2. Будова моносахаридів

Моносахариди мають нерозгалужений карбоновий скелет. Вони є представниками багатоатомних спиртів, а також їх молекули містять карбонільну групу.

Вивчення властивостей моносахаридів поступово супроводжувалося накопичуванням фактів, які не можна було пояснити карбонільними формулами молекул моносахаридів, а саме:

1. Відсутність деяких реакцій на альдегідну групу.

2. Для водних розчинів моносахаридів характерна мутаротація, тобто кут оберту площини поляризації світла свіжовиготовлених розчинів моносахаридів із перебігом часу змінюється, доки не досягне деякого постійного значення.

3. Кількість діастереомерних ізомерів моносахаридів вдвічі більша, ніж це випливало із кількості асиметричних атомів Карбону.

4. Одна із гідроксильних груп виявляла більшу реакційну здатність.

На підставі експериментальних даних вчені дійшли до висновку, що молекули моносахаридів існують не тільки у вигляді оксоформ, але й у вигляді циклічних форм, зв’язаних між собою таутомерними перетвореннями.

3. Цикло-оксотаутомерні перетворення моносахаридів

Циклічна форма утворюється за рахунок взаємодії однієї з гідроксильних груп із карбонільною групою. У цьому випадку виникає новий хіральніий центр – аномерний атом Карбону. Циклічні форми, побудовані таким чином, можуть являти собою піранозний і фуранозний цикли. Назви циклів походять від назв відповідних оксигеновмістних гетероциклічних сполук: пірану та фурану. У водних розчинах утворюється рівноважна суміш циклічної і відкритої форм. Таутомерія циклічної і відкритої форм називається цикло-ланцюговою таутомерією.

При першому карбоновому атомі, який теж стає асиметричним, утворюється гідроксил, який називають напівацетальним або глікозидним. Залежно від його розміщення утворюються - і -аномери. Глікозидний гідроксил є найбільш активним у хімічному відношенні.

Структури Хеуорса. У 20-х роках ХХ сторіччя Хеуорс запропонував новий спосіб умовного перспективного зображення структур моносахаридів, який наглядно враховував взаємне просторове розміщення гідроксильних груп.

-D-глюкопіраноза

-D-фруктофураноза

4. Способи добування моносахаридів

Способи добування моносахаридів: із природних полісахаридів за рахунок їх гідролізу; окиснення багатоатомних спиртів; альдольна конденсація; гідроксинітрильний синтез, скорочення карбонового ланцюга.

Властивості моносахаридів Лекція №17 (2 години)

План

1. Фізичні властивості моносахаридів.

2. Хімічні властивості моносахаридів.

3. Уявлення про глікозиди.

4. Окремі представники, їх значення і використання.

Ключові слова: реакція Подобєдова-Моліша, оксиметилфурфурол, глюконова кислота, глюкарова кислота, глюкуронова кислота, сорбіт, маніт, озазон, бродіння, глікозид, аглікон, арбутин, глюкованілін, рибоза, дезоксирибоза.

Література: [2] с. 44 – 57; [3] с. 314 – 334; 12 с.4 - 8

1. Фізичні властивості моносахаридів

Моносахариди - тверді кристалічні речовини, деякі з них кристалізуються у вигляді гідратів. Усі вони гігроскопічні, добре розчиняються у воді, слабкорозчинні у спиртах, солодкі на смак. Розчини моносахаридів оптично активні, здатні до мутаротації. Оптична активність становить основу поляриметричних методів визначення концентрації моносахаридів.