我们在选必3中,学习了糖类,知道糖类可分为还原糖和非还原糖。我们一般用银氨溶液来检验其是否有还原性。醛基可以和银镜反应,所以含醛基的糖是还原性糖。
但是果糖含酮羰基,不含醛基,也可以发生银镜反应,也是还原性糖。原因是碱性环境中果糖酮羰基α-C上的H可以和OH⁻发生一系列反应,使α-C上的羟基转化为醛基,机理如图:
麦芽糖似乎看起来没有醛基,也可以发生银镜反应,那是因为麦芽糖有半缩醛羟基结构,如图:
这个结构其实我们在环状葡萄糖中也能看到,与醛基互为异构化,是一个可逆过程:
简单粗暴地说,就是羟基-O-H把醛(酮)基C=O给加成了,形成了-C-O-C-OH的结构。由于麦芽糖就有半缩醛羟基结构,所以它也可以异构化出醛基,自然也就能够发生银镜反应。
如果右侧羟基氢(蓝H)被其它基团所取代,该半缩醛羟基被封闭,无法再次异构化为醛基,也就不能发生银镜反应。
蔗糖就是这种情况,蔗糖的结构没有开放的半缩醛羟基,无法异构化为醛基,也就无法发生银镜反应,如图(找不到-C-O-C-OH):
于是,在学习了糖类后,我们不能简单地把银镜反应和醛基画上等号,除了醛基,糖类中的酮羰基(即α羟基酮)、半缩醛羟基结构都能发生银镜反应。
最后,作为高中生,我们可以大致认为学过的单糖二糖中,除了蔗糖,其余的都可以发生银镜反应。
《基础有机化学下册》 刑其毅
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