Органическая химия

 Главная   Общая  Неорганическая  Органическая  Физическая  Поиск реакции 

Химические свойства моносахаридов

Моносахариды проявляют свойства многоатомных спиртов, оксосоединений и полуацеталей.В зависимости от условий и реагента они могут вступать в реакции как в открытой, так и в циклической(полуацетальной) форме.

Реакции моносахаридов в открытой форме

1. Окисление моносахаридов мягкими окислителями (гидроксид диаммминсеребра,гидроксид меди (II), бромноватистая кислота HBrO) дает альдоновые кислоты:

Более сильные окислители, например азотная кислота или пероксид водорода, приводят к образованию двухосновных сахарных кислот:

2. Восстановление амальгамой натрия, алюмогидридом лития или боргидридом натрия приводит к образованию шестиатомных спиртов:

При восстановлении альдогексоз иодоводородом при нагревании образуется 2-иодгексан.

3. Образование оксимов. Моносахариды легко реагируют с гидроксиламином NH2OH,дальнейшая дегидратация приводит к нитрилам, которые при отщеплении циановодорода образуют альдозы с меньшим числом атомов углерода. Так можно установить строение моносахарида и его принадлежность к D или L ряду.

4. Оксинитрильный синтез. Присоединениe циановодородной кислоты к карбонильному углероду моносахарида даетдва диастереомера, разлючающихся конфигурацией первого хирального центра. Последующим гидролизом оксинитрилав кислоту, образованием лактона и его восстановлением можно получить гептозы. Этим методом можно наращиватьуглеродную цепь моносахарида

5. Эпимеризация моноз происходит под действием щелочей и связана с образованием общегоенола. В результате получается равновесная смесь глюкозы, маннозы и фруктозы:

6. Реакция с фенилгидразином дает на первой стадии фенилгидразон, затем следующаямолекула фенилгидразина окисляет соседний с карбонильным углеродом гидроксил, гидролиз которого даеткетальдегид, а дальнейшее восстановление - кетогексозу:



Реакции моносахаридов в циклической форме

1. Образование гликозидов. Гликозидный гидроксил легко вступает в реакции со спиртами,аминами, тиозами, образуя O, N или S-гликозиды, например при действии на -D-глюкопиранозу этанола в присутствии соляной кислоты образуется О-этилгликозид -D-глюкопиранозы:

Образующийся гликозид уже не способен к переходу в открытую форму.

2. Алкилирование происходит под действием алкилгалогенидов, при этом алкилируются все гидроксилы:

При гидролизе образовавшейся пентаэтил--D-глюкопиранозы освобождается только гликозидный гидроксил:

В результате получается тетрааэтил--D-глюкопираноза, наличие свободного гликозидного гидроксилапозволяет ей переходить в открытую форму и, соответственно в тетрааэтил--D-глюкопиранозу:

3. Ацилирование под действием галогенангидридов или ангидридов кислот приводитк образованию ацильных производных, например при ацетилировании -D-глюкопиранозы образуется пентаацетил--D-глюкопираноза:

4. Образование хелатных комплексов. Как многоатомные спирты моносахориды при действии гидроксидов переходных металлов, например гидроксида меди (II), образуют растворимые комплексы. Комплексообразование происходит за счет кислородов гидроксильных групп:



Брожение моносахаридов

Брожение - расщепление молекул моносахаридов под действием ферментов (энзимов). Какправило, брожению подвергаются моносахариды с числом углеродных атомов, кратным трем. Моносахаридымогут подвергаться нескольким видамброжения. Наиболее известный - спиртовое брожение, протекает под действием фермента дрожжей зимазы:

С6Н12О6 = 2С2Н5ОН + 2СО2

При ацетонобутаноловом брожении образуются ацетон и бутанол, при лимоннокислом -лимонная кислота, маслянокислое брожение дает масляную (бутановую) кислоту.



    © Короленко М.В., 2009-2016                      *7724*23*110*

          Индекс цитирования          Эта страница помогла? Покажите ее друзьям!