Синтез моносахаридов

Синтез Сахаров основан на альдольной конденсации более простых альдегидов: глицеринового альдегида, глицерозьг, гликолевого альдегида, муравьиного альдегида и т. д. Конденсация совершается под влиянием некоторых оснований, например: поташа, извести, барита, магнезии и других.

Впервые этот синтез был произведен Бутлеровым, который, действуя известковой водой на триоксиметилен, получил «метиленитан». По описанию автора это бледно-желтое сиропообразное вещество, сладкого вкуса, оптически неактивное и неспособное к сбраживанию. Оно дает реакции сахаров. Более точной характеристики Бутлерову дать не удалось. Более совершенный синтез сахара был осуществлен четверть века спустя Фишером и Тафелем, которые, приготовляя глицериновый альдегид действием барита на дибромоакролеин, по следующей схеме:

получили лишь смесь сахаров с 6 углеродными атомами в цепи. Действительно, в этих условиях барит содействует полимеризации глицеринового альдегида и отделению брома.

Кроме этого способа, сахара могут быть получены при действии оснований на глицерозу. В силу того, что исходное вещество является инактивным и конденсация может совершаться или между двумя молекулами альдегида или же между молекулой глицеринового альдегида и молекулой диоксиацетона, могут образоваться все теоретически возможные гексозы как альдегидного, так и кетонного характера с нормальной и разветвленной цепью. Образование нормальных альдогексоз может быть представлено следующей реакцией:

Действительно, продукты полимеризации представляйт чрезвычайно сложную смесь, из которой Фишеру удалось выделить два сахара в форме их озазонов:

α-акроза, которую Фишер идентифицирует с d,l-фруктозой.

β-акроза, которую он позднее счел идентичной d,l-сорбозе.

Этими реакциями открываются большие возможности для различных синтезов: образование тетроз, пентоз, Сахаров с прямой и разветвленной цепью и т.д. Фишер и Пассмор показали, что среди продуктов конденсации, на ряду с другими веществами, находится та же сама акроза,- которая получается и при конденсации глицерозы, а также сахара с 3,4 и 5 углеродами в цепи.

Этот синтез представляет особый интерес благодаря тому, что в растениях, по всей вероятности, синтез углеводов из углекислоты имеет аналогичный характер. Согласно принятой теперь теории Байера, углекислота в листьях восстанавливается в муравьиный альдегид, который затем подвергается конденсации.

Синтез Сахаров, кроме того, может быть осуществлен конденсацией гликолевого альдегида, благодаря действию на него оснований, или при нагревании его под уменьшенным давлением. Из полученной смеси также удалось выделить акрозу. Конденсация должна происходить в две фазы, согласно следующей схеме [4]: