Chimie organică
Același conținut conține grupări hidroxil la atomii de carbon vecini.
Datorită prezenței grupărilor hidroxil, monozaharidele formează eteri și esteri. Prin reacția cu n-logenalkanami sau dimetilsulfat (CH3), S04, împreună cu grupări hidroxil alcoolice și reacția unei grupări hidroxil semiacetal, rezultând în eterul glicozidică.
D-glucopiranoză Metil-2,3,4,6-tetra-0-
În reacția monozaharidelor cu un exces de agent de acilare, de exemplu o anhidridă acetică, toate grupările hidroxilice participă și se formează un ester monozaharidic.
Oxidare. În funcție de natura oxidantului și de condițiile de reacție (pH-ul mediului, temperatura), monozaharidele sunt transformate în diferite produse
Într-un mediu alcalin, monozaharidele sunt oxidate prin acțiunea reactivilor Tollens (vezi 7.4.2) și Feling (vezi 10.1.4). Cu alte cuvinte, monozaharidele prezintă proprietăți de reducere în raport cu cationii Ag + și Cu2 +. Monozaharidele nu numai că oxidează, ci și că suferă o serie de transformări complexe.
Cu reactivul Tollens se efectuează reacția "oglinzii de argint", care este caracteristică aldehidelor. Prin urmare, în această reacție, monozaharidele intră în forma lor deschisă conținând o grupare oxo
R-CH = O + Ag (NH) 2 * -> Ag + produse de oxidare
Aldoza Toltena Reactiv
Cu Fehling monozaharide de reactivi, cum ar fi aldehide pentru a forma oxid de cupru (1) Cu, 0 culoare roșu-portocaliu și în acest caz, monozaharida este reacționat într-o formă deschisă datorită grupării aldehidă.
R-CH-O + Cu2 * -> Cu20 + produse de oxidare
Ambele reacții sunt utilizate pentru a detecta monozaharide, de exemplu glucoză, în fluide biologice (sânge, urină). Glicozidele și alți derivați ai carbohidraților care nu conțin hidroxil hemiacetal nu pot intra în forma deschisă și, prin urmare, nu posedă o capacitate de reducere și nu dau reacții cu acești reactivi.
Sarcina 15.6. Compușii selectați cele următoare pot fi detectate de reactiv Fehling NLI Tollens: D-riboza, metil-p-O-ribofuranoside, D-galactoză, o-metil-O-glucopiranozidă, metil-p-O-glyukopiraiozid. Dați structura acestor compuși.
Într-un mediu neutru, oxidarea grupului aldehidic al aldozelor la o grupare carboxil este efectuată prin acțiunea apei bromurate. Hidroxilii alcoolici nu sunt afectați. Acidul D-gluconic este format din D-glucoză, sarea de calciu a cărei hidroxid de calciu este utilizată în medicină.
CH2OH D-glucit (sorbitol)
Xilitolul și sorbitolul - gust dulce de substanțe cristaline (xilitol de două ori mai dulce decât zahărul), ușor solubili în apă, sunt utilizați ca substituenți de zahăr pentru diabet zaharat. Sorbitolul este un produs intermediar în producția industrială de acid ascorbic (vitamina C) din D-glozozy.
Întrebări și exerciții
1. Ce grupe funcționale sunt incluse în monozaharide? Cum sunt clasificate monozaharidele?
2. Care este motivul fenomenului de tautomerism al monozaharidelor? Scrieți o diagramă a transformărilor tautomerice ale D-xilozelor în soluție.
3. Care este fenomenul mutației monozaharidelor și cum este explicat?
4. De ce monozaharidele au proprietăți de reducere și de unde găsesc aceste proprietăți?
5. Scrieți o diagramă a formării etil-O-galactopiranozidelor prin reacția Finscher. De ce se desfășoară această reacție în condiții anhidre?
6. În ce mediu este hidroliza glicozidelor? Scrieți o schemă pentru reacția de hidroliză a fenil-a-O-glucopiranozidei.
7. Sugerați o reacție calitativă care să permită găsirea sorbitolului.
8. Care dintre monozaharidele listate este L-riboza?
9. Studierea interacțiunii D-glucoză cu metanol într-un mediu acid, E. Fisher a obținut și a- și p-metil-O-glucoprenapide izolate. Împreună cu aceste substanțe, a fost izolat într-o cantitate mică dintr-un amestec de chiar două substanțe, denumite la acel moment "y-glucozid". Care este structura acestor substanțe "laterale"?
10. Care grupuri funcționale ale moleculei de monozaharidă interacționează: a) cu un exces de iodură de metil sau sulfat de dimetil în prezența unei baze; b) cu un exces de metanol într-un mediu acid? Sunt aceleași substanțe obținute ca urmare a hidrolizei acide a produselor din reacțiile menționate mai sus? Raspunsuri la intrebarile puse pe exemplul D-galactozelor.
11. Acidul D-gluconic formează o soluție de compuși ciclici. Scrieți o diagramă a acestor transformări și indicați mecanismul prin care acestea se desfășoară. Acest proces se referă la transformările tautomerice?
12. Sorbitolul poate fi obținut prin reconstituirea mai multor hexe. Dați exemple de reacții de reducere a monozaharidelor corespunzătoare. Care dintre ele este mai rațional de utilizat în acest scop.
• Oligosaharide (din oligoele grecești - puțin) - compuși construiți din mai multe reziduuri de monozaharide (de la 2 la 10), legate între ele printr-o legătură glicozidică.
Structura oligozaharidelor este considerată convenabil pe exemplele cele mai simple de dizaharide. În formarea unei legături glicozidice, o moleculă de monozaharidă participă întotdeauna la hidroxilul său hemiacetal, iar celălalt - fie semiacetal sau orice alcool.
Dacă formarea unei legături glicozidice se datorează a două hidroxiluri de jumătate acetal, dizaharida nu mai conține un hidroxid de semiacetal. Aceasta înseamnă că dizaharidul obținut nu poate prezenta proprietăți de restaurare și, prin urmare, este numit nereducător. Un exemplu de astfel de dizaharidă este zaharoza, construită din resturile de a-D-glucopiranoză și p-D-fructofuranoză. Formele ciclice în ambele reziduuri de monozaharide sunt fixe, ca în cazul glicozidelor, iar soluțiile de sucroză nu se mutaază (Figura 15.5).
Zaharoza (sfeclă de zahăr sau sfeclă de zahăr) este cea mai comună dizaharidă, principala sursă de carbohidrați din alimentele umane. În farmacie, sucroza este folosită ca sirop ca un ameliorator de gust.
Semiconductoare I hidronosele
0 Legături de glicozidă
Figura 15.5. Principiul construirii dizaharidelor nereducătoare.
În cazul în care dizaharida este formată dintr-un monozaharid hemiacetal hidroxil și hidroxil alcoolic încă una datorită conservate hidroxil semiacetalului este un dizaharid reducător. Formează o legătură ciclică cu hidroxil hemiacetal nu este fixă și se poate deplasa într-o matriță deschisă, adică. E. Un fenomen observat ciclo-oxo-tautomerie Un astfel de dizaharid, de exemplu lactoză, mutarotirovat capabil (Fig. 15.6).
Desemnarea legăturii glicozidice este necesară specificarea configurația legăturii glicozidice dintre unitățile monozaharidă (a sau P) și poziția sa, adică. E. Cu un alcoolic hidroxil cum sa format această relație. De exemplu, P1- „4 legătură glicozidică în lactoză înseamnă că restul D-galactoză legate de legătură p glicozidică cu o grupă hidroxil la C-4 resturi D-glucoză.
Lactoza se găsește în lapte (la diferite mamifere, de la 2 la 8%) și se obține din zer. Dulceața lactozelor este de 4-5 ori mai mică decât cea a zahărului. Lactoza este utilizată la fabricarea pulberilor și tabletelor ca umplutură, care este mai puțin higroscopică decât sucroza.
Ca monozaharide, oligozaharidele formează derivați peste grupări hidroxilice alcoolice, de exemplu, simple și complexe
Poliacetal I Alcool Hidronsil Hidroxil I I ---
Lantoză Formă deschisă de lactoză
Fig. 15.6. Principiul formării de zaharide reducătoare
eteri și prin hidroxil semiacetal (dacă oligozaharida este un agent reducător). Printre acești derivați se numără multe substanțe biologic active, în primul rând - acestea sunt unele antibiotice și glicozide cardiace (destul de complexe în structură).
Sarcina 15.7. Dați structura disaccharidei de maltoză, în care cele două resturi de D-glucopiranoză sunt legate printr-o legătură 1 -> 4-glicozidică. Are maltoza proprietăți restaurative?
Polizaharidele prin principiul structurii nu diferă de oligozaha-rid. Diferența este numai în cantitatea de reziduuri de monozaharide - polizaharidele pot conține sute sau chiar mii.
Polizaharidele sunt cunoscute pentru celuloză, amidon și glicogen. Aceste polizaharide sunt construite din aceeași monozaharidă, D-glucoză.
Celuloza (celuloza din celula celulara) este cea mai des intalnita polizaharida, dar si materia organica pe teren. Lemnul este de aproximativ 50% celuloză, iar bumbacul și inul sunt celuloză aproape pură.
În celuloză, reziduurile de D-glucopiranoză sunt legate împreună printr-o legătură [314-glicozidică.
Fragment al lanțului de celuloză
Un lanț construit din mii de rămășițe D-glozzy are o structură liniară. Liniile lantare sunt fixate prin legături de hidrogen între unitățile monozaharide din același lanț. Între lanțurile polizaharidice stivuite paralele, apar și legături de hidrogen, care conferă rigiditate întregii structuri. Această caracteristică a structurii se datorează rezistenței mecanice ridicate a celulozei.
În plus față de celuloză în sine, derivații săi sunt utilizați în practică. Din punct de vedere chimic, celuloza este un alcool polihidric conținând trei grupări hidroxil în fiecare
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: