Химические свойства моносахаридов
4.2.4.1. Восстановление моноз (реакция цепной формы)
При восстановлении сахаров образуются многоатомные спирты:
4.2.4.2. Окисление моноз (реакция цепной формы)
При окислении сахаров мягко действующими реагентами, например, бромной водой, образуются альдоновые кислоты:
При окислении более жестким окислителем, например, азотной кислотой, образуются сахарные (альдаровая) кислоты:
4.2.4.3. Оксинитрильный синтез (реакция цепной формы)
Оксинитрильный синтез является методом получения высших моноз из низших. При присоединении синильной кислоты к альдегидной группе гексозы образуются два диастереомерные гидроксинитрила, отличающиеся конфигурацией первого тетраэдра:
Гидроксинитрил (I) последующим омылением, образованием лактона и восстановлением последнего – превращается в альдогептозу:
4.2.4.4. Реакция с гидроксиламином (реакция цепной формы)
Реакцией с гидроксиламином переходят от более высших моноз – к низшим.
Сахара легко образуют оксимы. Дегидратацией оксимов получают гидроксинитрилы, от которых отщепляют синильную кислоту влажной окисью серебра, при этом образуется гидроксиальдегид с числом углеродных атомов на один меньше, чем в исходном сахариде:
4.2.4.5. Реакция с фенилгидразином (реакция цепной формы)
По реакции с фенилгидразином можно перейти от альдозы к кетозе:
4.2.4.6. Действие щелочей (реакция цепной формы)
Под действием щелочей монозы претерпевают изомеризацию, и образуется смесь сахаров, отличающихся строением и конфигурацией первого и второго тетраэдров. Так из глюкозы, маннозы и фруктозы образуется равновесная смесь трех сахаров:
Причиной изомеризации является образование енола под действием щелочи. Причем строение образовавшегося енола одинаковое для всех трех моноз.
4.2.4.7. Реакция алкилирования (реакция кольчатой формы)
При алкилировании сахара реагируют в циклической полуацетальной форме:
4.2.4.8. Реакция ацетилирования (реакция кольчатой формы)
При действии уксусного ангидрида на глюкозу в форме циклического полуацеталя получается пентаацетилглюкоза:
4.2.4.9. Дегидратация с циклизацией (реакция цепной формы)
При нагревании пентоз и гексоз с разбавленной серной кислотой пентозы образуют фурфурол, а гексозы образуют α-гидроксиметилфурфурол:
α-Гидроксиметилфурфурол легко гидролизуется с образованием левулиновой кислоты. Таким путем можно различить пентозы и гексозы.
4.2.4.10. Брожение сахаров (реакция цепной формы)
Брожением называется расщепление молекул сахаров с выделением углекислого газа под влиянием ферментов (энзимов). Под влиянием фермента зимазы (дрожжи) происходит самое распространенное спиртовое брожение:
При ацетоно-бутаноловом брожении образуются ацетон и бутиловый спирт. Известны лимоннокислое брожение, маслянокислое и другие виды брожения.
Дисахариды
4.3.1. Классификация
Определение. Продукт метилирования моноз метиловым спиртом в присутствии хлористого водорода называется гликозидом. Гликозид, образованный остатками двух моноз, называется дисахаридом.
Соответственно при гидролизе дисахаридов или биоз образуются два моносахарида.
В образовании гликозида обязательно участвует гликозидный гидроксил одной монозы. Вторая моноза может участвовать либо гликозидным гидроксилом, либо гидроксильной группой четвертого тетраэдра.
В первом случае образуется невосстанавливающий сахар, поскольку обе альдегидные группы участвуют в образовании связи между молекулами моноз.
Во втором случае образуется восстанавливающий сахар, поскольку одна альдегидная группа остается свободной.
Все дисахариды делятся на восстанавливающие и невосстанавливающие. К числу восстанавливающих дисахаридов относится мальтоза или солодовый сахар. Получается мальтоза при частичном гидролизе крахмала в присутствии ферментов или водным раствором кислоты. К числу не восстанавливающих сахаров относится сахароза – свекловичный или тростниковый сахар. Сахароза сильно распространена в природе. В сахарной свекле ее содержание может достигать 28 % от сухого остатка. (того, что осталось после сушки сырых корнеплодов).
Дата добавления: 2018-09-24; просмотров: 1522;