Окислительно - восстановительные свойства моносахаридов.

При восстановлении моносахаридов (их альдегидной или кетонной группы) образуются многоатомные спирты – сахарные спирты. Их часто используют как заменители сахара при сахарном диабете. Восстановление проводится водородом в присутствии металлических катализаторов:

 

 

 

При восстановлении Д–ксилозы получают спирт ксилит; Д–глюкозы – сорбит; Д–маннозы– маннит.

При окислении моносахаридов в зависимости от условий образуются различные продукты:

а) окисление в щелочной среде сопровождается разрушением углеродной цепи моносахаридов. В этом случае применяются различные реактивы, содержащие ионы Ag⁺ или Cu⁺² , способные восстанавливаться:

 

Аналогично окисляются и кетозы, т.к. в щелочной среде они изомеризуются в альдозы.

 

б) окисление альдоз в кислой или нейтральной средах осуществляется без разрушения углеродного скелета моносахарида. При этом получаются различные кислоты.

При использовании сильного окислителя – разбавленной азотной кислоты – концевые группы альдоз одновременно окисляются в карбоксильные. При этом образуются двухосновные гликаровые кислоты:

 

 

При окислении мягким окислителем (бромной водой) в карбоксильную группу превращается только альдегидная группировка. При этом получаются альдоновые или гликоновые кислоты:

 

При окислении Д–глюкозы в этих условиях образуется глюконовая кислота, соль которой – глюконат кальция используется в медицине.

 

При окислении концевой первичноспиртовой группы без затрагивания альдегидной группировки образуются гликуроновые или уроновыекислоты. Для этого окислению подвергается моносахарид с защищенной альдегидной группой, например, в виде гликозида:

 

~

~

~

 

 

Уроновые кислоты имеют большое значение. Их представители входят в состав гепарина, пектиновых веществ плодов и ягод. Они также выполняют важную биологическую функцию – выводят из организма с мочой токсичные и посторонние вещества (детоксикация).

 

Контрольные вопросы ПО ТЕМЕ

1. Как образуются О- и N- гликозиды?

2. Как образуются простые и сложные эфиры, фосфаты моносахаридов?

3.До каких соединений происходит восстановление моносахаридов? Напишите формулы сахарных спиртов: ксилит, сорбит, маннит.

4. В каких условиях протекает окисление моносахаридов? Напишите реакции получения гликоновых, гликаровых, гликуроновых кислоты.

 

ЗАДАНИЯ для I ЭТАПА ЗАЧЁТА

 

Производные моносахаридов

Эфиры фосфорной кислоты: 1-фосфат-a-Д-глюкопиранозы, 6-фосфат-Д-глюкопиранозы, 1,6-дифосфат-a-Д-фруктофуранозы.

 

Сахарные спирты: рибит, ксилит, сорбит, маннит.

 

Кислоты: гликоновая, глюконовая, галактоновая, гликаровая, глюкаровая,галактаровая, маннаровая, глюкуроновая.