 棕色环 多糖、低聚糖、单糖、苷类Molish反应均为阳性,第三节 糖的理化性质,糠醛衍生
20、物,芳胺或酚类,+,显色,（苯酚、萘酚、苯胺、蒽酮）,二、化学性质 3.羟基反应糖的-OH反应醚化、酯化和缩醛（酮）化。反应活性顺序：半缩醛羟基（C1-OH）伯醇基（C6-OH） 仲醇（伯醇因其处于末端的空间，对反应有利，因此活性高于仲醇。）,第三节 糖的理化性质,3.1 醚化反应（甲基化） Haworth法（不常用） 含糖样品 + Me2SO4 + 30%NaOH 醇-OH全甲基化（需反复多次）用红外光谱判断是否有-OH吸收峰制备成甲苷用限量试剂，即克分子比11时，可得甲苷。,第三节 糖的理化性质,3.1 醚化反应（甲基化） Purdic法样品 + MeI + Ag2O 全甲基化（醇-OH）
21、只能用于苷，不宜用于还原糖（即有C1-OH的糖）。因Ag2O有氧化作用，可使C1-OH氧化。Hakomori法（箱守法）样品 + DMSO + NaH + MeI 全甲基化（一次）该反应是在非水溶剂中，即二甲基亚砜（DMSO）溶液中进行反应。,第三节 糖的理化性质,3.1 醚化反应（甲基化） 重氮甲烷法（CH2N2）样品 + CH2N2 / Et2O + MeOH 部分甲基化（-COOH、-CHO等） 3.2酰化反应（酯化反应）羟基活性与甲基化反应相同，即C1-OH、C6-OH较易、C3最难。由于C2位取代后，引起的空间障碍，使得C3最难被酰化。）利用酰化可判断糖上-OH数目、保护-OH等。,
22、第三节 糖的理化性质,3.3 缩酮和缩醛化反应酮或醛在脱水剂如矿酸、无水ZnCl2、无水CuSO4等存在下可与多元醇的二个有适当空间位置的羟基易形成环状缩酮（ketal）和缩醛（acetal）。酮类易与顺邻-OH生成 五元环状物醛类易与1,3-双-OH生成 六元环状物,第三节 糖的理化性质,糖 + 丙酮 五元环缩酮 (异丙叉衍生物)六碳醛糖 + 丙酮 多为双异丙叉衍生物 例：,第三节 糖的理化性质,二、化学性质 4.羰基反应 还原糖 + 苯肼 糖腙 （多为水溶性的） 还原糖 + 3分子苯肼 糖脎 （较难溶于水）* 2-去氧糖不能成脎（因C2上无-OH）。应用糖的鉴定、分离和纯化。,第三节 糖的
23、理化性质,糖的邻二-OH可与许多试剂生成络合物，借生成络合物的某些物理常数的改变，可以有助于糖的分离、鉴定和构型推定。重要的如：硼酸络合物、钼酸络合物、铜氨离子络合物等。糖 + 硼酸 络合物（酸性增加、可离子化） （H3BO3是接受电子对的Lewis酸）,第三节 糖的理化性质,二、化学性质 5.硼酸络合反应,硼酸络合反应的应用： 络合后，中性可变为酸性，因此可进行酸碱中和滴定； 可进行离子交换法分离； 可进行电泳鉴定； 在混有硼砂缓冲液的硅胶薄层上色谱。,第三节 糖的理化性质,66,第一节 单糖的立体化学 第二节 糖和苷的分类 第三节 糖的理化性质 第四节 苷键的裂解 第五节 提取分离 第六节
24、 糖的核磁共振性质 第七节 糖链的结构测定,本 章 内 容,六、苷键的裂解,一 苷键裂解的目的和应用为鉴定苷的结构，如糖和糖的连接方式、苷元和糖的连接方式、糖的种类、个数等。 二 苷键裂解法：1.酸催化水解反应 2.乙酰解反应 3.碱催化水解4.酶催化水解反应 5.氧化开裂法（Smith降解法）,第四节 苷键的裂解,二 苷键裂解法： 1.酸催化水解反应苷键属缩醛结构，易为稀酸水解。反应机理：苷原子先质子化，然后断键生成阳碳离子或半椅型的中间体，在水中溶剂化而成糖。,半椅型,第四节 苷键的裂解,酸水解的规律：,难易顺序: C-苷S-苷O-苷N-苷 醇苷酚苷, 烯醇苷 2-氨基糖2-羟基糖6-去氧
25、糖2-去氧糖 2,6-二去氧糖(苷) 吡喃糖苷呋喃糖苷; 醛糖苷酮糖苷 糖醛酸七碳糖六碳糖甲基五碳糖五碳糖,第四节 苷键的裂解,在构象相同的糖中: a键(竖键)-OH多则易水解。 芳香苷较脂肪属苷易水解。如：酚苷 萜苷、甾苷 （因苷元部分有供电结构，而脂肪属苷元无供电结构） 苷元为小基团苷键横键比竖键易水解( e a )（横键易质子化） 苷元为大基团苷键竖键比横键易水解( a e )（苷的不稳定性促使其易水解）,第四节 苷键的裂解,二 苷键裂解法： 2. 乙酰解反应常用试剂：醋酐 + 酸 所用酸如：H2SO4、HClO4、CF3COOH或Lewis酸（ZnCl2、BF3）等。反应条件：一般是在
26、室温放置数天。反应机理：与酸催化水解相似，以CH3CO+(乙酰基，Ac）为进攻基团。,第四节 苷键的裂解,乙酰解反应易发生糖的端基异构化。,第四节 苷键的裂解,乙酰解应用 酰化可以保护苷元上的-OH，使苷元增加亲脂性，可用于提纯和鉴定。 乙酰解法可以开裂一部分苷键而保留另一部分苷键。,第四节 苷键的裂解,-苷键的葡萄糖双糖的反应速率：（乙酰解难易程度）（16）（14）（13）（12）,二 苷键裂解法： 3.碱催化水解一般苷键对稀碱是稳定的，但某些特殊的苷易为碱水解，如：酯苷、酚苷、与羰基共轭的烯醇苷、-吸电子基取代的苷,第四节 苷键的裂解,C1-OH与C2-OH：反式易水解，其产物为1,6-葡
27、萄糖酐；顺式产物为正常的糖。 利用水解产物可判断苷键构型 。,第四节 苷键的裂解,二 苷键裂解法： 4. 酶催化水解反应 特点：反应条件温和，专属性高；保持苷元结构不变，判断苷键构型。 常用的水解酶： 杏仁苷酶：只水解-六碳醛糖苷键 麦芽糖酶：只水解-D-葡萄糖糖苷键 纤维素酶：只水解- D-葡萄糖糖苷键 蜗牛酶：只水解-苷键 转化糖酶：只水解-果糖苷键,第四节 苷键的裂解,二 苷键裂解法： 5. 氧化开裂法（Smith降解法）试剂：过碘酸(HIO4)、四氢硼钠(NaBH4)、稀酸反应过程：分三步反应。(1)NaIO4氧化开裂成醛; (2)NaBH4还原成醇; (3)酸化水解.,第四节 苷键的
28、裂解,78,特点: 条件温和，易得到原苷元适合于苷元不稳定的苷和碳苷的裂解.,第四节 苷键的裂解,二 苷键裂解法： 5. 氧化开裂法（Smith降解法）,第一节 单糖的立体化学 第二节 糖和苷的分类 第三节 糖的理化性质 第四节 苷键的裂解 第五节 提取分离 第六节 糖的核磁共振性质 第七节 糖链的结构测定,本 章 内 容,80,一、提取提取 单糖、低聚糖、苷常用水或稀醇提取。 多糖用水或稀碱液提取 精制：水提醇沉法: 醇溶为苷,低聚糖; 沉淀为多糖系统分离法: EtOAc层: 单糖苷; 正丁醇层: 低聚糖苷, 单糖.,第五节 提取分离,81,二、分离 1.季铵盐沉淀法：用于酸性多糖的分离 2
29、.分级沉淀或分级溶解：多糖在不同浓度的醇或丙酮中具有不同的溶解度。 3.离子交换色谱：适用于分离酸性,中性多糖和粘 多糖 4.纤维素柱色谱：兼有吸附色谱和分配色谱的性质 5.纸色谱:单糖的鉴定, 展开剂BAW(n-BuOH: HAc:H2O 4:1:5,上相); 极性小, Rf值大.,第五节 提取分离,82,二、分离 6.凝胶柱色谱常用凝胶:葡聚糖凝胶(ephadex G),琼脂糖凝胶(epharose Bio-gel),聚丙烯酰胺凝胶(Bio-gel P)等.洗脱剂:各种浓度的盐溶液及缓冲液分离多糖,按分子大小和形状不同分离,第五节 提取分离,83,第一节 单糖的立体化学 第二节 糖和苷的分
30、类 第三节 糖的理化性质 第四节 苷键的裂解 第五节 提取分离 第六节 糖的核磁共振性质 第七节 糖链的结构测定,本 章 内 容,84,一、糖的1HNMR性质 1.化学位移： 糖端基质子： 4.3-6.0 C6-CH3（鼠李糖）: 1.0(3H,d,J=6Hz), 其它碳上质子: 3.2-4.2,第六节 糖的核磁共振性质,2.偶合常数:J1,2判断苷键构型,H2-a 苷键为-D或-L型,当端基质子和C2-H为竖键,J=6-8Hz;C2-H为横键, J=2-4Hz. 苷键为-D或-L型,端基质子为横键,J=2-4Hz.,85,第六节 糖的核磁共振性质,D-葡萄糖,可通过J 值来判定端基碳构型,8
31、6,无法通过J值来判定,第六节 糖的核磁共振性质,87,所以无法通过J值来判断构型,第六节 糖的核磁共振性质,呋喃型糖偶合常数变化不大,不能用端基质子偶合常数判断苷键构型,88,二、糖的13CNMR性质1.化学位移及偶合常数 端基碳： 95-105; CH-OH (C2、C3、C4) 7085CH2-OH (C6) 62 左右CH3 20,第六节 糖的核磁共振性质,89,Glc的一般13C-NMR谱规律,第六节 糖的核磁共振性质,90,偶合常数1JC1-H1: 吡喃糖:(优势构象C1式) -D或-L型苷键,170-175Hz;-D或-L型苷键,160-165Hz，用于苷键的判定。 鼠李糖优势构
32、象1C式, -L型,170-175Hz, -L型160-165Hz,第六节 糖的核磁共振性质,91,2.苷化位移(Glycosylation shift, GS)定义：糖与苷元成苷后,苷元的-C,-C和糖的端基碳的化学位移值发生了变化,这种变化称苷化位移. 应用: 推测糖与苷元,糖与糖的连接位置,苷元被苷化碳的绝对构型及碳氢信号归属.,第六节 糖的核磁共振性质,92,规律： 苷化位移值与苷元的结构有关，与糖的种类无关。如：苷元为链状结构，端基碳的苷化位移随着苷元为伯、仲、叔基而递减，苷元的-C、-C变化不大。 当苷元为环醇时，羟基的-位无烷基取代，则-C和端基碳的苷化位移值与开链的仲醇相似，若
33、有烷基取代，则苷化位移值与-C和糖的端基碳手性都有关系。具体如下：,第六节 糖的核磁共振性质,93,苷元位有取代时的苷化位移： 苷元-碳手性和糖端基手性都为R（或S）时，苷化位移值与苷元为-位无取代的环醇相同。 如：,第六节 糖的核磁共振性质,94,苷元-碳和糖端基碳手性不同时，端基碳和-碳的苷化位移值比苷元为-无取代的相应碳的苷化位移值大约为3.5个化学位移单位。,第六节 糖的核磁共振性质,95,酯苷、酚苷的苷化位移：当糖与-OH形成酯苷键或酚苷键时，其苷化位移值较特殊，端基碳和苷元-碳均向高场位移。,第六节 糖的核磁共振性质,96,第六节 糖的核磁共振性质,酯苷、酚苷的苷化位移：,97,第
34、一节 单糖的立体化学 第二节 糖和苷的分类 第三节 糖和苷的理化性质 第四节 苷键的裂解 第五节 提取分离 第六节 糖的核磁共振性质 第七节 糖链的结构测定,本 章 内 容,98,1.纯度测定 多糖纯品实质上是一定分子量范围的均一组分. 常用方法:超离心法 高压电泳法(制成硼酸络合物) 凝胶色谱法 旋光测定法(分级沉淀,测比旋度),第七节 糖链的结构测定,99,2.分子量测定 质谱法 FDMS（场解析质谱） FABMS（快原子轰击质谱） ESIMS（电喷雾质谱） MALDI-TOF-MS（基质辅助激光解析电离飞行时间质谱）,第七节 糖链的结构测定,100,3.单糖的鉴定 全水解 PC,TLC:
35、 与单糖对照品比较-鉴定糖的种类 薄层扫描:测定单糖的分子比 气相色谱, HPLC等定性定量分析,第七节 糖链的结构测定,101,4.糖连接位置的测定 糖链(多糖,苷)全甲基化水解甲基化单糖气相色谱定性定量分析(游离羟基的部位为糖的连接位置) 1HNMR:全乙酰化,测1HNMR,CHOAc,CHOR, CH2OAc,CH2OR的质子信号化学位移不同 苷化位移,第七节 糖链的结构测定,102,5.糖链连接顺序的确定 部分水解法:稀酸水解,甲醇解,乙酰解,碱水解等 质谱分析:FABMS, FDMS,CIMS等,分析质谱碎片(从外侧糖依次裂解) 13CNMR的弛豫时间:外侧糖的自旋弛豫时间T1比内侧糖大. 2DNMR(H-H COSY,HMQC,HMBC,NOESY, HOHAHA等),第七节 糖链的结构测定,103,6.苷键构型的确定(和型) 核磁共振法；糖端基质子JH1,2,;端基碳JC1,H1和化学位移 酶解法； 分子旋光差法(Klyne法):将苷和苷元的分子旋光差与组成该苷的糖的一对甲苷(和型)的 分子旋光度比较,数值相近的一个便是与之有相同苷键者. 红外法：葡萄糖苷在770、780 cm-1有强吸收峰。,第七节 糖链的结构测定,
