close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Вуглеводи

код для вставкиСкачать
Вуглеводи. Моносахариди. Оліго- та
полісахариди.
Вуглеводи. Моносахариди. Оліго- та полісахариди.
Моносахариди, їх будова, класифікація, номенклатура та медико-біологічне
значення.
2.
Стереоізомерія: D- і L-стереохімічні ряди, енантіомери, діастереомери,
епімери. Проекційні формули Фішера, формули Коллі-Толенса, Хеуорса.
3.
Карбонільно-ендіольна та цикло-оксо- (кільчасто-ланцюгова) таутомерія
моносахаридів, явище мутаротації. Циклічні напівацеталі моносахаридів
(піранози, фуранози), - і -аномери.
4.
Конформаційна будова піранозного циклу.
5.
Способи одержання моносахаридів.
6.
Реакційна здатність моносахаридів. Особливості напівацетального
гідроксилу. Прості і складні етери моносахаридів, O-, N-, S-глікозиди, їх
гідроліз.
7.
Окисно-відновні властивості моносахаридів: одержання багатоатомних
спиртів, альдонових, альдарових (цукрових) і уронових кислот.
8.
Якісні реакції моносахаридів: проби Фелінга, Троммера, Селіванова,
Біаля, утворення озазонів.
9.
Похідні моносахаридів – аміноспирти, аскорбінова кислота (вітамін С).
Основні представники пентоз і гексоз, фізичні методи їх ідентифікації.
1.
1.Олігосахариди. Класифікація, будова і номенклатура дисахаридів.
Відновні (мальтоза, лактоза, целобіоза) і невідновні (трегалоза,
сахароза) дисахариди. Конформаційна будова мальтози і целобіози.
2.Хімічні властивості дисахаридів. Інверсія сахарози.
3.Полісахариди. Будова. Класифікація. Гомополісахариди: крохмаль
(амілоза, амілопектин), глікоген, декстрани, целюлоза. Гідроліз
полісахаридів.
4.Зв’язок структурних особливостей целюлози з механічними
властивостями і хімічною стійкістю. Складні і прості ефіри
полісахаридів (нітрати, ацетати, ксантогенати), їх відношення до
гідролізу.
5.Целофан. Карбоксиметилцелюлоза. Інулін, пектинові речовини,
знаходження їх в природі. Полісахариди кліткових стінок бактерій
(мурамін).
6.Поняття про гетерополісахариди (гіалуронова кислота, гепарин,
хондроітинсульфати, рослинні камеді, уявлення про будову).
Хімічні властивості вуглеводів у циклічній формі.
1. Утворення глікозидів.
CH 2 OH
H
O
H
OH
OH
H
CH 3 OH, HCl ( газ)
H
H
H
HO
CH 2 OH
CH 2 OH
OH
-D-глюкопіраноза
O
H
OH
OCH
H
+
H
H
HO
3
H
OH
O
H
OH
HO
H
H
OCH
H
3
OH
метил--D-глюкопіранозид метил--D-глюкопіранозид
Глікозиди побудовані по типу простих. Молекули глікозидів
складаються з цукрової частини і аглікону (нецукрової
частини). Прикладом глікозидів є серцеві глікозиди,
флавоноїди.
В назві глікозиду вказують все: вихідний вуглевод, величину
циклу, конфігурацію, радикал (нецукрова частина), його
розміщення. Закінчення –ид вказує на відсутність в молекулі
вільного напівацетального гідроксилу.
Глікозиди стійкі до дії лугів, але у водних розчинах кислот
вони гідролізують.
нецукрова частина (аглікон)
CH 2 OH
CH 2 OH
H
H
OH
O O-CH
H
H
HO
H
OH
3
H + , HOH
- CH 3 OH
H
O
H
OH
H
H
OH
OH
HO
цукрова частина
При гідролізі відбувається розщеплення глікозиду на аглікон і цукровий
компонент і утворюється суміш - і -аномерів глікопіранозидів.
Глікозиди не здатні до мутаротації.
Розрізняють різні глікозиди. Як аглікони можуть виступати кисневмісні
сполуки, стероїди інші речовини. Коли зв”язок Аглікону з аномерним
атомом Карбону здійснюється через атом оксигену, то це О-глікозиди.
N-глікозиди містять в ролі аглікону аліфатичні, ароматичні аміни або Nвмісні гетероцмклічні аміни. S-глікозиди – похідні тіоспиртів та
тіофенолів.
2. Алкілювання
При
взаємодії
моносахаридів
з
галогеналканами
або
диметилсульфатом (CH3)2SO4 алкілювання проходить за участю всіх
гідроксильних груп, включаючи і напівацетальний гідроксил. В
кислому середовищі такі сполуки гідролізують тільки за участю
глікозидного зв”язку:
CH 2 OCH
CH 2 OH
H
HO
O
H
H
OH
H
5CH 3 J
H
BaO
H 3 CO
OH
- CH 3 OH
H + , HOH
H
OCH
H
OCH
3
OCH 3
метил -2,3,4,6- тетраметил- D- глюкопіранозид
CH 2 OCH
H + , HOH
O
H
OH
H
D- глюкопіраноза
3
H
H 3 CO
3
O
H
OCH
H
OH
H
3
OCH
2,3,4,6- тетраметил- D- глюкопіраноза
3
3
- CH 3 OH
3. Ацилювання
При ацилюванні вуглеводів ангідридами карбонових кислот легко
утворюються складні ефіри (естери)
CH 2 OAc
CH 2 OH
H
HO
O
H
H
OH
H
5(CH 3 CO) 2 O
H
OH
CH 3 COONa
AcO
H , HOH
- CH 3 OH
OAc
H
OAc
пентаацетил- D- глюкопіранозид
CH 2 OAc
H
AcO
O
H
OAc
H
H
OAc
2,3,4,6- тетраацетил- D- глюкопіраноза
OH
H + , HOH
H
H
OH
H
D- глюкопіраноза
+
O
OAc
- CH 3 OH
Окремі представники.
Вітамін С (аскорбінова кислота)
В промисловості аскорбінову кислоту одержують з D-глюкози.
O
H
C
H
HO
H
H
OH
H
OH
OH
CH 2 OH
D- глюкоза
[H]
C H2 O H
H
HO
H
H
OH
H
OH
OH
CH 2 OH
D- сорбіт
[O]
C H2 O H
H
HO
H
OH
H
OH
C
O
CH 2 OH
L- сорбоза
O
HO
H
HO
CH 2 OH
COOH
C
C
O
H
OH
H
CH 2 OH
[O]
C
O
H
O-H
H
CH 2 OH
HO
H
HO
C
O
- H 2O
C
OH
CH
2- кето- L- гулонова
кислота
L- сорбоза
OH
H
HO
CH 2 OH
аскорбінова кислота
( -лактон-2,3-дигідроL-гулонова кислота)
Для зручності формулу аскорбінової кислоти прийнято
зображувати таким чином
кислотний
центр
OH
HO
HO
HO
CH
CH
2
O
O
Потреба у вітаміні С для людини – 50-70 мг на добу. Його
недостача в організмі понижує опірність організму до
інфекційних хвороб
Глюкозамін (2-дезокси-2-аміноглюкопіраноза)
Глюкозамін – це основна частина полісахариду хітину. Він
входить до складу антибіотику стрептоміцину. Це сильна
основа, що з мінеральними кислотами утворює солі.
CH 2 OH
H
O H
H
OH
HO
H
OH
H
NH 2
Ди- і полісахариди
Дисахариди поділяють на відновні і невідновні
Мальтоза (4-О-( -D-глюкопіранозидо)- -D-глюкопіраноза)
Молекула мальтози складається з двох залишків D-глюкопіранози,
зв” язаних 1,4-глікозидним зв”язком:
глікозидний
зв"язок
CH 2 OH
CH 2 OH
H
HO
O
H
OH H
H
H
OH
H
HO
OH
-D- глюкопіраноза
O
H
CH 2 OH
CH 2 OH
H
OH
H
H
OH
OH
H
HO
O
H
H
OH H
H
OH
H
O
O
H
H
OH
H
H
OH
OH
-мальтоза
4-О-( -D-глюкопіранозидо)
-D-глюкопіраноза
H
HO
O
H
H
OH H
O
H
H
OH
H
OH
H
H
OH
O
CH 2 OH
CH 2 OH
CH 2 OH
CH 2 OH
H
[O]
OH
HO
O
H
H
H
OH H
OH
O
H
OH
O
H C
OH
OH
H
OH
H
мальтобіонова кислота
За участю напівацетального гідроксилу мальтоза утворює
глікозиди.
CH 2 OH
CH 2 OH
H
HO
O
H
H
OH
H
O
O
H
OH
H
CH 3 OH (HCl,
газ)
H
OH
HO
H
OH
H
OH
CH 2 OH
CH 2 OH
O
H
H
OH
H
H
O
OH
O
H
OH
H
H
OH
метилмальтозид
OCH
3
За
участю
циклічних
форм
мальтоза,
аналогічно
моносахаридам, утворює прості і складні ефіри за участю всіх
гідроксильних груп:
CH 2 OCH
CH 3 J або (CH
HO
O
H
H
OH
H
H
OH
H
O
O
H
OH H
H
3
O
H
H
OCH 3H
H
OCH
H
3
O
H
O
OCH 3 H
3
H
OCH
+
HOH, H
OCH
3
3
OH
OH
(CH 3 CO) 2 O
(Ac = CH
H
CH 3 O
CH 2 OH
CH 2 OH
H
) SO 4
3 2
CH 2 OCH
3
CH 2 OAc
CH 2 OAc
H
CO)
AcO
O
H
H
OAc H
H
OAc
H
O
O
HOH, H
H
OAc H
H
OAc
OAc
+
CH 2 OCH
HOH, H
+
H
CH 3 O
O
H
H
OCH 3H
H
CH 2 OCH
3
OCH
H
O
H
OH
O
OCH
3
H
HOH, H
+
AcO
O
H
OCH
H
OAc
3
CH 2 OAc
H
OAc H
+ CH 3 OH
3
CH 2 OAc
H
3
H
O
O
H
OAc H
H
OAc
OH
+ CH 3 COOH
Целобіоза 4-О-( -D-глюкопіранозидо)--D-глюкопіраноза
CH 2 OH
CH 2 OH
H
O OH
H
OH
H
HO
H
H
OH
+
H
O
H
OH
H
H
H
H
HO
OH
CH 2 OH
OH
-D- глюкопіраноза
CH 2 OH
O
H
OH
O
H
H
O
H
OH
H
HO
H
OH
OH
H
H
H
OH
-целобіоза
4-О-( -D-глюкопіранозидо) -D-глюкопіраноза
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
Целобіоза розчинна у воді, але не розщеплюєтьсяя в організмі
людини і тому не може бути використана як продукт харчування
Лактоза 4-О-( -D-галактопіранозидо)--D-глюкопіраноза
CH 2 OH
CH 2 OH
HO
H
O OH
H
OH H
H
H
OH H
+
H
H
O
CH 2 OH
H
HO
OH
HO
OH
OH
-D- галактопіраноза
O
-D- глюкопіраноза
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
O
H
H
OH H
O
H
OH H
H
H
H
CH 2 OH
H
OH
H
OH
H
OH
-лактоза
4-О-( -D-галактопіранозидо)-D-глюкопіраноза
Сахароза - 2-О-( -D-глюкопіранозидо)--D-фруктофуранозид
CH 2 OH
O
H
H
OH
-D- глюкопіраноза
H
CH 2 OH
H
O
H
HO
H
OH
OH
H
OH
H
1
H
HO
+
H
HOH 2 C
HOH 2 C
H H
OH
OH
O
OH
O
2
H H
HO
1,2- глікозидний
зв"язок
O
HO
CH 2 OH
1
CH 2 OH
H
-D- фруктофураноза
OH
H
сахароза
2-О-( -D-глюкопіранозидо) -D-фруктофуранозид
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
CH 2 OH
O
H
H
OH
H
CH 2 OH
1
H
HOH, H
HO
+
H
OH
O
H
HOH 2 C
OH
HO
CH 2 OH
+
OH
OH
H
сахароза
2-О-( -D-глюкопіранозидо) -D-фруктофуранозид
D 20 = +66,5
0
HO
CH 2 OH
H
-D- фруктофураноза
-D- глюкопіраноза
1
OH
OH
O
H H
OH
H
2
HOH 2 C
H
H
HO
O
H H
O
H
D 20 = -39,5
0
Інвертний цукор
Полісахариди поділяються на гомополісахариди (побудовані
тільки
із ланок моносахаридів одного типу) та
гетерополісахариди (побудовані із ланок моносахаридів різних
типів
Крохмаль складається із амілози і амілопектину
Амілоза – лінійний полімер, побудований із залишків - Dглюкопіранози, з”єднаних 1,4-глікозидним зв”язком, і складаєтьс
з 200-350 ланок
Амілопектин – полімер розгалуженої будови, що містить понад
1000 залишків D-глюкози, які з”єднані як 1,4-, так і 1,6глікозидним зв” язком.
Документ
Категория
Презентации по химии
Просмотров
112
Размер файла
2 762 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа