Моносахариды ацетали

Моносахариды часто претерпевают внутримолекулярную конденсацию карбонильной группы и ОН-группы у более отдаленного от функциональной группы атома углерода. При этом образуется циклический полу-ацеталь или полукеталь для альдоз и кетоз соответственно. На примере глюкозы эти структуры можно представить в следующем виде в линейной формуле Фишера после перестановок заместителей у пятого атома углерода все находящиеся слева заместители окажутся над плоскостью кольца в циклической формуле Хеуорса, а находящиеся справа заместители -под плоскостью. В результате появляются так называемые а-аномеры (у С-1 ОН-группа находится под плоскостью) и Р-аномеры (у С-1 ОН-груп-па находится над плоскостью). Схема перехода от линейных проекций Фишера к циклическим структурам Хеуорса показана на рис. 25. [c.66]

Одна из гидроксильных групп в молекуле моносахарида проявляет особые свойства. Так, при нагревании глюкозы с 3%-ным раствором хлористого водорода в метаноле образуется смесь двух изомерных веществ — метилглюкозидов, содержащих одну метоксильную группу. Как известно, обычные спирты в столь мягких условиях простых эфиров не образуют. Метилглюкозиды не проявляют никаких альдегидных свойств, но, имея только одну метоксильную группу, не могут быть обычными ацеталями. [c.25]

Ацетали широко распространены в природе. Так, моносахариды суш,е-ствуют в виде внутренних полуацеталей, которые в зависимости от величины образовавшегося цикла называют пиранозами или фуранозами (см. стр. 355). В результате образования ацеталя первый углеродный атом становится асимметрическим, в связи с чем образуются два стереоизомера ) [c.383]

Подобно ацеталям, глюкозиды не могут гидролизоваться основаниями, но они гидролизуются разбавленными кислотами, регенерируя исходный моносахарид. Они гидролизуются также ферментами, действующими в значительно более мягких условиях и влияющими специфическим образом на одну только связь. [c.212]

Свойства глюкозидов, казавшиеся весьма своеобразными (стр. 537 сл.), также получили теперь естественное объяснение. Если циклические формы моносахаридов являются полуацеталями, то глюкозиды являются полными циклическими ацеталями, что видно из следующего сопоставления [c.547]

Образование циклических форм обусловлено взаимодействием альдегидной группы с гидроксилом пятого (С5) или, реже, четвертого (С4) углеродного атома. Эти атомы из-за конфигурации углеродной цепи могут сближаться друг с другом в пространстве без возникновения углового напряжения. Такие превращения характерны не только для моносахаридов. Так, например, известно, что б-оксивалериановый альдегид способен к существованию только в виде циклического полу-ацеталя [c.349]

Аналогичное превращение происходит и с моносахаридами. При действии на них метилового спирта и хлористого водорода образуются два диастереомерных ацеталя — производные циклической формы глюкозы [c.370]

Гидратная форма альдегида легко переходит в обычную форму. С этой точки зрения циклические формы моносахаридов являются полуацеталями, а глюкозиды — полными циклическими ацеталями. [c.283]

Соединение молекул моносахаридов в молекулы дисахаридов и полисахаридов, обладающих свойствами сахаров, происходит по принципу образования гликозидов ацетальная гидроксильная группа одной молекулы моносахарида при отщеплении воды соединяется с гидроксильной группой другой молекулы сахара. Если эта вторая молекула, участвующая в образовании дисахарнда, реагирует также ацеталь-ной гидроксильной группой, то, очевидно, получается С 1хар следующего типа [c.445]

Гликозиды, в которых агликон — углеводородный радикал (алкил), объединяют под общим названием — алкилгликозиды. Образование их при взаимодействии полуацетальных форм моносахаридов со спиртами аналогично образованию ацеталей из обычных полуацеталей (стр. 141). [c.241]

Действительно, одна из спиртовых гидроксильных групп моносахарида, например В-глюкозы (9), самопроизвольно вступает в конденсацию с альдегидной группой той же молекулы с образованием ацетальной связи. При этом возникает циклическое производное, но не ацеталь, а полуаттеталь. т. е. такое, в котором один из заместителей при бывшем карбонильном атоме углерода — спиртовый остаток, а другой — гидроксильная группа. Так образуются пятичленные, так называемые фураноз-ные циклы (17), если в реакции участвует гидроксил при С-4, или шестичленные — пиранозные циклы (18), если в реакцию вступает гидроксил при С-5 [c.11]

Наибольшие трудности возникают при необходимости избирательной заш иты части вторичных гидроксилов моносахаридов, так как эти группы обладают наиболее близкими химическими свойствами. Чаш,е всего ключевой стадией в таких синтезах является образование тех или иных циклических производных, обычно ацеталей или кеталей. Как известно, альдегиды и кетоны способны легко конденсироваться со спиртами в присутствии кислотных катализаторов с образованием ацеталей или кеталей 19. Если в реакцию вводят двухатомный спирт с подходяш,им расположением гидроксильных групп, то такая реакция приводит к ана>логично построенным циклическим производным типа 20. Ацетали и кетали расш,епляются кислотным гидролизом в сравнительно мягких условиях и весьма устойчивы к щелочам, что делает их пригодными [c.125]

По этим причинам возможность образования циклических ацеталей или кеталей подчиняется жесткому кон-1ролю со стороны всей структуры, стереохимии и конформации субстрата.В результате реакции, ведущие к таким алкилиденовым производным, протекают весьма избирательно и затрагивают не все, а лишь вполне определенные гидроксильные группы моносахарида или его частично защищенного производного. Таким образом, введение алки-лиденовых группировок позволяет резко нарушить монотонность функциональных групп исходных соединений и создает основу для весьма разнообразных способов избирательной защиты спиртовых гидроксилов. [c.126]

Специфические свойства моносахаридов. Наличие в молекуле углеводов спиртовых гидроксилов открывает возможность одновременного участия в реакции нескольких из них (обычно двух). Типичная реакция моносахаридов с карбонильными реагентами (ацетальдегид, бензальдегид, ацетон) приводит к образованию циклических ацеталей (кеталей), структура которых определяется взаимным пространственным расположением гидроксильных групп обычно в таких реакциях участвует пара цис-расположенных гидрокси-функций (рис. 3.3.4). [c.41]

Характерное св-во моносахаридов в р-рах - мутаротация, т. е. установление таугомерного равновесия между ациклич. альдегндо- или кегоформой, двумя пятичленными (фураноз-ными) и двумя шестичленными (пиранозными) по ацеталь-ными формами. Две пиранозы (как и две фуранозы) отличаются друг от друга конфигурацией (а или р) нового асим. (аномерного) центра, возникающего из карбонильного атома С при циклизации. [c.23]

Ацетальная форма связи гораздо легче гидролизуется разбавленными кислотами, чем связь циклической формы моносахарида последняя может сохраняться и при разрыве ацетальной связи. Это дает возможность провести частичный гидролиз полигидроксильного производного, образующегося из полисахарида. Гидролиз 0,1 н. раствором H2SO4 при комнатной температуре расщепляет ацеталь-ные связи с образованием оксиальдегидов, полиолов и их гликозидов. Исследование строения гликозидов позволяет установить последовательность мономерных звеньев в молекулах полисахарида. При проведении частичного гидролиза полигидроксильпых производных образуются полисахариды с более простой структурой молекул, исследование которых позволяет получить дополнительные сведения о строении исходных полисахаридов. [c.112]

Для о>бъяснения многих альдегидных реакций, свойственных моно сахаридам, Толленс предположил, что в то время, как структура твердого моносахарида соответствует циклической форме (II), в растворах его имеет место таутомерное равновесие структур открытой (I) и циклической формы (II). Это предположение устраняет все указанные выше противоречия. В самом деле, отсутствие некоторых альдегидных реакций можно вполне допустить, если принять, что таутомерное равновесие в растворе сильно сдвинуто в сторону (II) и количество альдегидной формы (I) недостаточно для проявления некоторых цветных реакций. Далее, поскольку за счет образования полуацетали возникает новый центр асимметрии у -i происходит удвоение количества диастереомеров в согласии с экспериментальными данными. Явление мутаротации также легко находит свое объяснение в том, что два диастереомерных моносахарида, отличающиеся только конфигурациями Qi s растворе дают равновесную смесь за счет эпимеризации у Qi), которая происходит через образование открытой альдегидной формы. Наконец, становятся понятными и особые свойства одного из гидроксилов. Естественно, что Возникающая дополнительно гидроксильная группа, так называемый гликозидный гидроксил, является не спиртовой гидроксильной группой, а гидроксилом полуацетали. Получающееся 0-алкильное производное является не простым эфиром, а полным ацеталем, образующимся из полуацетали отсюда понятна и обратимость этой реакции [c.32]

Моносахариды как многоатомные спирты могут образовывать простые эфиры, которые являются прочны.ми соединения.ми и широко используются в аналитической и синтетической химии углеводов. Гексозы, имея четыре спиртовых гидроксила, дают тетрапроизводные, пентозы — три-замешенные. Алкилирование гликозидного гидроксила дает гликозиды, поведение которых соответствует поведению ацеталей, которыми они и явотяются, что ниже будет рассмотрено подробнее. [c.61]

Продукты конденсации моносахаридов с ацетоном имеют очень большое значение в синтетической хи.мии сахаров. Они легко получаются в обычных условиях образования ацеталей, т. е. при взаимодействии моносахарида с ацетоно.м в присутствии кислых катализаторов — небольших количеств серной или соляной кислоты, а также в присутствии безводной сернокислой меди или хлористого цинка. Чаще всего употребляется безводный хлористый цинк, который в большинстве случаев дает наилучшие результаты. Обычно в реакцию с ацетоном вступают две соседних гидроксильных группы, находящиеся в цис-положении, причем в тех случаях, когда это возможно, образуется бг с-изопропилиденовое производное, например [c.81]

Сложным и еще далеким от разрешения является вопрос о сравнительной легкости образования бензилиденового производного в зависимости от взаимного положения гидроксилов в углеводе, т. е., другйми словами, вопрос о том, какого типа бензилиденовое производное образуется, если имеются несколько возможностей замыкания циклического ацеталя вследствие присутствия нескольких гидроксильных групп в моносахариде. На основании имеющегося, правда, не слишко.м обширного,. материала обычно считают, что по своей сравнительной реакционной способности в этом случае гликольные группировки могут быть расположены в следующий ряд цис-р-гликоль > транс-(3-гликоль > цис-а-гликоль > -гликоль. Однако эта закономерность никак не. может считаться строгой и в каждом отдельном случае структура бензилиденового производного нуждается в точном доказательстве, причем в данном случае вопрос еще более запутан, чем для изопропилиденовых производных. [c.84]

Спирт, радикал которого замещает в гликозиде водород гликозидно,-го гидроксила, обычно называют агликоном. Гликозиды являются по существу полны-ми ацеталя.ми альдегидной фор.мы моносахарида, в которых одним из радикалов ацетальной группы является радикал аглико-на, а роль второго радикала играет сама молекула моносахарида. Это находит свое отражение как в. методах синтеза, так и в свойствах гликозидов. [c.85]

Неспособность моносахаридов вступать в некоторые реакции, характерные для альдегидной группы, можно отнести за счет того, что последняя в свободном виде в моносахариде отсутствует. Гидроксильная группа у 1 (в кетозах — у С2) в циклической форме находится в особом положении единственная из всех гидроксильных групп она соединена с углеродным атомом, при котором имеется другой кислородный заместитель, и представляет собой гидроксильную группу полуацеталя. Углеродный атом, с которым связан полуацетальный гидроксил (иначе называемый гликозидным гидроксилом), получил название гликозидного (или ано-мерного) центра. Высокая реакционная способность полуацетального гидроксила объясняется, с современной точки зрения, стабилизацией образующегося при его отщеплении карбониевого иона за счет свободной пары электронов соседнего кислородного атома (см. гл. 6). Аналогия между реакцией образования ацеталей из альдегидов и метилгликозидов из моносахаридов становится совершенно очевидной, если принять для моносахаридов лактольную формулу [c.26]

Алкилиденовые производные сахаров проявляют все свойства обычных ацеталей и кеталей. Они устойчивы в нейтральной и щелочной средах, но легко расщепляются с выделением исходного моносахарида при кислотном гидролизе, алкоголизе и ацетолизе. Наиболее широкое распространение в синтетической химии углеводов получили продукты конденсации моносахаридов с ацетоном (изопропилиденовые производные) и бензальдегидом (бензилиденовые производные). Несмотря на принципиальное сходство, эти два типа алкилиденовых производных иногда довольно существенно различаются по своим химическим свойствам, что позволяет по-разному использовать их в синтетической практике. [c.168]

Образование ацеталей часто используют для защиты альдегидной или кетоиной группы в различ.иых реакциях, н прнмер реакциях галогеиирования, окисления, с участием металлорганических соединений. В то же время в виде ацетале Огут быть заи[,ищсны г ыс-расноложенные гидроксильные группы, что важно в химии моносахаридов. [c.474]

В качестве индикатора. При нагревании гекситов как таковых или со следами минеральных кислот они теряют одну или две молекулы воды, давая циклические моно- или диангидронроизводные (внутренние эфиры). С формальдегидом, бензальдегидом и ацетоном гекситы образуют циклические ацетали, сходные с ацеталями моносахаридов. Гекситы гладко этерифицируются неорганическими и органическими кислотами. [c.266]

Природные гликозиды. Гликозиды являются, как уже указывалось выше (см. метилглюкозиды), производными моносахаридов, обладающими функцией ацеталей. Уже давно в растениях были идентифицированы [c.266]

Образование циклических полуацеталей не сопряжено с уменьшением числа частиц и константа равновесия безразмерна, в то время как для бимолекулярного образования полуацеталей размерность равна моль С точки зрения закона действия масс, такое положение эквивалентно одномолярной концентрации спирта в случае образования циклического нолуацеталя. С термодинамической точки зрения это значит, что образование циклического полуацеталя вследствие более отрицательной энтропии реакции более выгодно, чем бимолекулярное образование ацеталя из альдегида и спирта . Поэтому истинные моносахариды (начиная с тетроз) находятся в водном растворе почти на 100% в виде циклических полуацетальных форм [c.369]

Итак, моносахариды существуют в виде циклических полуацеталей и полукеталей. Поэтому они могут реагировать еще с одной молекулой спирта с образованием ацеталей и кеталей (гл. 8). Эти соединения называются гликозидами. Ацеталь глюкозы имеет специальное название глюкозид, а кеталь [c.247]

Заключительная часть книги посвящена зависимости между пространственными характеристиками и химическим поведением молекул сахаров и их разнообразных производных типа лактолов, лактонов, циклических ацеталей, ангидросахаров. Автор не ограничивается рассмотрением стереохимии моносахаридов, излагав результаты пусть еще не столь многочиб- [c.5]

Простейшими и наиболее важными олигосахаридами являются дисахариды. При кислотном или ферментативном гидролизе дисахариды образуют моносахариды, которыми часто бывают гексозы. Гексозы соединены между собой 0-глюкозидной связью, но в ее образовании обязательно участие только одного полуацетального гидроксила. Действительно, многие дисахариды обнаруживают восстанавливающие свойства, которые указывают на наличие в остатке сахара легко раскрывающейся полуацетальной функции. Однако в том случае, если в образовании связи участвуют аномерные углеродные атомы обеих гексоз, как в сахарозе, то сахар, подобно ме-тилгликозиду (ацеталю), не обладает восстанавливающими свойствами и не образует фенилозазона или других производных по карбонилу (если условия опыта не приводят к гидролизу ацетальной [c.27]

Глюкозиды представляют соединения типа ацеталей (стр. 241). В отличие от кольчато-полуацетальных форм моносахаридов они более устойчивы. В них уже отсутствует атом водорода полуацетальной гидроксильной группы, подвижностью которого обусловлены таутомерия моносахаридов и связанные с ней свойства. Поэтому отдельные глюкозиды могут быть изолированы в устойчивом состоянии их растворы не показывают мутаротации и не дают свойственных моносахаридам реакций на карбонильную группу. Подобно ацеталям они устойчивы к действию щелочей. При гидролитическом расщеплении глюкозидов (обычно под действием минеральных кислот) вновь образуется свободный моносахарид, выделяющийся в момент образования в кольчато-полуацетальной форме, но способный к таутомерным превращениям и показывающий все реакции на карбонильную группу. [c.306]

Метод метилирования был первым методом, разработанным Хеуор-зом для определения размера кольца. В молекуле моносахарида, например глюкозы, во всех гидроксильных Труппах атомы водорода замещают на метильные группы (действуя, например, диметилсульфа-том). Полученное пентаметильное производное гидролизуют разбавленной кислотой. При этом гидролизуется только метильная группа у первого атома углерода, связанная по типу ацеталя, тогда как все остальные метоксильные группы, связанные по типу простых эфиров, в этих условиях не гидролизуются. Образовавшуюся 2, 3, 4, 6-тетра-О-метилглюкозу подвергали окислению азотной кислотой. Из продук- [c.31]

Реакции полуацетального гидроксила. Реакции образования ацеталей моносахаридов в циклической форме имеет исключительно важное значение в природе вообще и в процессах жизнедеятельности в частности. Этот процесс образования гликозидов, т. е. производных моносахаридов за счет гликозидного гидроксила. Названия гликозидов строятся исходя из того, какой моносахарид образовал ацеталь (гликозид) и окончание оза заменено на озид . Например, ацеталь глюкозы называется глюкозид, фруктозы — фруктозид, рибозы — рибозид и т. д. Радикал, с которым образован простой эфир гликозидного гидроксила (несахарная часть гликозида), называется агликоном. [c.332]

Реакции образования ацеталей моносахаридов со спиртами используются для алкилирования, т. е. получения алкилгликозидов, которые в принципе ничем не отличаются от процесса образования ацеталей из обычных полуацеталей (см. стр. 200). Эта реакция проводится при нагревании в присутствии сухого хлористого водорода. Примером такой реакции может служить получение гликозида из глюкозы и [c.332]

Реакция образования ацеталей происходит и между молекулами моносахаридов, когда одна выступает как полуацеталь, а другая молекула как агликон. Например, поликонденсация моносахаридов в дисахариды, а также в полисахариды. Этот процесс будет рассмотрен в следующем разделе. [c.333]

Номенклатура. Широко используются тривиальные названия дисахаридов, происходящие чаще всего от названия продукта, из которого впервые был выделен сахар, например, солодовый сахар, тростниковый сахар, молочный сахар и т. д. Также известны специальные названия, например, мальтоза, сахароза, лактоза и др. Кроме этого, существует принцип названия дисахаридов, в котором отражены все детали строения молекулы остатки каких моносахаридов и в какой форме образуют молекулу дисахарида (а- или Р- в фуранозной или пиранозной форме), а также какие гидроксилы участвуют в образовании ацеталя. Например, мальтоза, состоящая из остатков двух молекул а,0-глюкозы в пиранозной форме, у которой связь образована глюкозидным гидроксилом одного моносахарида и гидроксилом в положении 4 другой, имеет полное название а,0-глюкопиранозидо-1-4-а,1)-глюкопираноза а дисахарид трегалоза, состоящий из таких же остатков моносахаридов, но соединенных за счет обоих глюкозидных гидроксилов называется так а, )-глюкопиранозидо-1-1-а,0-глюкопи-ранозид. [c.344]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология