Строение глюкозы, монозы, галактозы, фруктозы, рибозы, дезоксирибозы. D- и L- стереохимические ряды. Эпимеры.

Глюкоза:

α-глюкоза β-глюкоза

Галактоза:

Фруктоза

 

Рибоза

 

Дезоксирибоза

Эпимеры – диастомеры которые отличаются между собой конфигурацией только одного ассиметрического атома углерода

 

15.Открытые и циклические таутомерные формы(формулы Фишера и Хеуорса – циклооксотаутомерия) сахаров. Их названия α- и β-аномеры.

Когда осуществляется переход от открытой формы к циклической функциональные группы, которые стояли справа оказываются над плоскостью цикла, а группы, стоявшие слева – над ней. Принадлежность к D-ряду в проекциях Фишера определяется по последнему центру симметрии

Проекция Фишера (проекционная формула Фишера, формула Фишера) — способ изображения трёхмерной молекулы в виде проекции, в которой вертикальные связи удаляются за проекционную плоскость, а горизонтальные связи выступают перед этой плоскостью. Данные формулы были предложены Э. Фишером в 1891 году для изображения структур углеводов. В проекции Фишера химические связи изображаются в виде горизонтальных и вертикальных линий, на перекрестьях которых находятся стереоцентры. Углеродный скелет изображают вертикально, при этом сверху находится атом углерода, с которого начинается нумерация скелета (например, альдегидный С-атом для альдоз).

Проекция Хеуорса — распространенный способ изображения циклической структуры моносахаридов в простой трехмерной перспективе. Проекция имеет некоторые особенности:

атом углерода не указывается символом, но подразумевается.

Цикло-оксо таутомерия

 

В кристаллическом состоянии все моносахариды находятся в циклической форме в виде α- или β-аномеров. При растворении моносахаридов в воде наблюдается так называемая цикло-оксо таутомерия (кольчато-цепная таутомерия), т.е. устанавливается равновесие между циклическими таутомерами моносахаридов, различающихся по размеру цикла (фуранозный, пиранозный), α- и β-формами и открытой формой.

Принцип строения и определение восстанавливающих и невосстанавливающих дисахаридов. Примеры. Тип гликозидных связей.

Восстанавливающие дисахариды. В этих дисахаридах один из моносахаридных остатков участвует в образовании гликозидной связи за счет гидроксильной группы чаще всего при С-4 или С-6, реже при С-3. В дисахариде имеется свободная полуацетальная гидроксильная группа, вследствие чего

сохраняется способность к раскрытию цикла.

Мальтоза: является основным продуктом расщепления крахмала под действием амилазы. Остатки двух молекул D-глюкопиранозы связаны α(1→4) гликозидной связью. Α-гликозидная связь, расположена аксиально

Целлобиоза: этот дисахарид получается при неполном гидролизе целлюлозы. Остатки двух молекул D-глюкопиранозы связаны β(1→4) гликозидной связью.β-гликозидная связь расположена экваториально.

Лактоза: построена из остатков D-галактопиранозы и D-глюкопиранозы, связанных β(1→4) гликозидной связью

У восстанавливающих дисахаридов гликозидная связь образована с участием полуацетального гидроксила одного моносахаридного остатка и спиртового гидроксила другого моносахаридного остатка. Такой дисахарид сохраняет в своей структуре свободный полуацетальный гидроксил и может в щелочной среде превращаться в альдегидную форму и давать реакции “серебряного зеркала”, Троммера, Фелинга, т.е. проявлять восстанавливающие свойства. К дисахаридам с таким типом гликозидной связи относятся мальтоза, лактоза и целлобиоза. Они мутаротируют в растворе, могут образовывать гликозиды со спиртами, аминами, другими моносахаридами.

Невосстаналивающие дисахариды. К этой группе принадлежит небольшое число дисахаридов, важнейшим их которых является сахароза.

Сахароза – построена из остатков D-глюкопиранозы, и D-фруктозы, связанных гликозидной связью между гидроксильными группами при аномерных атомах углерода.

В молекуле отсутствуют свободные полуацетальные гидроксильные группы, она не обладает способностью к цикло-оксо-таутомерии.

У невосстанавливающих дисахаридов, примером которых является сахароза, гликозидная связь образуется с участием полуацетальных гидроксилов обоих моносахаридных остатков. В результате дисахарид не сохраняет свободного полуацетального гидроксила, не может превращаться в таутомерную ациклическую (альдегидную) форму и не проявляет восстановительных свойств, не мутаротирует в растворе, не способен далее образовывать гликозиды.

Принцип строения и определение восстанавливающих и невосстанавливающих дисахаридов. Примеры. Структура мальтозы, лактозы, целлобиозы, сахарозы. Типы связей между моносахаридными остатками, моносахаридный состав

Мальтоза

Сахароза