4.苷类化合物的化学性质和物理性质
苷类化合物和苷原是一对母子关系,一般来讲,苷元是一个亲脂性成分,当苷元和糖连接形成苷以后,会变成一个亲水性的成分。因此,在一般意义上,苷元具有亲脂性,有非常好的结晶状态,而苷类化合物具有亲水性,一般来讲,是一个无定形的粉末。但是苷的亲水性的大小,实际上变化是很大的,因为苷类化合物是由苷元和糖两部分连接起来的,假如在一个化合物的结构当中,苷元部分的极性很小,上面连的糖也很少,此时的苷所表现出来的极性,也不会很大;假如苷元本身极性就比较大,上面又连了很多的糖,最终所形成的苷的极性肯定也会非常大。因此,苷的极性的大小,是由苷元的极性和苷中糖的极性两部分综合作用以后,所表现出来的一种性质。因此在分析苷的极性的大小的时候,一定要分析组成这个苷的苷元的极性如何,糖的极性如何。
C-苷,在亲脂性或亲水性的溶剂当中,它的极性都不是特别的理想,这是它与其它苷类化合物一个显著的区别。苷类化合物因为在分子结构中都有糖,苷类化合物都会表现很强的旋光性,而苷元可能会表现旋光性,也可能没有旋光性,有没有旋光取决于分子结构当中,是不是存在手性碳原子,是不是存在对称的因素,因此需要具体的结构作具体的分析。
二、苷键的裂解
1.酸催化水解
苷键具有缩醛结构,易为稀酸催化水解。反应一般在水或稀醇溶液中进行。常用的酸有盐酸、硫酸、乙酸、甲酸等等。其机制是苷原子先质子化,然后断键生成阳碳离子或半椅型中间体,在水中溶剂化而成糖。
(1)按苷键原子不同,酸水解的易难顺序为:N--苷>O--苷>S--苷>C--苷。。
(2)吡喃糖苷中吡喃环的C-5上取代基越大越难水解,因此五碳糖最易水解,其顺序为五碳糖>甲基五碳糖>六碳糖>七碳糖。。如果接有-COOH,则最难水解。
(3)氨基糖较羟基糖难水解,羟基糖又较去氧糖难水解。
(4)呋喃糖苷较吡喃糖苷易于水解,酮糖较醛糖易水解。。
2.碱催化水解
仅酯苷、酚苷、烯醇苷和β-吸电子基取代的苷等才能被水解。
3.酶催化水解
酶催化反应具有专属性高,条件温和的特点。常用的酶有转化糖酶、麦芽糖酶、杏仁苷酶和纤维素酶等。
①转化糖酶:β-果糖苷水解;
②麦芽糖酶:α-葡萄糖苷水解;
③杏仁苷酶:一种β-葡萄糖苷水解酶,专属性较低,水解一般β-葡萄糖苷和有关六碳醛糖苷;
④纤维素酶:β-葡萄糖苷水解酶。
pH条件对酶水解反应是十分重要的,例如:芥子苷酶水解芥子苷,在pH 7时酶解生成异硫氰酸酯,在pH 3-4时酶解则生成腈和硫黄。
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