Курский государственный медицинский университет Кафедра биоорганической химии Углеводы. Моносахариды
Цель лекции: • сформировать представление о взаимосвязи строения и свойств моносахаридов
План лекции • Медико-биологическое значение моносахаридов; • Стереоизомерия моносахаридов; • Цикло-оксо-таутомерия моносахаридов; • Реакции циклических форм моносахаридов; • Реакции ациклических форм моносахаридов;
Классификация моносахаридов по характеру оксогруппы альдозы кетозы
Классификация моносахаридов по числу атомов углерода в цепи • • триозы тетрозы пентозы гексозы
Стереоизомерия моносахаридов * * O CH 2 CH CH C OH OH OH H альдогексоза N=2 n=24=16 8 пар энантиомеров
Стереоизомерия моносахаридов O C H 2 H OH 1 HO 3 H H 4 OH H 5 6 OH CH 2 OH D-глюкоза HO H HO O C H H OH CHO H HOH CH 2 OH L-глюкоза D-глицериновый альдегид энантиомеры
диастереомеры O C H 2 HO H 1 HO 3 H 4 H 5 6 H OH OH CH 2 OH D-манноза O C H 2 H OH HO 3 3 H H 4 HO 4 H H 5 6 1 H HO OH OH CH 2 OH D-глюкоза эпимеры 1 OH CH 2 OH D-галактоза эпимеры
H O C H OH HO H OH H CH 2 OH D-рибоза O C H CH 2 OH D-дезоксирибоза альдопентозы H O C H OH CH 2 OH D-ксилоза
1 CH 2 OH 2 C O HO 3 H H 4 OH H 5 6 OH CH 2 OH D-фруктоза кетогексоза
Цикло-оксо-таутомерия моносахаридов
. . δ+
полуацетальный гидроксил R-C O H . . + HO-R’ OH R-C O-R’ H кислородный «мостик»
H O C H 2 OH 1 HO 3 4 5 6 OH OH CH 2 OH HO 1 OH α C O 2 OH аномеры 3 4 5 6 OH β HO CH 2 OH 1 C 2 HO H O OH 3 4 5 6 OH CH 2 OH
H 1 C 2 HO α OH OH O CH 2 OH 3 4 OH 5 6 CH 2 OH α-D-глюкопираноза Формула Колли-Толленса HO 1 OH OH OH Формула Хеуорса
β HO 1 C 2 HO H OH O CH 2 OH 3 4 OH OH 5 6 CH 2 OH β-D-глюкопираноза Формула Колли-Толленса HO OH OH Формула Хеуорса
H 1 C 2 O C H 2 OH 1 HO 3 4 5 6 OH OH CH 2 OH HO OH α OH O 3 4 5 6 β HO OH CH 2 OH 1 C 2 HO H OH 3 4 5 6 OH CH 2 OH O
H 1 C 2 HO OH α OH CH 2 OH O 3 HO 4 5 6 OH CH 2 OH α-D-глюкофураноза Формула Колли-Толленса 1 OH OH OH Формула Хеуорса
β HO 1 C 2 HO H OH CH 2 OH O 3 HO 4 5 6 OH CH 2 OH β-D-глюкофураноза Формула Колли-Толленса OH OH OH Формула Хеуорса
Моносахариды – циклические полуацетали многоатомных альдегидо- (кетоно-) спиртов, находящиеся в равновесии со своими ациклическими формами
Реакции циклических форм моносахаридов
Образование O-гликозидов CH 2 OH HO OH CH 3 OH OH CH 2 OH OCH 3 HCl газ HO OH OH β-D-глюкопираноза OH O-метил-β-Dглюкопиранозид + H 2 O
Гидролиз гликозидов CH 2 OH OC 2 H 5 H 2 O HO OH H+ OH O-этил-β-Dглюкопиранозид OH HO OH OH β-D-глюкопираноза + C 2 H 5 OH
Образование N-гликозидов CH 2 OH OH OH C 2 H 5 NH 2 OH β-D-рибофураноза CH 2 OH OH NHC 2 H 5 OH N-этил-β-Dрибофуранозид + H 2 O
Образование простых эфиров O-гликозидная связь CH 2 OH CH 2 OСH 3 OH CH 3 I изб. HO OH Na. OH OH β-D-глюкопираноза OCH 3 H 3 СO OСH 3 простая эфирная связь + Na. I + H 2 O
CH 2 OСH 3 OCH 3 H 3 СO OСH 3 H 2 O, H+ OСH 3 CH 2 OСH 3 OH H 3 СO OСH 3
Образование сложных эфиров CH 2 OH OH HO OH (CH 3 CO)2 O избыток CH 2 OAc OH O O-C-CH 3 β-D-глюкопираноза Ac. O OAc OCOCH 3 пентаацетилглюкоза Ac
Гидролиз сложных эфиров CH 2 OAc O O-C-CH 3 Ac. O OAc H 2 O, H+ CH 2 OH OCOCH 3 OH Ac пентаацетилглюкоза HO OH OH β-D-глюкопираноза + 5 CH 3 COOH
Гидролиз сложных эфиров CH 2 OAc O O-C-CH 3 Ac. O OAc OCOCH 3 H 2 O, Na. OH CH 2 OH OH Ac пентаацетилглюкоза HO OH OH β-D-глюкопираноза + 5 CH 3 COONa
HO 5 O=P-O-CH 2 HO OH OH OH 5 -фосфат β-D-рибофуранозы
6 HO OH CH 2 -O-P=O OH OH 6 -фосфат β-D-глюкопиранозы
Реакции ациклических форм моносахаридов
![Восстановление моносахаридов O C H H OH HO H CH 2 OH [H] H](https://present5.com/presentation/96184110_128214858/image-35.jpg "Восстановление моносахаридов O C H H OH HO H CH 2 OH [H] H")
Восстановление моносахаридов O C H H OH HO H CH 2 OH [H] H HO OH H H OH CH 2 OH D-глюкоза глюцит (сорбит)
Восстановление моносахаридов H HO H O C H OH CH 2 OH D-ксилоза CH 2 OH [H] H HO H OH CH 2 OH ксилит
Окисление моносахаридов Слабыми окислителями в щелочной среде O Ag(NH 3)2 OH C H продукты окисления глюкозы to H OH + Ag + NH 3 + H 2 O HO H H OH CH 2 OH D-глюкоза Cu(OH)2 to продукты окисления глюкозы + Cu 2 O + H 2 O
Качественной реакцией на фруктозу реакция Селиванова
Окисление моносахаридов Слабыми окислителями в нейтральной и слабокислой среде O O C OH C H H OH Br 2, H 2 O HO H (HOBr) H OH CH 2 OH CH OH 2 D-глюкоза D-глюконовая кислота
O C O- O C OH HO H H Ca(OH)2 HO OH H H OH CH 2 OH Ca 2+ D-глюконовая кислота 2 глюконат кальция
Окисление моносахаридов Сильными окислителями в сильнокислой среде O COOH C H H OH HNO 3 HO H H OH CH 2 OH D-глюкоза разбавл. H OH COOH D-глюкаровая кислота
Получение глюкуроновой кислоты НО НО
НО
Реакции брожения глюкозы C 2 H 5 OH + CO 2 этанол CH 3 -CH-COOH C 6 H 12 O 6 глюкоза OH молочная кислота COOH HOOC-CH 2 -С-CH 2 -COOH OH лимонная кислота
D-глюкозамин
N-ацетил-D-глюкозамин
Аскорбиновая кислота (витамин С)
Скачать презентацию Курский государственный медицинский университет Кафедра биоорганической химии Углеводы
3874209_Monosahariduy_farm.ppt