Цикло-оксотаутомерні перетворення моносахаридів

 

При першому карбоновому атомі, який теж стає асиметричним, утворюється гідроксил, який називають напівацетальним або глікозидним. Залежно від його розміщення утворюються a - і b -аномери. Глікозидний гідроксил є найбільш активним у хімічному відношенні.

Структури Хеуорса. У 20-х роках ХХ сторіччя Хеуорс запропонував новий спосіб умовного перспективного зображення структур моносахаридів, який наглядно враховував взаємне просторове розміщення гідроксильних груп.

a -D-глюкопіраноза

b -D-фруктофураноза

Способи добування моносахаридів

Способи добування моносахаридів: із природних полісахаридів за рахунок їх гідролізу; окиснення багатоатомних спиртів; альдольна конденсація; гідроксинітрильний синтез, скорочення карбонового ланцюга.

Наприклад, під час окиснення сорбіту утворюється глюкоза й фруктоза:

Література: [2] с. 34 ‑ 44; [3] с. 302 – 314

ВЛАСТИВОСТІ МОНОСАХАРИДІВ

Лекція №11 (1 година)

План

1. Фізичні властивості моносахаридів.

2. Хімічні властивості моносахаридів.

3. Уявлення про глікозиди.

4. Окремі представники, їх значення і використання.

Фізичні властивості моносахаридів

Моносахариди - тверді кристалічні речовини, деякі з них кристалізуються у вигляді гідратів. Усі вони гігроскопічні, добре розчиняються у воді, слабкорозчинні у спиртах, солодкі на смак. Розчини моносахаридів оптично активні, здатні до мутаротації. Оптична активність становить основу поляриметричних методів визначення концентрації моносахаридів.

Хімічні властивості моносахаридів

Реакції карбонільних форм моносахаридів

1. Загальна реакція на вуглеводи (реакція Подобєдова-Моліша).

2. Окиснення моносахаридів.

Моносахариди легко окиснюються. Залежно від умов утворюються різні продукти — -онові, -арові, -уронові кислоти.

3. Відновлення моносахаридів — утворення багатоатомних спиртів — гліцитів.

4. Приєднання синильної кислоти.

5. Взаємодія з гідроксиламіном, фенілгідразином, утворення озазонів.

Реакції гідроксильних груп

Якісна реакція на багатоатомні спирти.

Реакції циклічних форм моносахаридів

1. Алкілування. Слабкі (спирти) та сильні (галогеналкани) алкілуючі реагенти.

2. Ацилування. Слабкі (кислоти) та сильні (ангідриди або галогенангідриди кислот) ацилуючі засоби.

Бродіння моносахаридів

Бродіння - складний процес розщеплення моносахаридів під впливом різних мікроорганізмів, який у більшості випадків супроводжується виділенням газоподібних речовин ( та інших).

:

Уявлення про глікозиди

Цукри (сахара) в природі часто зустрічаються у вигляді глікозидів (циклічних ацеталей). Глікозиди - похідні вуглеводів, в молекулах яких атом Гідрогену глікозидного гідроксилу заміщений радикалом. Їх кислотний або ферментативний гідроліз відбувається із розщепленням і утворенням цукру і невуглеводневого залишку — аглікону. Часто аглікони являють собою оксисполуки жирного або ароматичного ряду. Вони нерідко є органічними отрутами.

Арбутин (гідрохінон - b -D-глюкопіранозид) міститься у «вовчих» ягодах, використовується як лікувальна речовина.

Глюкованілін (3-метокси-4-гідроксибензальдегід - b -D-глюкопіранозид) міститься у стручках ванілі, використовується в харчовій промисловості.