Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Журавлева Л.Е. Углеводы учеб. пособие для студентов-заочников фак. естествознания пед. ин-тов

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
5.95 Mб
Скачать

-60 -

39.Для фенилгидраэона TD -глюкозы известны три формы: од-

ка-ациклнческая, две другие

- циклические

( оі- и

' )

 

 

- N ~ і \ І гі - С t Hs

 

 

 

k/H -N/H -C6 rir

 

н -

с

Н

с

-

--------1

 

и -

с

- он

К

- с

-

о н

1

 

 

1

 

 

1

 

но - С - И

н и - с - н

о

 

и - с - он

И - С - ОН

1

 

н - с - он

Н - С -

 

-J

 

 

‘-Н,ОН

с/ -

СНгОН

 

 

 

 

 

Форма

 

 

Как можно представить себе юс образование? Напишите пер­ спективные формулы U. - и JZ -фенилгидраэонов 7) -глю­ козы.

40. Получите зтилглдкозид эпимера^ - 7?-галактозы и метилгди­ козид эпимера U-'Â)-арабинозы. Структуры моносахаридов пишите в виде проекционных и перспективных формул.

41.Из «С -^-галактозы и других необходимых вѳиеств получите пентамѳтнл оС - 7 ) -галактозу и опишите ее свойства.

42.Подействуйте на «Л - 73-фруктозу этиловым спиртом в присутствии сухого хлористого водорода, а затем-димѳтал- сульфатом. Образовавшійся продукт нагрейте с разбавлен­ ной серной кислотой. Напишите уравнения протекающих при этом реакций и кратко охарактеризуйте свойства получа­ ющихся веществ.

■t

43. Как обнаружить мутаротацию глюкозы?

44.Способны ли восстанавливать реактив Фединга: 7) -араби­

но з а ^ - дезокси-TD - рибоза, этил-J> -TD -маннопирано-

зид, п ен таац ети л -^ -» -глю коза? Дайте объяснений.

45.Йто и как доказал существование аС - и J> -форм моноса­ харидов?

-61 -

46.Напишите перспективные формулы следующих веществ:

а)

метил

і-Ч,

■ 'А)

 

-глюкошзранозида;

б)

этил

р

-

'То

 

- глвкопираноэида;

в)1 пентаацетил

 

Р

-

-глюкозы ;

г)

пентаметил

 

(L

*0

-фруктозы;

д)

метилгликозид

р

- 'ъ

-фруктозы;

(метил- р

- ТС - фруктопнранозид).

47. Напишите уравнения

реакций взаимодействия '£> -фруктозы

и ТС

-маннозы

со

следующими веществами:

а) бромной водой; б) азотной кислотой; в) оинильной

кислотой; .г) избытком фензлгадраэина; д) метиловым спир­

том в

присутствии

сухого H C t , затем диыетилоудьфатом.

48.Что образуете« при гидролиза 2,3,4, 6-тетраацетил d

-метилгалактозида? Как это доказать химическими реакция­ ми?

49.Для доказательства строения глюкозы проведаны следующие

химические превращения: I) восстановление -.-ІУ в 2-иод-

-гексан; 2) окисление бромной водой в одноосновную глю­ коновую кислоту с тем же числом атомов углерода; 3 П о ­ становление глкжоновой кислоты Н2/в нормальную капроновую

кислоту. Напишите уравнения указанных реакций.

60. Определение отроения или o'- окисного кольца моно­

сахаридов проводят о помощью следующих последовательных реакций: I) моносахарид превращают в метил-

гликозид; 2) метилгликозид метилируют, причем образуется полностью метилированное производное, которое нагревают о

разбавленной соляной 'кислотой (происходит гидролиз); 3) продукт гидролиза окисляют азотной кислотой. Что обра-

 

 

 

 

 

 

-

62

-

 

 

 

 

зуется

в результате названных превращений из

^ -галак­

 

тозы и

'ÂD

-арабинозы учитывая, что они существуют в ви­

 

де устойчивых пираяозных циклов?

 

 

51.

Яля определения строения

$

-окисного (пиракозного)

 

кольца

в молекуле

-глюкозы проводят"'

следующие

 

реакции: I)

^

-глюкозу

превращала1 в

оС -метил-глвко-

 

зид;

2 )

ос

-метил-глюкозил переводят в пентаметильное

 

производное, которое нагревают с разбавленвой кислотой;

 

3)

полученное

в

результате

гидролиза

вещество

окисляют

 

азотной

кислотой,

при

этом образуется

триметоксигдута-

 

ровоя кислота. Следовательно, 4-й атом углерода исход­

 

ного моносахарида не участвует в образовании полуацѳ-

 

тального кольца. Напишите уравнения соответствующих ре­

 

акций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52.

Осуществите

превращения:

 

 

 

 

о£ — Фруктоза + С. И ^ОИ ?У?0Й

-Z.О

С Н і - С _____________

А

H нагревание

ß- Н О Н

С+ c e H s _ ^ H - W H a .

Д

- в

с

Гй

(избыток)

Напишите уравнения реакций и назовите конечный продукт

('S ) ) .

'

53. Осуществите превращения:

 

-глюкоза + (С Н^СО)а. О ------ — *-

й

А + резб,НСС—55£Р;— в

4

Няпишите перспективные формулы проектов А и В

-63 -

54.Пентозы и гексозы поразному относятся к действии раз­ бавленных кислот при нагревании. Понтозы при этом дают ге­ тероциклический альдегид-фурфурол; гексозы при кипячения о киолотами устойчивы и гетероциклических соединений не об­ разуют . Они разлагаются с образованием левулиновой и му­ равьиной кислот. Кнк может быть получена І-2 -3 -4 - тетра­ метил - л. -'X ) -арабиноза? Какое вещество образуется при

еенагревании о разбавленной соляной кислотой?

56.Рѳнтгѳноотруктурным анализом установлено, что в ксилопираноэе гликозидный гидроксил аксиальный, остальные заместите 'ли экваториальные. Изобразите конформациюß -rAj -ксилопн- ранозы, учитывая, что она имеет форму "кресла",

66. Изобразите конформацию 2 ,3 ,4 ,6 - тетраацетата «С - и ß -

X) -глюкоз, принимая во внимание, что они имеют форму "крес­ ла", причем максимально возможное число; намастителей зани­ мает экваториальные положения. Группа ОН при первом атоме

углерода аксиальна в оС- форме тетраацетата и экватори­

альна в J> -форме.

Гл а в а П. О Л И Г О С А Х А Р И Д Ы

Колигосахаридам относят группы угдеводов, которые прояв­ ляют некоторые физические и химические свойства моносахаридов

ив то же время обладают некоторыми свойствами полисахаридов. Таким образом олигосахариды являются как бы промежуточными сое­ динениями меаду моносахаридами и полисахаридами.

Молекулы олигосахаридов построены из остатков моносаха­ ридов (от 2-х до 6 ), связанных гликозидными связями. При гид­ ролизе в кислой среде или под действием ферментов олигоса­ харида распадаются на составляющие их моносахарида, глав -

- 64 -

ним образом, гекеоэы. В зависимости от числа молекул моно­ сахаридов, образующихся при гидролизе кадкой молекулы оли­ госахарида, различают: дисахариды, трисахариды, тетрасаха­ рида, пентасахариды и др. Наиболее важными и хорошо изу­ ченными являются дисахариды.

 

 

 

 

Д и с а х а р я д ы

 

 

 

При кислотном или ферментативном гидролизе каздая моле­

 

кула диоахарида распадается на две молекулы моносахарида

 

(одинаковые или разные). Например, при гидролизе мальтозы

 

образуются две

молекулы Ъ

-глюкозы; а при гидролизе

саха­

 

розы образую тся^; -глюкоза и 'ДО -фруктоза. Остатки

моноса­

 

харидов в дисахаридах всегда связаны между собой гликозид­

 

ной связью, чем и объясняется легкость их

гидролиза. В об- •

 

разоваяии

молекулы диоахарида принимает участие г л и к о з и д н ы й

 

гндрокоил одной молекулы моносахарида и любой гидроксил(вклю­

 

чая и полуацеталькый) другой молекулы моносахарида. Наррвмѳр,

 

в молекуле мальтозы гликозидная связь образована за счет вы­

 

деления молекулы воды из полуацетального гидроксила одной

 

молекулы

^

-глюкозы

и обычного гидроксила 4-го атома угле­

 

рода другой

молекулы

^

-глюкозы:

 

он

Ц

ОН

и ч

/ О Н

 

 

 

 

I

 

с

----- --

 

с , ____

с --------

 

 

I

 

 

1

1

 

Н

С- он

н с-он

 

н - С - OK

VI - с - он

 

*

но

СI

 

 

*

 

0 'Й 40

о н о - с - н

' н

0 T -**i НО - С - н

м о - с - н

 

 

 

I

 

 

И - С -ОН

VI ^

 

Н - с - он н - с - о н

 

 

Н -

с

 

I

 

 

\

f

 

Н -С ----------

 

Н -е.

Н- С

 

 

СН2ОНI

 

с н ,он

 

t

I

 

 

 

 

сц,он

сн,он

-6 5

Нагляднее отроение мальтозы выражается формулой Хеуорса

Такие дасахариды имеют свободную карбонильную группу (а, следовательно, в циклической форме и гликозидный щцроксвл)

и, поэтому, дают

типичные реакции моносахаридов«'

обра­

зуют окормы,

гидразоны, озазоны, обнаруживаю? ау'гсротацаю

При окислении эти дисахариды превращаются в бионоаае кисло­ ты, восстанавливают фѳлингову жидкость и аыкяачный растрор окиои серебра. Такие дисшсаряда называются восстанавливаю­ щими.

В молекуле тростникового сахара (сахарозы)

остатки мо­

носахаридов- **> -глюкозы и

''Д) -фруктозы связаны между

со­

бой гликозидной связью, образованной за счет выделения

мо­

лекулы воды из полуацетального гидроксила

-гявкозы а

полуацетального гидроксила

'Zy -фруктозы:

 

 

-66 -

н.

---- с

!

 

' і

I

 

н - е -он

I

 

I

(

НО — с - и

I

и - с -он

I

л

А

 

I

 

сн ^ о и

cL~33~ глюкоза

оіг Ъ - глюкоза

CH jOH

і н |° - с

'

I

 

НО-С- и

I

и - с - он V

« - k _ J

I

СНаОН

ß - TS- фруктоза

ß - СО - фруктоза

____ с _____

енгон

 

I

I

 

м - с оИ

 

 

і

И0-0 - м

 

О НС - с - н

 

Н - с - он

/

' t М о

н -с- он с а

н _ с

Н -О

 

 

I

 

СНдОН

сн^он

 

сахароза

сахароза

Следовательно, также дисахарида не содержат свободной карбонильной группы и поэтому не вступают в приведенные вы­ ше реакции, не восстанавливают фелиягову жидкость и аммиач­ ный раствор окиси серебра. Такие дисахарида назвнваятся не­ восстанавливающими ■

Н о м е н к л а т у р а д и о а х а р и д о в

Дисахарида обычно называют исторически сложившимися наз­ ваниями: тростниковый,или свекловичный сахар (сахароза),мо­ лочный сахар (лактоза), солодовый сахар (мальтоза) и т.д .

I '

- 67 -

Кроме того, для дасахаридов разработана специальная система номенклатуры. По с^ой системе остатки моносахаридов в моле­ куле дисахарида, лишенные полуацетального гидроксида,носят общее название "гликозил". Остаток глюкозы называется глюкозилом, галактозы - галактозилом,фруктозы - фруктозилом

C H t O H

2 0 - глхкопиранозил

ß - 7'j - фруктофуранозил

Вооотвяавливаицие дисахариды рассмзхряйаізт как «ойоса-

хариды, в которых атом водорода спиртового <йегМ{созйдцо!го) гидроксила замещен гликозияышм остатком. Например, моле­ кулу мальтозы рассматривают как Яд -глюкозу, в которой атом водорода гидроксила при 4-м атоме углерода замешен ос­

татком

-глюкопиранозцрр.е.^.кг^люяониранозэяом и

поэтому

мальтоза называется 4- < ^ -Я) -глюкоааранозил) -Яд

-глю­

козой

.

 

- 68 -

 

СИ,СИ

 

си,он

 

 

 

 

 

 

 

гі

 

 

 

 

 

 

сн

 

глхжоішранозил

 

 

 

--------------------------- мальтоза

 

 

 

■V-^ч-СО-глюкопираноэил

- глюкоза

 

 

Невосстававливадаше дисахарида рассматривают как глико­

зида. в

которых

атом водорода в полуаііетальном гидроксиле

за­

мещен гликозилом. Например,

троотниковый сахар можно рассмат­

ривать

как

Ч.

-'XJ -глюкозу, в которой

атом водорода пояуа-

цетального

гидроксила замещен гликозильным оотатком ß

-

-фруктофураноэилом . В таком случае троотниковый сахар на­

зывают

J>

-фрукто<|уранозил

-Я о - глюкоппранозидом

снгои

•j"""1....ІІвГ ей,он '

н

ОН

Й • "

 

----------------------------- ~Ѵ

-----------------------^

J>~^ - фруктофуранозил

 

- 69

-

 

 

Но сахарозу можно раооматривать и как ß -'ÂJ

-фруктофура­

нозу,

в которой атом водорода полуацетального

гидроксила за­

мещен гликозильным остатком

о< -

-глюкоилранозилом.

 

Тогда сахарозу можно называть

X. - ^ ■ глюкопирано-

эил

J». - « S - фруктофуранозидом:

 

 

СНгОИ

« '-'л )- глюкопиранозил^-^- Фруктофураноэид

Упражнение 57. Напишите проекционную и перспективную формулы дисахарида трегалозы, которую по совѳрмѳнной номенк­ латуре называют об - ^ ) -глюкопнраноэил - сб - XJ - глюкопн-

ранозидом._________________________________ ___________ _________

В о с с т а н а в л и в а ю щ и е

д и с а х а р и д ы

Мальтоса

(солодовый сахар)

'I Мальтоза встречаетоя в небольших количествах в раститель­

ных организмах

как

продукт неполного гидролиза крахмала. В

. промышленности

получается гидролизом крахмала под действием

фермеңта диастаза,

содержащегося в

солоде, т ,е . в проросших .

и высушенных зернах

хлебных злаков.

Название "мальтоза" про-

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ