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苷键

苷键是苷类分子特有的化学键,具有缩醛性质,易被化学或生物方法裂解。苷键裂解常用的方法有酸、碱催化水解法、乙酰解酶催化水解法、氧化开裂法等。

苷键具有缩醛结构,在稀酸或稀碱的作用下,苷键可以发生断裂,水解成为苷元和糖。苷键的裂解是研究苷类组成和结构的重要方法。通过苷键的裂解反应将有助于了解苷元的结构、糖的种类和组成,确定苷元与糖、糖与糖之间的连接方式。苷键裂解的方法主要有酸水解、酶水解、碱水解和氧化开裂法等。

苷键被稀酸催化水解,反应一般在水中或者烯醇中进行,所用的酸有盐酸、硫酸、乙酸和甲酸等。苷发生酸催化水解反应的机理是:苷键原子首先发生质子化,然后苷键断裂生成苷元和糖的阳碳离子中间体,在水中阳碳离子经溶剂化,再脱去氢离子而形成糖分子。

酸催化水解的难易与苷键原子的碱度,即苷原子上的电子云密度以及其空间环境有密切关系。只要有利于苷元质子化的因素,就能有利于水解的进行。苷类酸水解的难易有以下规律:

a.按苷原子的不同,苷类酸水解的易难顺序是:N-苷键>O-苷键>S-苷键>C-苷键。

b.呋喃糖苷较吡喃糖苷容易水解

c.酮糖苷较醛糖苷易于水解

d.羟基糖较氨基糖易于水解

由于一般苷键具有缩醛结构,对稀碱较稳定,不易被碱催化水解,故很少用碱催化水解反应,多数采用酸催化或者酶催化。但酯苷、酚苷、烯醇苷等苷类易为碱催化水解

苷类化合物除可以被酸或碱催化水解外,还易受酶的作用而水解。特别是对难以水解或不稳定的苷,应用酸水解法往往会使苷元脱水、异构化等反应,而得不到真正的苷元,而酶水解条件温和,不会破坏苷元的结构,可以得到真正的苷元。同时酶的高度专属性和水解的渐进性,还可以提供更多得结构信息,也为酸或碱催化反应所不及。因为酶水解已成为苷类水解的重要方法

苷类分子中的糖基具有邻二醇结构,可以被过碘酸氧化开裂。Smith降解法是常用的氧化开裂法。它再苷的结构研究中具有重要作用。对难以水解的碳苷,也可以用此法进行水解,避免使用剧烈的酸进行水解,可获得连有一个醛基、但其他结构保持不变的苷元。此外,对一些苷元结构不太稳定的苷类,如某些皂苷,为了避免酸水解使苷元发生脱水或结构上的变化以得到真正的苷元,也常用Smith降解法进行水解


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