Углеводы (сахара) Часть 1 Мажуга Александр Георгиевич Химический

  • Размер: 4.7 Mегабайта
  • Количество слайдов: 32

Описание презентации Углеводы (сахара) Часть 1 Мажуга Александр Георгиевич Химический по слайдам

Углеводы (сахара) Часть 1 Мажуга Александр Георгиевич Химический факультет МГУ Кафедра органической химии Углеводы (сахара) Часть 1 Мажуга Александр Георгиевич Химический факультет МГУ Кафедра органической химии

Определения и классификация Углеводы – полигидроксикарбонильные соединения (Хим-я Энц-я, т. 5) Биологические функции (примеры) 1. КомпонентыОпределения и классификация Углеводы – полигидроксикарбонильные соединения (Хим-я Энц-я, т. 5) Биологические функции (примеры) 1. Компоненты питания (глюкоза) 2. Резервные полисахариды (крахмал у растений, гликоген у животных) 3. Опорные вещества (целлюлоза, хитин) 4. Компоненты различных тканей (хрящи, сухожилия, слизи, суставные жидкости) 5. Распознавание клеток (сигнальные функции, группы крови) Моносахариды (монозы) – дисахариды (биозы) – … – полисахариды

Альдоза    Кетоза Триоза    Тетроза   Пентоза   ГексозаАльдоза Кетоза Триоза Тетроза Пентоза Гексоза Классификация

Определения и классификация O HH C H 2 O HC H O n O HH CОпределения и классификация O HH C H 2 O HC H O n O HH C H 2 O HC O O H n. O HH C O O HC H O n O HH C H 2 O H n O HH C O O H n Альд оза Альд оновая кислота. Альд уроновая кислота Альд аровая кислота. Альд ит

D - эритроза  |  D - треоза  |  Триозы и тетрозы D — эритроза | D — треоза | Триозы и тетрозы

Рибоза     Арабиноза     Ксилоза    Ликсоза DРибоза Арабиноза Ксилоза Ликсоза D -Альдопентозы C H O O H O H C H 2 O H C H O O H C H 2 O H C H O H O O H C H 2 O H

C H O O H H O O H C H 2 O H C HC H O O H H O O H C H 2 O H C H O O H C H 2 O H C H O H O O H C H 2 O HC H O O H O H C H 2 O H C H O O H O H C H 2 O H C H O H O O H C H 2 O H Аллоза Альтроза Глюкоза Манноза Гулоза Идоза Галактоза Талоза D -Альдогексозы Р И Б О А Р А Б И Н О К С И Л О Л И К С О

 «Стереохимическое родство» альдоз D -ряда «Стереохимическое родство» альдоз D -ряда

 «Стереохимическое родство» кетоз D -ряда O H O H C H 2 O H H «Стереохимическое родство» кетоз D -ряда O H O H C H 2 O H H O O H C H 2 O H H O O H C H 2 O H O H O O H C H 2 O H C H 2 O H O OC H 2 O H O O H C H 2 O H Эритрулоза. Рибулоза (эритропен тулоза) Ксилулоза (треопенту лоза) Псикоза Фруктоза Сорбоза Тагатоза

Типичные реакции ациклических форм. CHO OH OH CH 2 OH глюкоза CH 2 OH OH HOТипичные реакции ациклических форм. CHO OH OH CH 2 OH глюкоза CH 2 OH OH HO OH OH CH 2 OH CHO OH OH COOH СOOH OH HO OH OH CH 2 OH COOH OH HO OH OH COOH Na. BH 4 O 2/Pt Br 2 HNO 3 также: I 2, Cu 2+ или фермент глюцит (сорбит) глюкуроновая к-та глюконовая к-тагликаровая к-та (сахарная)

Типичные реакции ациклических форм O HH C H 2 O HC H O n E tТипичные реакции ациклических форм O HH C H 2 O HC H O n E t S H H C l O HH C H 2 O H n. S E t S A c 2 O P y O A с. H C H 2 O A c n. S E t S H g C l 2 , H 2 O C d C O 3 O A с. H C H 2 O A c. C H O n

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

Типичные реакции ациклических форм O HH C H 2 O HC H O H n NТипичные реакции ациклических форм O HH C H 2 O HC H O H n N H 2 O H H 2 O O HH C H 2 O HC H O H n. C H O C H = N O H A c 2 O P y O HH C H 2 O HC H O H n. N N H 3 ( M e O N a ) O HH C H 2 O HC H O n Деградация по Волю Укорачивание цепи на один С со стороны альдегида

Типичные реакции ациклических форм O HH C H 2 O HC H O H n. CТипичные реакции ациклических форм O HH C H 2 O HC H O H n. C O O — ( C a s a l t ) F e 3 +H 2 O HH C H 2 O HC H O n Деградация по Руфу Укорачивание цепи на один С со стороны альдегида

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

Типичные реакции ациклических форм O HH C H 2 O HC H O+ O C HТипичные реакции ациклических форм O HH C H 2 O HC H O+ O C H 2 O H B a ( O H ) 2 C H 2 O H O O H C H 2 O H + C H 2 O H O O H C H 2 O H D -фруктоза 1: 1 D -сорбоза Альдольная реакция (обратный процесс возможен в сильноосновных условиях!!!)

Типичные реакции ациклических форм C H 2 O H O O H C H 2 OТипичные реакции ациклических форм C H 2 O H O O H C H 2 O H C H O O H O H C H 2 O H C H O H O O H C H 2 O H e x c e s s P h N H 2 N H O O H C H 2 O HN H N P h Озазоны (Фишер, 1884)

Различные проекции представления ациклических форм “ pig-trough” Различные проекции представления ациклических форм “ pig-trough”

Различные проекции представления циклических форм рибоза рибонуклеотид глюкоза Различные проекции представления циклических форм рибоза рибонуклеотид глюкоза

Равновесия в водном растворе глюкозы вращение D- глюкофураноза Равновесия в водном растворе глюкозы вращение D- глюкофураноза

Мутаротация глюкозы интермедиат -D- глюкопираноза -D- исходное Времяп п п Мутаротация глюкозы интермедиат -D- глюкопираноза -D- исходное Времяп п п

Равновесия в водных растворах альдоз Равновесия в водных растворах альдоз

Равновесия в водных растворах альдоз C H 2 O H O O H C H 2Равновесия в водных растворах альдоз C H 2 O H O O H C H 2 O HC H O O H O H C H 2 O H C H O H O H C H 2 O HO H 5 7 % 3 % 2 8 %0. 035 % Na. OH 35 град 100 час Реакция Лобри де Брюина – Альберда ван Экенштайна (1895)

Селективные реакции гидроксилов Селективные реакции гидроксилов

Селективные реакции гидроксилов Селективные реакции гидроксилов

Селективные реакции гидроксилов основной побочный  основной  Селективные реакции гидроксилов основной побочный основной

Селективные реакции гидроксилов глюкопираноза глюкофураноза диацетон глюкоза Селективные реакции гидроксилов глюкопираноза глюкофураноза диацетон глюкоза

Образование и реакции гликозидов Гликозиды – продукты замещения полуацетального гидроксила в моносахаридах на алкокси-, арилокси-, алкилтио-,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 « - метил- D- глюкопиранозидОбразование (реакция Фишера) и гидролиз гликозидов Если R=Me , то название « — метил- D- глюкопиранозид » гликозил-ка тион

Образование и реакции гликозидов Образование и реакции гликозидов

Образование и реакции гликозилбромидов Образование и реакции гликозилбромидов

Образование и реакции гликозилбромидов Образование и реакции гликозилбромидов