Углеводы (сахара)

Определения и классификация
Углеводы – полигидроксикарбонильные соединения
(Хим-я Энц-я, т.5)
Биологические функции (примеры)
Компоненты питания (глюкоза)
Резервные полисахариды (крахмал у растений, гликоген у животных)
Опорные вещества (целлюлоза, хитин)
Компоненты различных тканей (хрящи, сухожилия, слизи, суставные жидкости)
Распознавание клеток (сигнальные функции, группы крови)
Моносахариды (монозы) – дисахариды (биозы) – … – полисахариды

Альдоза Кетоза
Триоза Тетроза Пентоза Гексоза
Классификация

Определения и классификация
Альдоза
Альдоновая кислота
Альдуроновая кислота
Альдаровая кислота
Альдит

D-эритроза |
D-треоза |
Триозы и тетрозы

Рибоза Арабиноза Ксилоза Ликсоза
D-Альдопентозы

Аллоза Альтроза Глюкоза Манноза
Гулоза Идоза Галактоза Талоза
D-Альдогексозы
РИБО
АРАБИНО
КСИЛО
ЛИКСО

«Стереохимическое родство» альдоз D-ряда

«Стереохимическое родство» кетоз D-ряда
Эритрулоза
Рибулоза
(эритропентулоза)
Ксилулоза
(треопентулоза)
Псикоза Фруктоза Сорбоза Тагатоза

Типичные реакции ациклических форм

Типичные реакции ациклических форм

Типичные реакции ациклических форм
Укорачивание цепи на один С со стороны альдегида
D-глюкоза
D-арабиноза
стабильн. анион

Типичные реакции ациклических форм
Деградация по Волю
Укорачивание цепи на один С со стороны альдегида

Типичные реакции ациклических форм
Деградация по Руфу
Укорачивание цепи на один С со стороны альдегида

Типичные реакции ациклических форм
Наращивание цепи по Килиани (Килиани-Фишеру)
Удлинение цепи на один С со стороны альдегида
D-арабиноза
D-глюконовая к-та – основной продукт
D-манноновая к-та – побочный продукт
гидролиз
гидролиз

Типичные реакции ациклических форм
D-фруктоза 1:1 D-сорбоза
Альдольная реакция (обратный процесс возможен в сильноосновных условиях!!!)

Типичные реакции ациклических форм
Озазоны (Фишер, 1884)

Различные проекции представления ациклических форм
“pig-trough”

Различные проекции представления циклических форм
рибоза
рибонуклеотид
глюкоза

Равновесия в водном растворе глюкозы
вращение
вращение
вращение
D-глюкофураноза

Мутаротация глюкозы
интермедиат
α-D-глюкопираноза
β-D-глюкопираноза
α-D-исходное
β-D-исходное
Время
полуацеталь

Равновесия в водных растворах альдоз

Равновесия в водных растворах альдоз
0.035 % NaOH
35 град
100 час
Реакция Лобри де Брюина – Альберда ван Экенштайна (1895)

Селективные реакции гидроксилов

Селективные реакции гидроксилов

Селективные реакции гидроксилов
основной побочный
побочный основной

Селективные реакции гидроксилов
глюкопираноза глюкофураноза диацетон глюкоза

Образование и реакции гликозидов
Гликозиды – продукты замещения полуацетального гидроксила в моносахаридах на алкокси-, арилокси-, алкилтио-, арилтио-, ацилокси-, аминогруппы.
Полуацетальный гидроксил, который легко замещается, - гликозидный гидроксил.
Атом углерода, при котором произошло замещение – гликозидный центр (аномерный).
Входящий заместитель – агликон.

Образование (реакция Фишера) и гидролиз гликозидов
Если R=Me, то название «α-метил-D-глюкопиранозид»
гликозил-катион

Образование и реакции гликозидов

Образование и реакции гликозилбромидов