Углеводы. Классификация, cтроение

C4 тетрозы
C7 гептозы
C6 гексозы
C5 пентозы
КЛАССИФИКАЦИЯ, CТРОЕНИЕ

АЛЬДОЗЫ
КЕТОЗЫ
ФГ:
-ОН
-ОН
Открытые формы
СТЕРЕОХИМИЯ
Число стереоизомеров = 2n
D-ряд
L-ряд

СТЕРЕОХИМИЯ:
ПРИМЕР- тетрозы
22 = 4
D-РЯД
D-глицериновый альдегид
(диастереомеры)
2 + 2
D-
L-

L-РЯД
L-эритроза
L-глицериновый альдегид
(энантиомеры)

пентозы
23 = 8

гексозы
24 = 16
2
4
8 ДИАСТЕРЕОМЕРОВ
D-ряд:

кетоза
2
ИЗОМЕРЫ ГЛЮКОЗЫ
ЭНАНТИОМЕРЫ

ПОЛУАЦЕТАЛЬ
1
1
5 атомов в цикле –
ФУРАНОЗНЫЕ ФОРМЫ

*
*
поворот
АНОМЕРЫ
ПРИМЕР - РИБОЗА

6 атомов в цикле –
ПИРАНОЗНЫЕ ФОРМЫ

АНОМЕРЫ
Пример - ГЛЮКОЗА

АНОМЕРЫ УСТОЙЧИВЫ В ТВЕРДОМ ВИДЕ. В РАСТВОРАХ – ВЗАИМОПРЕВРАЩЕНИЕ
КОЛЬЧАТО-ЦЕПНАЯ ТАУТОМЕРИЯ

МУТАРОТАЦИЯ
24 часа

в твердом виде – ПИРАНОЗЫ
в ди- и полисахаридах (рибоза – в РНК) – ФУРАНОЗЫ
в растворах - СМЕСИ
САМОСТОЯТЕЛЬНО:
НАПИСАТЬ для D-ФРУКТОЗЫ и D- РИБОЗЫ
ВСЕ ЦИКЛИЧЕСКИЕ ФОРМЫ
ФРУКТОЗА
РИБОЗА:

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ СТРОЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ
≡
Конформация «КРЕСЛО»
ВСЕ СВЯЗИ ЭКВАТОРИАЛЬНЫЕ
(а)
β- D-глюкопираноза

РЕАКЦИИ ЦИКЛИЧЕСКИХ ФОРМ
ГЛИКОЗИДЫ
CH3OH
H+
α
β
ГЛИКОЗИДЫ (СМЕСЬ АНОМЕРОВ)
ПЛОСКИЙ КАРБКАТИОН

ГЛИКОЗИДЫ В ПРИРОДЕ
D-глюкоза +
гидрохинон
Сахар + несахарная часть
(агликон)
Пример О-гликозида - АРБУТИН

Пример N-гликозидов - нуклеозиды
Пример
аденозин – РИБОФУРАНОЗА+АДЕНИН:
β-гликозидная связь

РЕАКЦИИ ПО ОН группам – образование простых и сложных эфиров
Пример - глюкоза
Смесь
аномеров

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
альдгексоза
Альдоновые кислоты
(глюконовая)
[O]=
Ag2O, Br2/H2O,
I2/OH-, Cu(OH)2
[O]
-Н2О

OH-
[O]
Глюконовая кислота
АЛЬДОЗЫ И КЕТОЗЫ – ВОССТАНАВЛИВАЮЩИЕ
САХАРА

Альдаровые кислоты
(глюкаровая)
HNO3
[O]
(ферменты)
Уроновые кислоты
Разб.

Пример:
D-глюкуроновая кислота
ROH
D-Галактуроновая кислота –
НАПИСАТЬ САМОСТОЯТЕЛЬНО

ПЕРИОДАТНОЕ ОКИСЛЕНИЕ (виц-диольных фрагментов)
3
3 HCOOH + CH2O

ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
альдогексоза
[H]
Гексит (глюцит, маннит…)
[H] =
H2/cat, NaBH4

D-глицериновый альдегид
(триоза)
*
*
Смесь диастереомеров
гидролиз
ТЕТРОЗЫ
+
+
+
[O]
CO2
УДЛИНЕНИЕ И УКОРОЧЕНИЕ ЦЕПИ УГЛЕВОДОВ

ДЕЗОКСИСАХАРА
Пример: 2-дезоксирибоза
фукоза
6-дезоксигалактоза
6

АМИНОСАХАРА
N-ацетилглюкозамин
ХИТИН (ПОЛИСАХАРИД)

ДИСАХАРИДЫ
Мальтоза (солодовый сахар):
ПРИМЕР ВОССТАНАВЛИВАЮЩЕГО ДИСАХАРИДА
Возможна открытая форма -
способен окисляться (ВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙ)

Сахароза (свекловичный, или тростниковый сахар):
ПРИМЕР НЕВОССТАНАВЛИВАЮЩЕГО ДИСАХАРИДА
α-D-глюкопираноза
β-фруктофураноза
поворот