Глюкоза изомеры

Углеводы. Классификация углеводов. Глюкоза, ее строение и свойства. Фруктоза как изомер глюкозы. Сахароза и ее гидролиз. Крахмал и целлюлоза. Их строение и свойства. Применение углеводов. [c.224]

Скорость этой бимолекулярной реакции практически зависит только от концентрации сахара, т. е. является псевдомономолекулярной, идет до конца и описывается кинетическим уравнением первого порядка. Инверсия сахара в нейтральном водном растворе практически не идет. Реакцию ускоряют, добавляя катализатор — сильную кислоту. И тростниковый сахар, и глюкоза, и фруктоза оптически деятельны, поэтому удобно определять изменение концентрации в процессе реакции по изменению оптической активности раствора. Оптическая активность характеризуется удельным вращением [а], равным углу вращения плоскости поляризации при прохождении луча через раствор с толщиной слоя 1 дм и концентрацией 1 г/мл при 20° С. Зная угол вращения, концентрацию и толщину слоя раствора, легко найти [а]. Знаки -f и — отвечают правому и левому вращению соответственно. Тростниковый сахар вращает плоскость поляризации вправо ([а] = 4-66,55°), а смесь продуктов реакции — влево ([а] глюкозы =+52,5°, фруктозы —91,9°). В течение реакции правое вращение падает до нуля, а затем вращение становится отрицательным, так как угол вращения смеси представляет собой алгебраическую сумму углов вращения составляющих веществ. Абсолютная величина отрицательного угла возрастает, приближаясь к предельному значению Соо, отвечающему окончанию реакции. Угол вращения плоскости поляризации а прямо пропорционален толщине слоя I и концентрации активного вещества с, т. е. а=[а]1с. Зная угол вращения, удельное вращение и толщину слоя раствора, вычисляют концентрацию оптического изомера [c.228]

Моносахариды характеризуются большим числом стереоизомеров. Это объясняется тем, что в состав их молекул входит несколько асимметрических атомов углерода. Иапример, альдоза в открытой альдегидной форме имеет четыре асимметрических атома углерода. Исходя из правила /У = 2", число возможных оптических изомеров для нее равно 16 (2 = 16). Эти 16 стереоизомеров образуют 8 пар антиподов 8 стереоизомеров О-ряда и 8 -ряда. Например, природной 0-глюкозе соответствует синтетически полученный антипод— -глюкоза, отличающийся только взаимным расположением атомов водорода и гидроксильных групп, т. е. эти две глюкозы являются хиральными [c.236]

Фруктоза (фруктовый сахар, левулеза) — структурный изомер глюкозы, но в отличие от последней откосится к кетогексозам [c.396]

Причины существования стереоизомерии нелегко объяснить, не пользуясь сложными чертежами или моделями. К сожалению, в этой книге мы не сможем входить в такие подробности. Химики различают стереоизомеры, растворяя их и пропуская через растворы лучи так называемого поляризованного света. Некоторые стереоизомеры поворачивают плоскость поляризации такого света вправо — они называются правовращающими, другие влево — они называются левовращающими. Из-за этого такой тип изомерии называется оптической изомерией. Глюкоза вращает плоскость поляризации света вправо, и поэтому ее часто называют декстрозой. [c.136]

Обычно для изображения изомеров моноз используют пространственные формулы Э. Фищера. Этот метод позволяет представить в пространстве различное положение атомов водорода и гидроксильных групп относительно углеродной цепи. Молекулы глюкозы и фруктозы при таком изображении будут иметь вид [c.233]

Глюкоза и фруктоза — изомеры, имеющие одну и ту же молекулярную формулу, но различное строение. В состав глюкозы входит альдегидная группа, а фруктозы — кетонная [c.233]

Зеркальные изомеры, т. е. -изомеры, каждого из этих моносахаридов имеют противоположную конфигурацию групп при всех асимметрических атомах. Так, например, -глюкоза представляет собой полное зеркальное изображение О-глюкозы [c.224]

Вопрос. В результате полного гидролиза целлюлозы и амилозы образуется О-глюкоза. Напишите структурные формы обоих полимеров и охарактеризуйте общие и отличительные особенности их структуры. Возможен ли взаимный структурный переход амилозы в целлюлозу К какой группе пространственных изомеров их можно отнести к конфигурационным или к конформационным [c.79]

Сахара, изомерия которых соответствует изомерии, наблюдаемой у о-и р-глюкоз, называют а н а м е р а ы и. [c.434]

Цис-транс-изомеры могут не изменять плоскости поляризации спота, поэтому они не являются оптическими изомерами, как, на-иример, глюкоза и галактоза. [c.166]

Фотосинтез в зеленом листе из СО2 и Н2О производит исключительно с1-глюкозу. Изомер /-глюкозы в природе не встречается, и живой организм ее не усваивает. [c.39]

Но с некоторыми формулами нужно быть поосторожнее— к ним принадлежат и формулы сахаров. Глюкоза и галактоза различаются только расположением одной гидроксильной группы, но из-за этого у них разные свойства. Изомеры, которые различаются только расположением одной или нескольких групп в молекуле (при одном и том же устройстве углеродной цепи) называются стереоизомерами. [c.136]

При стоянии свежеприготовленных растворов а или Р- глюкозы в них накапливается второй изомер и постепенно устанавливается равновесие между этими стереоизомерами. При этом удельное вращение плоскости поляризации света изменяется (при 20 С для -глюкозы + ПО, 1° и для Р-глюкозы + 19,3°, для смеси (+52,5°). Это превращение ускоряется в присутствии кислот и особенно оснований. [c.360]

Кроме глюкозы имеется еще семь альдогексоз галактоза, манноза, аллоза, альтроза, гулоза, идоза и талоза. Все 16 изомеров а настоящее время известны и получены либо синтетическим путем, либо выделены из природных источников. [c.237]

Среди моносахаридов помимо таутомерии возможно еще и существование пространственной изомерии. Глюкоза — только один из 16 пространственных изомеров, возможных для вещества со структурной формулой НОСН —СНОН— —СНОН—СНОН—СНОН—СНО. Такая пространственная изомерия называется зеркальной или оптической. Она зависит от присутствия в мол(-куле асимметрических атомов — атомов углерода, соединенных с четырьмя различными заместителями. В альдегидных формулах эта изомерия условно отражается различным расположением заместителей относительно углеродной цепи (справа и слева) в циклических формулах — расположением гидроксильных групп сверху или снизу от кольца. Для примера приведем пространственные формулы глюкозы и галактозы [c.313]

При стоянии свежеприготовленных растворов а- или р-глюкозы в них накапливается второй изомер и постепенно устанавливается равновесие между этими стереоизомерами [c.350]

Связывание в положении Кза (т. е. связывание тримера, чей восстанавливающий конец находится в четвертом сайте, или позиционного изомера II на рис. 10) должно быть крайне незначительным, так как р-амилаза практически не дает немеченую глюкозу при гидролизе меченной по восстанавливающему концу мальтотриозы. [c.56]

Понятно с конформационной точки зрения преобладание Р-изомера в равновесии у глюкозы, поскольку этот аномер содержит экваториальную гликозидную гидроксильную группу [c.630]

Следует иметь в виду, что в отличие от О-глюкозы, а также и других приведенных выше альдогексоз (О-маннозы и О-галактозы) природный плодовый сахар — О-фруктоза — отклоняет плоскость поляризации влево поэтому более точно эту монозу следует назвать 0(—)-фруктозой (стр. 203). Соответствующий ей синтетически полученный зеркальный изомер отклоняет плоскость поляризации вправо и называется (+)-фруктозой. [c.226]

У 32 изомеров гексозы, возникающих при 32 возможных перестановках групп, окружающих атомы углерода с номерами от 1 до 5, положения групп —Н и —ОН при атоме углерода 1 указывают приставками а- или Р-. У всех а-гексоз гидроксильная группа при атоме углерода 1 направлена вниз, как на рис. 21-15, б и в у всех (З-гексоз она направлена вверх, как на рис. 21-15, г. Соединение, являющееся полным зеркальным отражением О-гексозы относительно всех пяти асимметрических атомов углерода, называется Ь-гексозой. Следовательно, для каждого типа гексозы существуют четыре варианта а-О, а-Ь, р-О и (З-Ь. Таким образом, должно существовать 32 4 = 8 различных типов гексозы, которым приписывают индивидуальные названия. Однако в природе встречаются только три из них глюкоза, галактоза и манноза. Эти три сахара отличаются конфигурациями групп вокруг атомов углерода 2 и 4 и сопоставляются на рис. 21-15, г, д и е. Галактоза входит в состав молочного сахара лактозы, а манноза-растительный продукт (название которого происходит от библейского слова манна ). Однако самой распространенной гексозой является глюкоза. [c.310]

Значение К может быть найдено из равновесных концентраций. Это уравнение позволяет определить индивидуальные константы скоростей, так как сумму ( 1-1- /сг) можно измерить, а отношение / 1/ 2 = К известно. Если отношение К = кх/к2 очень велико или очень мало, то это означает, что одна из двух реакций медленная по сравнению с другой. Тогда можно пренебречь более медленной реакцией, и случай сведется к одной простой реакции первого порядка. Такого типа реакций много. Среди них газофазные превращения цис- и транс-изомеров, например изостильбена СеНбСН = = СНСвН [1], каталитическое превращение и-бутана в изобутан С4Н10 в растворе [2], рацемизация а- и р-глюкозы [3] и других сахаров [4], превращение у оксимасляной кислоты в лактон в водных растворах [5]. [c.34]

И целлюлозы выражается общей формулой ( eHioOs) . Различие же в свойствах этнх полисахаридов обусловлено пространственной изомерией, образующих их моносахаридных молекул крахмал построен из звеньев а-формы, а целлюлоза — р-формы глюкозы . [c.494]

Полисахариды. Эти углеводы во многом отличаются от моно- и дисахаридов — не имеют сладкого вкуса, в большинстве нерастворимы в воде, они представляют собой сложные высокомолекулярные соединения, которые под каталитическим влиянием кислот или ферментов подвергаются гидролизу с образованием более простых полисахаридов, затем дисахаридов и, в конечном итоге, множества (сотен и тысяч) молекул моносахаридов. Важнейшие представители полисахаридов — крахмал и целлюлоза (клетчатка). Их молекулы построены из звеньев -СбНюОб-, являющихся остатками шестичленных циклических форм молекул глюкозы, потерявших молекулу воды поэтому состав и крахмала, и целлюлозы выражается общей формулой (СеНюОа) . Различие же в свойствах этих полисахаридов обусловлено пространственной изомерией образующих их моно-сахаридных молекул крахмал построен из звеньев а-, а целлюлоза — /3-формы глюкозы. [c.582]

Наличие о-карбоксифецильной груииы увеличивает по сравнению с лара-изомером скорость реакции гидролиза в Ю раз в ряду глюкозы и в 600 раз в ряду других, более простых молекул. Однако роль карбоксильной груииы в механизме иоследней реакции остается неясной. Опять-таки изучение реакции в НгО показывает, что в переходном состоянии имеет место миграция протона. [c.241]

Обратим внимание на то, что в молекуле игюкозы четъфе неравноценных асимметрических атома углерода, отсюда (но правила, < оптической изомерии) такая молекула образует восемь пар оптаческих антиподов (диастереоизомеров). Например, два диастереоизомера глюкозы [c.260]

Итак, в семействе гексоз шесгнадцахъ изомеров, а с учетом возможности их существования в а- и р-формах - еще бoJIЬшe. Нои этим не исчерпывается многообразие форм глюкозы. Образование ацеталь-ного цикла может происходить не только за счет гидроксильной группы при С , но и при С . При это.м образуются пятичленные циклы. [c.260]

При превращении линейных молекул в циклические появляется новый асимметрический атом углерода, обозначенный в формуле звездочкой. С бразующиеся при этом два изомерных сахара не являются антиподами, и различие между ними сводится лишь к пространственному расположению заместителей при первом углеродном атоме. Для некоторых моносахаридов известны оба упомянутых изомера, а-и 3-, ра 5личающисся по температурам плавления, растворимости и особенно по оптическим свойствам. Так, а-глюкоза имеет [о ] -1-109,6°, а 3-глюкоза -(-20,5°. Если растворить в воде а-глюкозу, то вращательная способность раствора будет постепенно уменьшаться, пока не достигнет постоянного значения 4-52,3° при растворении же р-глюкозы происходит постепенное увеличение вращательной способности и через определенное время такл<е достигается постоянная величина 4-52,3 Это конечное значение, очевидно, соответствует состоянию равновесия между а- и р-сахарами, которые в растворе превращаются друг в друга. Перегруппировка протекает, по-видимому, через альдегидную форму сахара или форму альдегидгидрата [c.416]

Даже если оба сахарных остатка дисахарида одинаковы, то и тогда уже возможно существование многих изомеров, так как первая молекула может соединиться с различным и гидроксилами второй молекулы. Кроме того, каждый дисахарид может существовать в а- и Р-формах, соответствующих а- и 3-глюкозам и глюкозидам, поскольку и первый и второй моносахарндные остатки могут иметь а- или -кон-фигурацию. Наконец, при образовании в1>1сших сахаров часто соединяются ме-жду собой не одинаковые молекулы, а различные пентозы и гексозы, что приводит к еще большему разнообразию получающихся соединений. [c.445]

Если же строение гексоз выражается циклическими полуаце-тальными формулами, то число стереоизомеров должно возрасти в два раза. Дело в том, что образование гликозидного (полуацетального) гидроксила связано с появлением нового асимметрического углеродного атома. Так, в молекуле глюкозы будет содержаться уже не 4, а 5 асимметрических углеродных атомов, что приводит к появлению 32 стереоизомеров (2 = 32). Половина этих стереоизомеров отличается от остальных различным расположением водорода И полуацетального гидроксила у первого углеродного атома (в верхнем тетраэдре) относительно плоскости кольца. Таким образом, каждый из 8 изомеров Д-ряда и 8 изомеров -ряда будет иметь по две дополнительные стереоформы, которые называются а- и -формами или аномерами (от греч, ано —вверх, [c.237]

Отметим, что из шести атомов углерода молекулы глюкозы четыре атома, с номерами 2, 3, 4 и 5, хиральны, поэтому глюкоза имеет много конфигурационных изомеров. Несколько природных сахаров отличаются от глюкозы только конфигурацией у одного из четырех хиральных атомов углерода. Эти сахара имеют различные биологические свойства, что еще раз свидетельствует о чрезвычайной специфичности биологических систем. Многие сахара - оптически активные вещества, так как их растворы вызывают вращение плоскости поляризации линейнополяри-зованного света, как это показано на рис. 23.14. [c.455]

Глюкоза И маиноза являются примером двух изомеров, различающихся лишь конфигурацией вокруг второго атома углерода, и называются эпимерами.. [c.160]

Но глюкоза может существовать в циклической или тауто-мерной форме. Изомеры, находящиеся в состоянии динамического равновесия, называются таутомерами. Глюкоза содержит в своем составе альдегидную группу и спиртовые, между ними возможно взаимодействие по принципу образования по-луацеталя — продукта взаимодействия альдегида со спиртом [c.355]

На рис. 16.14 показаны хроматограммы двух смесей изомеров ряда углеводов на силикагеле, модифицированном адсорбированными молекулами пиперазина, из элюента, содержащего около 90% ацетона, 10% воды и 4,4-10 г/см пиперазина. Изомерные пентозы удерживаются на аминированном пиперазином силикагеле из полярного элюента в том же порядке (начиная с ликсозы) рибоза-гСликсозаСксилозаСарабиноза, что и сходные по строению изомерные гексозы (начиная с манноз ы) талозаСманнозаС глюкоза<Сгалактоза. Из рисунка видно, что эти изомеры полностью разделяются в этих условиях. [c.302]

Большое практическое значение имеет иммобилизация ферментов группы гидролаз, например превращающих крахмал в растворимые углеводы малой молекулярной массы (в сахара), изомери-зующих глюкозу во фруктозу (глюкозоизомераза) и др. [c.341]

Глюкоза (виноградный сахар) и фруктоза (фруктовый сахар) являются структурными изомерами их молекулярная формула gHijOg. [c.225]

Для соединений, содержащих более двух хиральных центров, возникает проблема наименования различных стереоизомеров [2]. Энантиомеры практически всегда называют одинаково и различают по приставкам 7 и 5, ь и о или (-Н) и (—). В начальный период развития органической химии было принято каждой паре энантиомеров давать разные названия или по крайней мере снабжать их различными приставками (эпи-, пери-и т. д.). Так, альдогексозы имели названия глюкоза, манноза, идоза и т. д., хотя всем им (в форме открытой цепи) отвечает название 2,3,4,5,6-пентагидроксигексаналь. Такая практика существовала отчасти из-за недостаточных знаний о конфигурации того или иного изомера. В последние годы стало принято описывать каждое хиральное положение отдельно, обозначая его символами Я или 5 или, в некоторых областях, другими символами. Например, для стероидов группы, расположенные над [c.154]

Оптическая изомерия имеет очень большое биологическое значение. Органические вещества, принимающие участие в жизненных процессах, в большинстве своем представляют собой сложные асимметрические соединения. Поэтому многие реакции в организмах протекают лишь с участием веществ с определенной пространственной конфигурацией. В результате организмы во многих случаях усваивают или вырабатывают в процессе жизнедеятельности только вещества, являющиеся теми или иными оптическими изомерами. Так, в мышцах в процессе работы, в результате превращений животного крахмала или виноградного сахара (глюкозы) всегда накапливается (+)-мрлочная кислота. Мы увидим далее, что в организмах образуются и усваиваются лишь определенные оптические изомеры углеводов, аминокислот и т. п. [c.205]

Например, в альдогексозе имеется четыре асимметрических углерода следовательно (стр. 205), возможно существование 16 сте-реоизомерных альдогексоз (2 = 16), среди которых имеется 8 пар зеркальных изомеров (стр. 208). Все альдогексозы известны они либо обнаружены в природе, либо получены синтетически, и каждая имеет свое индивидуальное название. Так как зеркальные изомеры одинаковы по физическим и химическим свойствам, то они имеют одно и то же название. Но чтобы указать на противоположность их пространственной конфигурации, к этому названию добавляют либо букву О, либо букву I. Присущее каждому антиподу направление вращения плоскости поляризации обозначают, как обычно, знаками (+) и (—). Например, зеркальные изомеры одной из наиболее важных альдогексоз называются 0(+)-глюкоза и 1(—)-глюкоза. Каждый из пары зеркальных изомеров является диастереоизомером (стр. 208) всех остальных 14 альдогексоз. [c.223]

Наименее ясны перспективы синтетического получения пищевых углеводов. Трудности здесь связаны с необходимостью получения определенного пространственного изомера (глюкозы), что требует примеиенпя асимметрического синтеза, весьма далекого от промышленного освоения. [c.340]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология