Углеводы оптическая изомерия

Из общей формулы аминокислот следует, что в тех случаях, когда R не связан с —Н, —NH2 или —СООН, а-углеродный атом аминокислоты будет асимметрическим, и поэтому следует ожидать наличия стереоизомеров аминокислот. Как мы видели, в качестве исходного вещества, со строением которого сравнивают строение углеводов (когда речь идет об оптической изомерии), является глицериновый альдегид. Для аминокислот таким стандартом является L-серин (левовращающий серин),. содержащийся во всех белках [c.185]

Оптическая изомерия углеводов. Все углеводы являются оптически деятельными веществами, что говорит о наличии в них асимметрического атома углерода. В самом деле, если мы рассмотрим формулу строения глюкозы, то обнаружим в ней четыре асимметрических атома углерода (отмечены звездочками), а в формуле строения фруктозы — три асимметрических атома углерода [c.199]

Среди углеводов широко распространена оптическая изомерия, так как молекулы их имеют несколько асимметрических атомов углерода. [c.77]

УГЛЕВОДЫ И ОПТИЧЕСКАЯ ИЗОМЕРИЯ а. Пентаацетат />-глюкозы [c.140]

При отражении в зеркале формул, полученных из правовращающего глицеринового альдегида О-тетроз получим формулы их оптических изомеров. Напомним, что структуры оптических изомеров никаким движением в пространстве совместить нельзя. Условились относить к В-ряду все те моносахариды, у которых расположение атомов и групп вокруг атомов углерода, наиболее удаленного от карбонильного, такое же, как и у В-глицеринового альдегида. Наращивая цепочку атомов углерода, каждый раз прибавляем группу СНОН к тому концу, где находится карбонил (т. е. мы превращаем СНО в СНОН, а добавленный атом углерода появляется в виде СНО), и следим за тем, чтобы конфигурация вокруг ассиметричного атома С, принадлежавшего в исходном веществе глицериновому альдегиду, оставалась неизменной. Отразив все написанные по этому принципу формулы в зеркале, мы, очевидно, получим весь набор углеводов, принадлежащих к В-ряду. [c.46]

Стереохимическая специфичность действия ферментов проявляется не только в реакциях гидролитического расщепления, но и в любых реакциях. При искусственном синтезе простейших углеводов, аминокислот и некоторых других веществ образуется смесь изомеров (рацематов), тогда как при ферментативных синтезах всегда образуется только один из оптических изомеров вешества. Растения и животные из -кислот и аммиака синтезируют аминокислоты -ряда. При фотосинтезе из углекислого газа и воды образуется >-глюкоза и т. д. [c.132]

Наличие большого числа различных изомеров (структурных, оптических, пространственных), свойственное углеводам, связано с многообразием [c.64]

Огромное значение для понимания свойств углеводов имеет рассмотрение их стереохимии. При этом важную роль играют как оптическая, так и цис-транс-изомерия, а также аксиально-экваториальная изомерия циклогексанового кольца. [c.541]

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 соединений с определенной пространственной конфигурацией. В результате организмы во многих случаях усваивают или вырабатывают в процессе жизнедеятельности только соединения, являющиеся теми или иными оптическими изомерами. Так, в мышцах в процессе работы в результате превращений животного крахмала или виноградного сахара (глюкозы) всегда накапливается Ь (-ь)-молочная кислота. Мы увидим далее, что в организмах образуются и усваиваются лишь определенные оптические изомеры углеводов, аминокислот и т. п. [c.225]

Много работ опубликовано по хроматографии углеводов, особенно В. В. Рачинским, Б. Н. Степаненко. Установив зависимость между структурой и величиной Rf, можно оценить степень полимеризации олигосахаридов, влияние положения оксигрупп. На бумаге из стеклянных волокон, предварительно забуференной, можно четко разделять различные монозы, биозы, триозы, галактуровую и глюкуроновую кислоты. В микроорганизмах можно определять связанные углеводы, свободные MOHO- и дисахариды в растительном материале, также свободные олигосахариды, свободные углеводы в крови и моче, молоке, наблюдать гидролиз и синтез олиго- и полисахаридов, энзиматические превращения моносахаридов в связи с процессами окисления, восстановления, изомеризации, реакции углеводов с азотсодержащими соединениями, контролировать чистоту углеводов и идентифицировать их, определять кислоты и ла-ктоны, уроновые кислоты, кетокислоты, метилированные сахара, дезоксисахара, аминосахара, полисахариды, инозит, сорбит, эфиры фосфорной кислоты, структуру галактоманнана, эремурана, новых галактозидов, проследить превращение сахарозы, синтез олигосахаридов в растущей культуре. Бумажная хроматография применяется в сахарной промышленности, в пивоварении. Мало еще разработана теория распределительной хроматографии углеводов, мало изучены возможности разделения оптических изомеров и антиподов. [c.201]

В большинстве случаев исследователи бывают заинтересованы в получении определенных стереоизомеров краун-эфира, а именно оптически активных изомеров. Удобными и дешевыми исходными соединениями для стереоспецифического синтеза оптически активных лигандов служат углеводы и их производные, содержащие асимметрические центры и в то же время достаточное количество функциональных групп. При введении в макрокольцо нескольких фрагментов моносахарида, имеющего более чем один асимметричный углеродный атом, возможно образование ряда диастереомеров. Во избежание этого для получения хиральных краун-эфиров применяют только углеводы симметрии Сг, какими являются О-маннит [433, 436], Р-глюкоза, О-галактоза, О-альтроза и др. [437—440]. Оптически активный диол обычно получают блокированием всех функциональных групп исходного углевода, кроме двух гидроксильных. На схеме (8.24) показаны два пути получения макроциклических полиэфиров на основе О-маннита, разработанные Куртисом [433] и Лейдлером [436] [c.160]

Оптические изомеры — пространственные изомерь имеющие одинаковый количественный и качественный с став, одинаковое химическое строение, идентичные п всем физическим и химическим свойствам, но отличающ еся способностью вращения плоскополяризованного свет способностью образовывать при кристаллизации крист яы, являющиеся зеркальными отражениями друг друга Оптическая изомерия является важным свойством о ганических соединений, которое оказывает существенно влияние на их свойства Например, такие важные приро ные соединения, как углеводы, белки, оптически активны Пастер сформулировал причину возникновения опт ческой активности следующим образом расположен ли атомы винной кислоты подобно резьбе правого винт находятся ли они по углам неправильного тетраэдра ил [c.113]

Материал по изучению отдельных тем рассматривается в такой последовательности название темы, основные вопросы темы, примерное распределение учебного времени, особенности данной темы и рекомендации по проведению занятий. Отмечаются вопросы, на которые преподаватель должен обратить особое внимание при изложении темы. Рассматриваются дидактические приемы изучения материала, даются рекомендации по изложению некоторых дополнительных вопросов, важных для глубокого усвоения данной темы. (Например, невозможно понять и усвоить строение натурального каучука, если у учащихся нет представления о цис-транс-изомерии этиленовых углеводородов. При изложении темы Углеводы , очевидно, целесообразно дать понятие об оптической активности органических соединений.) [c.35]

Дисперсия оптического вращения и круговой дихроизм. Методы дисперсии оптического вращения (ДОВ) и кругового дихроизма (КД) не нашли широкого применения в химии углеводов вследствие того, что наиболее информативная область этих спектров (190—210 нм) часто недоступна для измерений по техническим причинам. В некоторых случаях в этих спектрах яри наличии замещающих групп удается наблюдать различия для конфигурационных изомеров и конформеров. Спектры ДОВ отличаются для а- и р-аномеров и для сахаров, имею-.щих различные конфигурации при других атомах углерода. [c.37]

Явление изомерии имеет большое биологическое значение, так как углеводы, аминокислоты, белки являются оптически активными веществами и избирательно используются организмом. Так, при синтезе белка используются только Ь-изомеры аминокислот О-изомеры аминокислот иногда встречаются в злокачественных опухолях. Основные углеводы — глюкоза и фруктоза — представлены в организме О-изомерами. [c.22]

Конфигурация асимметрического центра не являе-гся абсолютно жесткой. Многие оптические изомеры, предоставленные сами себе, постепенно претерпевают ауторацемизацию, превращаясь в смесь оптических антиподов. Особенно склонны к реакции рацемизации углеводы. Здесь она осложнена влиянием других асимметрических центров молекулы, поэтому состояние равновесия обычно не достигает соотношения 1 1. Если динамическая стереоизомерия затрагивает первый углеродный атом молекулы углевода, то говорят об йномеризации, которая протекает через открытую аль-форму [c.112]

Абсолютные конфигурации оптических изомеров от носятся к двум рядам О и I как производные эталонов, т есть О- и -глицериновых альдегидов Знак вращения принадлежность к I)- и 1-ряду (или К- и 5-ряду) не совпа дают, знак определяется в каждом случае эксперименталь но Если два или несколько соединений имеют три замес тителя, одинаково ориентированных вокруг четвертого, т говорят, что такие соединения имеют одинаковую относи тельную конфигурацию (например, эпимеры в углеводах см главу XXIII) [c.122]

Хотя d/l-система используется часто, особенно в химии углеводов и аминокислот (гл. 11 и 12), Как, Ингольд и Прелог предложили более общий метод отнесения конфигурации оптических изомеров. Вначале четыре группы вокруг асиммеприче-ского центра располагают по старшинству (а, Ь, с, d), используя набор правил, приведенный ниже. Затем на молекулу смотрят со стороны, противоположной группе с наименьшим старшинством (рис. 2.18). Если оставшиеся группы (а, Ь, с) располагаются с точки зрения наблюдателя, по часовой стрелке, то конфигурацию обозначают буквой R (от латинского re tus — правый), а если они расположены против часовой стрелки, то буквой 5 (от латинского sinister — левый). [c.45]

Оптические изомеры веществ (кислот, углеводов, амииокис-пот) обладают различными биологическими и физиологическими свойствами. [c.153]

В настоящее время вопросы номенклатуры и символики хи-ральных соединений предлагается решать вторым методом, т. е. с помощью независимого обозначения конфигурации каждого центра хиральности. Простейшей и наиболее приемлемой является система, предложенная Каном, Ингольдом и Прелогом [6], так называемая /5-система. Сейчас именно она почти всегда используется в химической литературе для того, чтобы описать абсолютную конфигурацию соединений, не относящихся к углеводам или пептидам. Обозначение конфигурации выводится непосредственно из молекулярной модели, так что нет необходимости определять правила для написания ее проекции. Однако символ может быть также выведен и из формулы, если определена ее связь с моделью. Каждый асимметрический атом рассматривается и обозначается независимо, и для полного наи-меновалия соединения требуется столько символов, сколько имеется асимметрических атомов (или элементов хиральности). Методика построения названия аналогична и для соединений, где встречается атропоизомерия или другие типы оптической изомерии. Чтобы обозначить конфигурацию какого-либо центра хиральности, необходимо установить, как будут выполняться три следующих условия [c.43]

Асимметрическое эпоксидирование аллиловых спиртов используется для синтеза множества оптически чистых веществ [8, 301, 329, 330], поскольку эпоксиспирты легко подвергаются введению функциональных групп. Особенно широки его возможности в области синтеза природных соединений углеводов (синтезированы, например, все восемь оптически чистых изомеров гексоз), терпенов, лейкотриенов, феромонов, антибиотиков [c.90]

Разделение этого соединения обычными методами представляло большие трудности и только при помощи хроматографии на лактозе удалось разделить рацемат и получить оптический изомер с [а]о 287—318°. При этом на лактозе адсорбировался преимущественно (—)-изомер для разделения одной части рацемата тре-бова.чось 450 частей углевода. Разделение могло быть осуществлено и на колонке, заполненной d-винной кислотой или кислым тартратом калия тогда в большей степенн адсорбировался (+)-изомер основания. [c.44]

Ненасыщенные гидрофобные компоненты липидов (жирные кислоты, альдегиды, спирты, длинноцепные аминодиолы) обладают геометрической изомерией. Оптическая изомерия свойственна почти всем классам природных липидов. Для производных глицерина она обусловлена наличием асимметрического центра в глицериновой части молекулы, а в ряде случаев присутствием дополнительных асимметрических центров в остатках гидрофильных заместителей (аминокислоты, инозит, углеводы, замещенные производные глицерина и другие). В сфинголипи-дах наблюдается существование эритро- и трео-изомеров. [c.219]

Точное определение связи между оптпческой активностью п молекулярной структурой было дано в классической работе Вант-Гоффа, относящейся к 1874 г. К такому же выводу в том же году прпшел Ле-Вель. Вант-Гофф заметил, что подавляющее большинство оптически активных веществ содержит асимметрически атом углерода. Он установил, что если атом углерода имеет тетраэдрический характер, то это обусловливает воз1пгкновеппе молекул, находящихся в энантиоморфных отношениях. Вант-Гофф высказал также предположение о других типах молекул, которые, вероятно, могут находиться в оптически активной форме. Трудно переоценить значение стереохи-мнческих работ Вант-Гоффа. Большинство исследований оптической изомерии, проведенных в последующие 75 лет, служили только с большим или мепьшнм изяществом подтверждением справедливости теории Вант-Гоффа. Вероятно, наиболее убедительное доказательство могущества идеи Вант-Гоффа было дано исследованиями Эмиля Фишера в ряду углеводов. Как указал Вант-Гофф, соединение, содержащее п асимметрических атомов углерода, должно существовать (если исключена возможность внутренней компенсации) в 2п оптически активных формах. Работа Эмиля Фишера явилась убедительнейшим подтверждением этого общего положения. [c.58]

Следует отметить, что многие годы бьшо общепринятым установление структуры углевода и конфигурации гликозидной связи лишь но ИК-снектрам и величине молекулярного оптического вращения флавоноидных гликозидов [1]. Однако, использование такого подхода привело к существенному искажению строения многих соединений [2] с предложением фурапоидпой формы сахаров и маловероятных типов гликозидной связи, трактованию одних и тех же веществ как изомеров. [c.145]

По строению моносахариды являются полигидроксиальдегида-ми или полигидроксикетонами. Молекулы моносахаридов хиральны, имеют два или более асимметрических углеродных атома. Это определяет существование большого числа пространственных изомеров. Углеводы, полученные из природных продуктов,— оптически активные вещества. [c.504]

Вас. subtilis при сбраживании углеводов в анаэробных условиях образует левовраидающий и оптически недеятельный изомеры 2,3-бутиленгликоля — исходного продукта для синтеза каучука. [c.127]

Природа, по крайней мере в с.лучае углеводов, предпочитает, вероятно, иметь дело с конформационно более устойчивыми изомерами [220[. Например, наиболее устойчивое среди инозитов мионроизводное распространено в природе наиболее широко кроме того, широко известны оптически активные инозиты и сциллоинозит, которые обладают лишь немногим более высоким значением свободной энергии (разд. 6-2, Б). С другой стороны, в природе не обнаружены инозиты с двумя сык-аксиальными гидроксильными группами (за исключением одного случая, когда был найден мукоинозит [221 [). В кверцитах природного происхождения также отсутствуют сик-аксиальные гидроксильные группы. Интересно, что у всех десяти природных метиловых эфиров инозитов метоксигруппы являются экваториальными [13]. [c.506]

Инозиты. Существует в природе группа соединений, строение которых в известном смысле промежуточное между, с одной стороны, углеводами и, с другой, природными веществами фенольного характера. Первым звеном этой цепи являются гексаоксициклогексапы, или инозиты. Известны все девять возможных стереоизомеров гексаоксициклогексана (два оптически активных и семь неактивных). Только миоинозит широко распространен в природе. Это вещество встречается в микроорганизмах, растениях и во многих органах и жидкостях животных. Оно, возможно, необходимо в диете высших организмов и должно считаться витамином. Сциллит — /тгракс-изомер найден в некоторых рыбах и растениях. Рацемический инозит встречается в ягодах омелы и черной смородины. [c.527]

Только изучение симметрии природных тел и явлений может выявить в природе проявление разных геометрий ( 139). Молекулярная диссимметрия Пастера и поправка А. Скакки. В основных соединениях организма — в белках, в углеводах и в жирах — наблюдаются только стерически левые изомеры, оптически чистые ( 140—142). Правизна и левизна морфологических форм брюхоногих моллюсков и правых и левых спиралей колоний бактерий не зависят от характера энзимов ( 143). [c.175]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология