Методичка по органической химии Часть 2
.pdf98
Тема 8-1. УГЛЕВОДЫ. МОНОСАХАРИДЫ
Теория
Углеводы широко распространены в природе. В организме животных на углеводы приходится до 2 %, а в растениях – до 90 % сухого вещества. Эти вещества выполняют энергетическую, структурную, защитную и другие функции; входят в состав нуклеиновых кислот, коферментов и витаминов; используются в качестве лекарственных препаратов.
В зависимости от строения углеводы классифицируют на моно-, олиго- и полисахариды. Моносахариды (монозы) – это многоатомные альдегидо- и кетоноспирты, не гидролизующиеся до более простых.
По числу атомов углерода моносахариды подразделяют на тетрозы (С4 ), пентозы
(С5), гексозы (С6) и т.д.
Моносахариды, содержащие альдегидную группу, называют альдозами; кетонную –
кетозами.
1. Стереоизомерия моносахаридов
Для представления пространственного строения моносахаридов Э. Фишер
предложил использовать проекционные формулы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Важнейшие природные моносахариды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Альдопентозы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
C=O |
|
|
|
|
|
|
C=O |
|
|
|
|
C=O |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
||
|
H |
* |
C |
|
|
|
|
OH |
H |
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
H |
H |
|
|
|
C |
|
|
|
OH |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
* |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
H |
C |
|
|
|
OH |
H |
|
C |
|
|
|
|
OH |
|
|
|
C |
|
|
|
H |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
H |
* |
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
C |
|
|
H |
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
C |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
C H OH |
|
|
|
|
|
|
C |
H OH |
|
|
|
|
|
|
|
C H OH |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||||||
|
D-рибоза |
2–дезокси-D–рибоза |
|
D–ксилоза |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Альдогексозы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кетогексоза |
||||||||||||||
C=O |
|
C=O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C=O |
CH2OH |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
C |
OH |
HO |
C |
H |
H |
C |
OH |
|
C=O |
|
HO |
C |
H |
HO |
C |
H |
HO |
C |
H |
HO |
C |
H |
H |
|
|
C |
|
|
OH |
H |
|
|
|
C |
|
|
OH |
HO |
|
C |
|
|
H |
H |
|
|
C |
|
|
OH |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
OH |
|
|
|
|
C |
|
|
OH |
H |
|
C |
|
|
|
OH |
|
C |
|
|
OH |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
C H2OH |
|
|
|
|
|
|
C H2OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C H2OH |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C H OH |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
D- глюкоза |
|
|
|
D-манноза |
D-галактоза |
D-фруктоза |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Кроме перечисленных выше пентоз и гексоз существуют и их пространственные |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
изомеры, |
общее |
число |
|
|
которых |
вычисляется |
|
по формуле |
N=2n |
, |
|
где n – число |
99
асимметрических атомов углерода. Так, число возможных альдопентоз, стереоизомеров D- рибозы, составляет N=23 =8 , т.к. в этой молекуле 3 асимметрических атома углерода (см. формулу выше).
Например: |
|
|
|
|
1. |
2. |
3. |
4. |
|
C=O |
C=O |
C=O |
C=O |
|
H |
H |
H |
||
H |
||||
|
|
|
H |
C |
OH |
HO |
C |
H |
H |
C |
OH |
HO |
C |
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HO |
|
|
|
|
H |
HO |
|
|
C |
|
H |
H |
|
|
|
|
|
|
OH |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
H |
|
C |
|
|
OH |
|
C |
|
|
|
|
|
|
C |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
HO |
|
C |
|
|
H |
|
HO |
|
C |
|
|
H |
|||||||||||||||||
H C |
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C H2OH |
|
|
|
|
C H2OH |
|
|
|
|
|
C H2OH |
|||||||||||||
|
|
|
C H2OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
D-рибоза |
|
|
|
L-рибоза |
|
|
D-ксилоза |
|
|
|
L–ксилоза |
1 и 2, 3 и 4 – это энантиомеры; 1 и 3; 1 и 4; 2 и 3; 2 и 4 – диастереомеры.
Напишите формулы недостающих стереоизомеров D–рибозы. Выделите среди них энантио - и диастереомеры. (см. раздел «Стереоизомерия»)
В природе наиболее распространены углеводы D–ряда. Из природных моносахаридов L-ряда выделены: L-арабиноза (свекла), L-рамноза (растительные гликозиды), L-фукоза (пентозаны).
Принадлежность моносахарида к L- или D- ряду определяется по конфигурации его нижнего хирального атома углерода. Эта конфигурация остается без изменения при переходе от эталонного соединения - глицеринового альдегида с помощью
оксинитрильного синтеза Килиани–Фишера.
100
101
Сравнивая конфигурацию нижнего хирального центра углевода с конфигурацией глицеринового альдегида, определяют стереохимический ряд: L- или D-.
O
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
||
|
|
|
|
O |
|
|
H |
|
|
|
|
C |
|
OH |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
C H |
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
OH |
|
||||||||||
|
|
|
|
H |
|
C |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
* |
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
OH |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
C H2OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C H2OH |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
D-глицериновый |
|
|
|
|
|
D-рибоза |
|
||||||||||||||||
|
альдегид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отнесите написанные вами стереоизомеры D–рибозы к D- или L– рядам.
2. Цикло-цепные таутомеры моносахаридов
По мере изучения свойств моносахаридов выяснилось, что открытые (цепные) формулы не описывают полностью химическое поведение сахаров. Например, несмотря на наличие в молекуле глюкозы пяти ОН– групп, только одна из них вступает в реакцию со спиртами в присутствии сухого хлористого водорода с образованием гликозидов. Для объяснения подобных противоречий было высказано предположение (1870 г. А. Колли; 1883 г. Б. Толленс), что истинное строение моноз не описывается лишь открытой (цепной) формулой. Моносахариды образуют в водном растворе таутомерные смеси открытых и циклических форм. В основе их образования лежит внутримолекулярная реакция нуклеофильного присоединения спиртовых групп к альдегидной или кетонной группе:
|
|
|
|
|
H+ |
|
|
OH |
полуацетальный, |
C = O |
+ HOR |
|
|
или гликозидный |
|||||
|
|
C |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
гидроксил |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OR |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полуацеталь |
|
Такой реакции способствует клешневидноя конформация углеродной цепи |
|||||||||
углевода: |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
5 |
|
|
|
|
||
|
|
|
HOH2C |
O |
|
||||
|
|
|
|
|
OH |
|
|||
|
|
|
4 |
|
1 |
H |
|
||
|
|
|
|
|
|
C |
|
32
В1925–30 гг. У. Хеуорс экспериментально определил размер возможных циклических таутомеров. Он предложил называть пятичленные циклы углеводов фуранозами, а шестичленные – пиранозами как производные фурана и пирана,
соответственно: |
O |
|
O
фуран |
пиран |
102
Пример. Изобразите цикло-цепные таутомеры D-рибозы по Фишеру и Хеуорсу.
Пиранозные формы рибозы образуются путем взаимодействия гидроксильной группы при С5 рибозы с альдегидной группой:
HO |
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
H |
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
H |
|
|
C |
|
|
|
OH |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
H |
|
|
|
C |
|
|
|
OH |
|
|
H |
|
|
|
C |
|
|
|
|
OH |
H |
C |
OH |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
C |
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
C |
|
|
|
OH |
H |
|
C |
|
|
|
OH |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2OH |
|
|
|
CH2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
,D–рибопираноза |
|
|
|
D–рибоза |
,D–рибопираноза |
Образование циклической полуацетальной формы приводит к появлению нового хирального центра у первого атома углерода, в результате при такой циклизации получаются два диастереомера, которые отличаются конфигурацией только С1 атома и называются - и -аномерами. В - форме полуацетальный (гликозидный) гидроксил справа от углеродной цепи молекулы; он расположен с той же стороны, что и гидроксил, определяющий принадлежность углевода к D-ряду. В -форме эта группа с противоположной стороны, слева.
Аналогично, только с участием гидроксила при атоме С4, происходит образование фуранозных форм D-рибозы:
HO |
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
H |
|
|
|
|
|
|
|
OH |
||||||||
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
H |
|
C |
|
|
OH |
|
H |
|
C |
|
|
OH |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|||||||
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|||||||||||||
|
C |
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
C |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
CH2OH |
|
|
|
|
|
CH2OH |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
,D–рибофураноза |
|
|
|
D–рибоза |
,D–рибофураноза |
Перспективные формулы Хеуорса
Недостатком проекционных формул Фишера является их несоответствие истинной геометрии молекулы. Поэтому для циклических таутомеров были введены формулы Хеуорса, которые строятся по следующим правилам:
1. Написать формулу Фишера для цепной формы углевода.
103
2. Написать формулу для циклической таутомерной формы и пронумеровать атомы углерода в ней.
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
1 |
|
|
|
|
OH |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
H |
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
C |
|
|
|
OH |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
O |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OHO |
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|||||||||||||||
H |
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
CH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2OH |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
,D–рибопираноза |
D–рибоза |
|
|
|
|
,D–рибофураноза |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(циклическая форма) |
(открытая форма) |
|
(циклическая форма) |
3. Нарисовать необходимый цикл (5- или 6-членный) с атомом кислорода в правом верхнем углу и пронумеровать атомы углерода, связанные с кислородом, по часовой стрелке (см. рисунок)
|
|
|
O |
|
|
O |
||
5 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||
4 |
|
1 |
4 |
|
1 |
|||
|
3 |
2 |
|
|
3 |
2 |
|
4. Заместители, стоящие справа от цепи в проекции Фишера, располагают снизу от плоскости цикла, а стоящие слева – сверху.
Исключение составляют заместители у того углеродного атома, при котором происходит циклизация. У такого атома углерода необходимо делать циклическую перестановку заместителей (см. рисунок).
|
|
H |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
||
|
|
|
|
5 |
|
|
|
||||
H H |
|
|
|
H |
|||||||
|
|
4 |
|
|
|
1 |
|
|
|||
|
|
H |
H |
|
|
||||||
HO |
OH |
||||||||||
|
|
|
3 |
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
OH |
|
OH |
|
|
,D –рибопираноза ( по Хеуорсу )
5
HO-CH2 O H
4 |
1 |
|
H H |
H OH |
3 |
2 |
OH OH
, D–рибофураноза (по Хеуорсу)
104
Цикло-цепная таутомерия моносахаридов – это существование в водном растворе смеси таутомерных форм, способных превращаться друг в друга через открытую таутомерную форму:
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
H |
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HO-CH2 |
|
O |
|
|
H |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
H |
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
H |
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
OH |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
HO |
OH |
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
H H |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
OH |
|
OH |
|
|
|
H |
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
OH |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
,D-рибопираноза |
|
|
C |
|
|
,D-рибофураноза |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
18 % |
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
16,5 % |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
H |
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
HO-CH2 O OH |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
H |
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
CH2OH |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D-рибоза |
|
H |
|
H |
|
H |
|
H |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
HO |
H H |
|
|
|
8,5 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
||||||
|
|
|
OH |
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
,D-рибопираноза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,D-рибофураноза |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
51 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 % |
3. Мутаротация сахаров
При растворении кристаллической таутомерной формы углевода в воде наблюдается явление мутаротации.
Мутаротация объясняется тем, что кристаллический циклический таутомер, растворяясь в воде, переходит постепенно через открытую форму во все другие таутомерные формы. При этом угол вращения плоскости поляризованного света будет меняться во времени до достижения равновесия между всеми цикло-цепными таутомерами. Это изменение во времени угла вращения плоскости поляризованного
света в свежеприготовленных растворах сахаров называется мутаротацией.
4. Конформации моносахаридов
Углеводы в циклической форме существуют в виде неплоских конформаций. Так, для пиранозных форм наиболее энергетически выгодной является конформация «кресла».
В равновесной смеси таутомеров D-рибозы преобладает ,D-рибопираноза (51 %), так как этот таутомер существует в конформации кресла с экваториальным расположением большинства гидроксильных групп, что обеспечивает стабильность этой формы:
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
5 |
|
OH |
|
|
|
|
H |
|
|
O |
|
|
||||
H H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|||||||||
|
|
4 |
|
|
|
1 |
|
|
HO |
4 |
|
5 |
2 |
|
1 |
|
OH |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
H |
H |
|
|
|
H |
3 H |
|
|
||||||||||
HO |
H |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
OH |
|
OH |
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, D–рибопираноза
105
Только одна ОН группа в третьем положении кольца занимает аксиальное положение в этой конформации.
В конформации ,D-рибопиранозы таких групп две – в первом и третьем положениях:
|
|
H |
|
O |
|
|
|
H |
|
H |
|
O |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
H |
|
|
||||
H H |
|
|
|
HO |
4 |
|
|
2 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
5 |
1 |
|
H |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
4 |
|
|
1 |
|
|
H |
3 H |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
HO |
OH |
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|||||||
|
|
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
OH |
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, D- рибопираноза
Эта форма менее стабильна; ее содержание составляет всего 18 %. Пятичленные циклы и ациклическая форма содержатся в смеси в меньшей концентрации.
5. Эпимеризация
Под действием щелочей некоторые моносахариды, отличающиеся конфигурацией
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
CH-OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|||||||||||||||||
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
H |
|||||||||||||
|
|
|
H |
(1) |
|
|
|
|
|
|
3 |
( ) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH- |
C |
|
|
|
|
OH |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
H |
C |
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
OH- HO |
|
C |
|
|
|
|
H |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HO |
|
|
C |
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
HO |
|
|
C |
|
|
|
|
|
H |
OH- H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HO |
|
C |
|
|
|
|
|
H |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
OH |
|
OH- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
H |
|
|
C |
|
|
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
C |
|
|
|
|
OH |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
C |
|
|
OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
H |
|
|
C |
|
|
|
OH |
|
H |
|
|
|
|
|
|
OH |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2-OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
CH -OH |
|
|
|
|
|
|
CH2-OH |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
одного хирального центра, могут превращаться друг в друга через промежуточное образование общей ендиольной формы:
D-глюкоза |
ендиол |
D-манноза |
|||||||||||
(63,5%) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2,5%) |
(3) OH- |
OH- |
|
|||||||||||
|
|
|
|
CH2-OH |
|
||||||||
|
|
C |
|
|
|
|
O |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HO |
|
|
C |
|
|
|
|
|
H |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
C |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
C |
|
|
OH |
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2-OH |
|
106
D-фруктоза
(31%)
Стереоизомеры, отличающиеся конфигурацией одного хирального центра, называются эпимерами, а процесс их взаимного превращения друг в друга в щелочной среде – эпимеризацией.
6.Химические свойства моносахаридов
I.Реакции, характерные для цепной формы углеводов
1.Окисление
а) мягкое (см. лабораторные работы)
|
|
O |
|
|
O |
Cu2O |
|
|
|
|
|
|
|
C |
H |
C |
OH |
|
||
|
|
t° |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
(CH-OH)n + Сu(OH)2 |
(CH-OH)n + CuOH |
|
||||
|
|
|
|
|
|
H2O |
|
|
|
|
|
||
CH2OH |
CH2OH |
|
||||
|
|
|
альдоновые кислоты (глюконовая, |
|
||
|
|
|
галактоновая и др.) |
|
2 Ag(NH3)2 OH
t°
б) жесткое:
O
C H
(CH-OH)n
CH2OH
в) ферментативное:
O
C
H (CH-OH)n
CH2OH
|
|
O |
|
|
|
C |
ONH4 |
|
+ 3NH3 + H2O + 2Ag |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(CH-OH)n |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
CH2OH |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
C |
OH |
|
HNO3 |
|
|
|||
|
|
||||
(CH-OH)n |
|||||
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
C OH |
альдаровые (глюкаровая,
галактаровая и др.) кислоты
O
C H
фермент (CH-OH)n
COOH
альдуроновые (глюкуроновая,
галактуроновая и др.) кислоты
107
2. Восстановление моноз проводят под действием водорода в присутствии катализаторов (Pt, Pd, Ni) или гидридов металлов (особенно NaBH4). Если при этом возникает новый хиральный центр, то образуется два многоатомных спирта:
|
|
|
CH OH |
|
|
|
|
|
|
CH2OH |
|
|
|
|
|
CH OH |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
OH |
|
HO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
C=O |
|
|
+2H2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
H |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HO |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
HO |
|
C |
|
|
|
|
|
H |
Pt |
|
C |
|
|
H |
+ |
HO |
C |
|
|
|
|
H |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
|
C |
|
||||||||||||||||
H |
|
|
|
|
C |
|
|
OH |
|
|
|
C |
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
OH |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
H |
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
OH |
|
H |
|
|
C |
|
|
OH |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C H2OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
C H2OH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH2OH |
||||||||||||||||||||||
D–фруктоза |
|
|
|
|
D-cорбит |
|
|
D –маннит |
3. Дегидратация моноз (см. лабораторную работу).
При действии минеральных кислот на моносахариды (пентозы или гексозы) происходит отщепление воды с образованием фурфурола (из пентоз) или 5- гидроксиметил-фурфурола (из гексоз):
HO OH
CH |
|
CH |
O |
HC |
|
|
|
|
|
|
|
|
CH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
t0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
HCH |
|
CH |
C |
|
HC |
|
|
|
C |
||||||
|
|
|
|
|
C |
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
H |
-3H2O |
O |
|
|
|
||||||
OH HO |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П. Реакции циклических таутомерных форм моносахаридов 1. Реакции гликозидного (полуацетального) гидроксила.
O |
|
агликон |
|
|
|
|
O - R |
гликозидная группа |
|
|
О- -гликозид 1.1. Образование О-гликозидов. Как уже отмечалось ранее, полуацетали
взаимодействуют со спиртами в безводной среде в присутствии кислотных катализаторов с образованием ацеталей. Полуацетальные циклические формы углеводов в этих условиях также образуют ацетали, называемые О-гликозидами:
|
|
CH2OH |
|
|
|
Н+ |
|
|
CH2OH |
|
|
|
|||||||||
H |
|
|
O |
H |
+ |
|
H |
|
|
|
O |
H |
+ H2O |
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
H |
||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
H |
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H O-CH3 |
Н |
|
|
OH |
H |
|
|
|
||||
|
|
OH |
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
HO |
OCH3 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
HO |
|
OH |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
H |
OH |
|
|
|
|
|
|
H |
OH |
|
|
|
|||||||
,D-глюкопираноза |
|
|
1–О-метил-,D–глюкопиранозид |