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葡萄糖脱水缩合催化剂

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:糖类化合物为多羟基醛或多羟基酮。淀粉是D-葡萄糖的缩合物,广泛存在于谷物中。之后进一步水解成二聚糖,即麦芽糖。酸催化淀粉水解的机理与酶催化的机理完全不同,非专一性,随机进行,产物是麦芽糖、葡萄糖和低聚糖的混合物。葡萄糖的熔点146℃,含一分子结晶水的葡萄糖的熔点83℃。葡萄糖分子中有3种羟基,它们的化学反应活性是不同的。

5.12 糖类化合物

糖类化合物为多羟基醛或多羟基酮。糖分单糖(如葡萄糖、果糖),低聚糖(如麦芽糖、蔗糖)以及多聚糖(如淀粉)等。

一、淀粉

淀粉是D-葡萄糖的缩合物,广泛存在于谷物中。直链淀粉含有2 000~4 000个葡萄糖单元。这些葡萄糖单元以α-1,4-苷键结合成高分子糖。直链淀粉常为螺旋构象,螺旋内腔能稳定包含多碘负离子3I2·2I-,碘-淀粉包结物呈深蓝色。

淀粉可以被淀粉酶或酸催化分解。人类的唾液中含α-淀粉酶,它能专一地水解α-苷键,使淀粉很快降解成含6~7个葡萄糖单元的低聚糖,淀粉失去螺旋构象,碘-淀粉包结物破坏,失去蓝色。之后进一步水解成二聚糖,即麦芽糖。再水解很难,需要长时间才行。酸催化淀粉水解的机理与酶催化的机理完全不同,非专一性,随机进行,产物是麦芽糖、葡萄糖和低聚糖的混合物。酸性水解的速度比α-淀粉酶催化的速度慢得多。

二、葡萄糖

在水溶液中葡萄糖有1%开链式结构与99%的氧环式结构,两者是动态平衡的。

葡萄糖的熔点146℃,含一分子结晶水的葡萄糖的熔点83℃。葡萄糖分子中有3种羟基,它们的化学反应活性是不同的。但在催化剂存在下,葡萄糖与过量乙酸酐反应,5个羟基均能被酯化,产生两个异构体,对应于α-和β-葡萄糖。用无水氯化锌做催化剂时,主要产物是α-葡萄糖五乙酸酯;用无水乙酸钠做催化剂时,主要产物是β-葡萄糖五乙酸酯;用无水氯化锌做催化剂时,β-葡萄糖酯可以转化为α-葡萄糖酯。

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