有机天然产物高分子化合物
东南大学化学化工系

王明亮
第一部分　有机天然产物

分类：
　　糖类化合物
　　多肽与蛋白质
　　脂肪酸与油脂

特点：功能团种类、数目多，分子结构复杂；大多具有手性碳原子；大多能形成高级结构
一、糖类化合物
光合作用：在日光作用下，通过叶绿素的催化作用，将空气中的二氧化碳和水转化为碳水化合物。
结构特点：多羟基醛、酮或多羟基醛、酮的缩合物

结构通式：C n ( H 2 O ) m

按能否水解和水解后生成物质进行分类：单糖；低聚糖；多糖
1、单糖：不能水解的多羟基醛、酮
根据羰基结构分类：醛糖；酮糖

根据碳原子数目及羰基结构分类：
某醛糖；某酮糖
单糖的开环结构＿菲舍尔投影式D－葡萄糖　　　　D－果糖C6H12O6　　　　　　　 C6H12O6
D-甘油醛
投影式几种写法
单糖的环形结构醛　＋　醇　　半缩醛
开环结构和闭环结构（Haworth)
α
D－果糖
单糖构象
β －D－葡萄糖　　　　α －D－葡萄糖
葡萄糖的变旋现象：手性碳变化
还原性：与本尼迪特试剂反应
D-葡萄糖二酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　D-葡萄糖酸
邻二醇等的氧化
形成缩醛：糖苷
甲基－α －葡萄糖苷
成醚；糖苷键水解
水杨苷，苦杏仁苷
成脎
成酯
五乙酸－D-葡萄糖酯
五乙酰基－D-葡萄糖
6－磷酸－D-葡萄糖酯
其它单糖
D－核糖
D－2－脱氧核糖
核苷酸
2、二糖：一个单糖苷羟基与另一单糖的某一羟基脱水而成
还原性双糖：一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的醇羟基失水
变旋现象

还原性

成脎
非还原性二糖：两个单糖的苷羟基失水而成
蔗糖

α－ D－葡萄糖和β －D－果糖失水

两个单糖均成苷
3、多糖纤维素：β－ 1,4糖苷键
直链淀粉：α －1,4糖苷键支链淀粉： α －1,4糖苷键； α －1,6糖苷键
例：：甜菊苷
二、多肽与蛋白质
1、氨基酸

结构特点：分子中含有氨基的羧酸

分类：α氨基酸，β－氨基酸等
α-氨基酸结构通式
α-氨基酸按基团分类：
　中性氨基酸碱性氨基酸酸性氨基酸
丙氨酸、谷氨酸、赖氨酸
α－氨基酸的结构
除甘氨酸外的手性氨基酸

L－氨基酸
氨基酸的酸碱两性与偶极离子
正离子、负离子与偶极离子
等电点
在一定的pH溶液中，正离子和负离子数量相等，且浓度都很低，而偶极离子浓度最高，此时电解，以偶极离子形式存在的氨基酸不移动，这溶液的pH值就叫做氨基酸的等电点（等电点不是中性点）。
　　　在强酸性溶液中主要以正离子存在；在强碱性溶液中主要以负离子存在。氨基酸在等电点时溶解度最小 。
酸性氨基酸与碱性氨基酸
其它两性离子的例子
一扫光

两性离子依赖于溶液pH值
水合茚三酮反应 ：生成蓝紫色物质。
与亚硝酸反应　　定量放出氮气，定量测定氨基酸或蛋白质的水解程度
α－氨基酸受热反应
半胱氨酸与胱氨酸
α－氨基酸的制备
1、蛋白质水解
2、卤代酸氨解
3、由丙二酸酯制备
2、多肽
某氨酰某氨酸
3、蛋白质
蛋白质是由氨基酸以酰胺鍵形成的高分子化合物。

由C、H、O、N、S等元素组成，有些含有P、Fe、I。

单纯蛋白和结合蛋白：非蛋白部分叫辅基（糖、脂肪、色素等）。
蛋白质的结构
蛋白质分子中氨基酸的连结顺序，叫做一级结构。

蛋白质二级结构－氢鍵
二级结构－α 螺旋
蛋白质二级结构－β 折叠
A－T碱基对中的氢键
碱基中的烯醇互变
蛋白质四级结构四种不同蛋白质
蛋白质的性质
两性电解质

电泳法：等电点不同，在一定pH值中所带电荷不同，在电场中移动的方向和速度也不同。

具有胶体性质：在水溶液中的颗粒直径在1－100nm。
盐析　　　在蛋白质的胶体溶液中加入盐类、有机溶剂或某些酸可使蛋白质沉淀。蛋白质的变性　　如果在蛋白质的胶体溶液中加入的酸、碱或重金属盐或加热使其高级结构被破坏（并不是蛋白质的水解），其活性消失。蛋白质的水解

三、脂肪酸与油脂
1、脂肪酸：长直链单羧酸

　　　C12－C24（偶数碳原子）

　　　饱和
　　　不饱和（一至多个双键）
常见脂肪酸
2、油脂
油脂是指猪油、牛油、花生油、豆油、桐油等动植物油
主要成分为三分子高级脂肪酸与甘油形成的酯
皂化：将油脂用氢氧化钠（或氢氧化钾）水解，就得到脂肪酸的钠盐（或钾盐）和甘油。高级脂肪酸的钠盐就是肥皂。
加成：
氢化：
肥皂及表面活性剂肥皂：70%高级脂肪酸钠，30%水亲水基团和疏水基团：一个既具有亲水基，又具有亲油基的分子叫两亲分子，肥皂分子在水中时许多分子的烃基链彼此靠色散力绞在一起，形成一个球形而将亲水部分露在球面上，叫胶束。
胶束
油
水
蜡与磷脂
脑苷脂：存在于神经组织中
第二部分　高分子化合物
一般分子量大于1000，化合物的物理性质，化学性质不因分子量再稍有不同而变化，该化合物就叫高分子化合物。
单体：构成高分子化合物重复结构单元的低分子化合物。
聚合反应：使单体变为聚合物的反应。按反应类型分为加聚反应和缩聚反应。

按反应类型分类：加聚反应、　缩聚反应
加聚反应不饱和烯烃类单体经加成聚合而形成高分子的反应称为加聚反应
天然橡胶：　全顺式
顺式　　　　　　　　反式
等规间规无规
缩聚反应　　具有两个以上活性功能团的低分子物质通过分子间的缩合反应，形成高分子化合物的反应
酚醛树脂
尼龙6
尼龙66
其它例子