Моносахариды по Хеуорсу

Эти противоречия открытым формулам Фишера можно объяснить, если принять, что истинное строение моносахаридов не отражается открытыми формулами и они являются таутомерными смесями открытой и циклической форм с преобладанием последних Так, в растворе глюкозы содержится около 0,024% открытой, альдегидной формы, в растворе рибозы — 8,5% альдегидной формы Кетозы содержат открытую форму в большей степени, чем альдозы Впервые предположение о внутримолекулярном присоединении гидроксильной группы по карбонильной группе глюкозы с образованием трехчленного этиленоксидного цикла сделал в 1870 году А Колли, позже Б Толленс (1883) предложил формулу с пятичленным кольцом, но только У Хеуорс в 1925-1930 годах экспериментально определил размер цикла для некоторых моносахаридов Хеуорс предложил называть моносахариды с пятичленным циклом фу- [c.758]

Перспективные формулы Хеуорса Недостатки проекционных формул Фишера очевидны и связаны, во-первых, с неестественным изображением связи, образуемой атомом кислорода в цикле, во-вторых, с далеким от наглядности и действительной геометрии изображением циклической формы моносахаридов Хеуорс предложил изображать циклические формы моносахаридов в виде плоских шести- и пятичленных колец [c.760]

В связи с этим и возникло предположение о циклическом строении моносахаридов. Оно впервые было высказано А. А. Колли и развито в работах Толленса, Скраупа, Э. Фишера и уже в 20-х годах в работах английского ученого Хеуорса и др. в настоящее время существование моносахаридов в циклических формах бесспорно доказано. [c.226]

Перспективные формулы полуацетальных форм моносахаридов (по Хеуорсу). Окисные формулы полуацетальных форм моносахаридов лишь условно выражают их строение, они не дают полного представления о форме кольца и о пространственном расположении групп по отношению к плоскости кольца. В связи с этим Хеуорс (1929 г.) предложил другой способ изображения полуацетальных форм. [c.232]

ХЕУОРСА ФОРМУЛЫ, изображение на плоскости пространств. структур циклич. соединений. При построении X. ф. цикл условно считают плоским и проектируют на плоскость под нек-рым углом при этом ближняя к наблюдателю часть кольца на чертеже располагается снизу и обычно выделяется более жирной линией (рис.). В моносахаридах кислородный атом цикла располагают ОН обычно на наиб, удалении от наблюдателя Н-т - (в случае пиранозного цикла — справа). [c.643]

В рассмотренных выше примерах мы изображали циклические формы моносахаридов в виде как проекций Фишера, так и структур Хеуорса. На [c.427]

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]

Проекции Фишера не отражают истинную геометрическую структуру моносахаридов, поэтому в 1929 г. У.Н. Хеуорс предложил более реальные [c.66]

Нужно иметь в виду, что и перспективные формулы Хеуорса не соответствуют истинной геометрической форме молекулы моносахарида. Дело в том, что пиранозное кольцо , так же как и кольцо циклогексана, не является плоским, а существует в конформациях кресла или ванны, причем, как правило, креслообразная форма энергетически более выгодна (стр. 527). [c.451]

Проекционные формулы Хеуорса не отражают подлинной конформации моносахаридов. Подобно циклогексану, пиранозное кольцо может принимать две конфигурации—форму кресла и форму лодки (конформационные формулы). Форма кресла обычно более устойчива, и, по-видимому, именно она преобладает в большей части природных сахаров (рис. 5.1). [c.174]

Хеуорс пересмотрел также способ написания формул моносахаридов. Формулы Э. Фишера при всех их достоинствах плохо отражают реальную форму молекул моносахаридов и громоздки. Хеуорс предложил свои так называемые перспективные формулы. Согласно его предложению, циклическую молекулу моносахарида условно считают плоской. Для изображения на бумаге ее мысленно располагают таким образом, чтобы кислородный атом пиранозного кольца находился на наибольшем расстоянии от глаза наблюдателя справа (у фуранозного кольца — посередине), а углеродная цепь была бы обращена выпуклой стороной к наблюдателю. Затем расположенную таким образом молекулу изображают по законам перспективы, как это представлено ниже, причем обычно часть молекулы, приближенную к наблюдателю, показывают жирной линией. [c.29]

Метод Хеуорса заключается в обработке моносахарида диметил-сульфатом в присутствии 30%-ного водного раствора едкого натра при комнатной температуре или при охлаждении. Реакция протекает за 50— 60 мин, однако при обработке полисахаридов исчерпывающего метилирования достичь не удается. Метод прост и получил очень широкое распространение. Побочные реакции связаны с действием щелочи (см. стр. 97) [c.159]

Метод метилирования, имеющий со времени Хеуорса исключительно большое значение в установлении строения полисахаридов, заключается в получении полностью метилированного производного полисахарида, последующем полном его гидролизе и разделении, идентификации и количественном определении образующихся полностью или частично-метилированных моносахаридов. Основы метода рассмотрены при установлении строения олигосахаридов (см. стр. 433), однако его применение при исследовании полисахаридов имеет ряд особенностей. Поскольку метод включает стадию расщепления полисахарида на мономеры, он характеризует только состояние моносахаридов в полимерной молекуле-(число и положение заместителей и размер цикла у каждого моносахарида), но не дает сведений о последовательности мономеров в полимерной, цепи. [c.494]

Формулы Хеуорса. Для циклических форм моносахаридов приняты перспективные формулы Хеуорса, в которых циклы изображаются в виде плоских многоугольников, лежащих перпендикулярно плоскости рисунка. Атом кислорода располагается в пиранозном цикле в дальнем правом углу, в фураноз-ном — за плоскостью цикла. Символы атомов углерода в циклах не пишутся. [c.386]

При написании формул Хеуорса руководствуются следующими правилами. В фишеровской проекционной формуле моносахарида производят две перестановки заместителей при том асимметрическом атоме углерода, гидроксильная группа которого примет участие в образовании оксидного цикла (что не меняет конфигурации этого атома углерода, см. 3.2.4). Перестановки производят с условием, чтобы данная гидроксильная группа оказалась внизу, т. е. на одной проекционной линии с атомами углерода. Затем замыкают оксидный цикл. [c.386]

Моносахариды — формулы Хеуорса [c.429]

В настоящее время для написания структурных формул моносахаридов чаще всего используются проекционные формулы, предложенные У. Хеуорсом. Следует помнить, что при написании структурных формул, по Хеуорсу, гидроксильная группа при С, будет расположена ниже плоскости кольца в а-форме и выше в р-форме [c.227]

Циклические формы моносахаридов принято изображать в перспективных формулах, предложенных У. Хеуорсом. Например, пиранозная форма О-глюкозы в формулах Э. Фишера и У. Хеуорса. [c.449]

Конформации моносахаридов Формулы Хеуорса, несмотря на преимущества по сравнению с формулами Фишера, все-таки не отражают истинного пространственного строения циклических форм моносахаридов Если пятичленный цикл близок к плоской форме и формулы Хеуорса достаточно удовлетворительно описывают строение фураноз, то пиранозы имеют в основном конформацию кресло [c.762]

Формулы Хеуорса. Формулы Колли— Толленса громоздки и плохо отражают реальную форму моносахаридов. Более наглядными являются формулы Хеуорса, в которых пиранозные и фуранозные циклы изображаются в виде плоских многоугольников, лежащих перпендикулярно плоскости рисунка. Атом кислорода в цикле располагается за плоскостью рисунка, причем для пираноз — в правом углу. Заместители располагаются над и под плоскостью цикла. Символы атомов углерода, как это и ранее делалось при написании формул циклических соединений, обычно опускаются. [c.391]

Для перехода от проекционных формул Фишера или формул Колли— Толленса к формулам Хеуорса можно пользоваться следующими упрощенными правилами. У пираноз В-ряда группа СН,ОН располагается над плоскостью цикла. Заместители, находящиеся справа от вертикальной линии углеродной цепи, в формуле Хеуорса оказываются под плоскостью цикла, и наоборот. Это значит, что у моносахаридов В-ряда полуацетальный гидроксил -а-аномеров находится под плоскостью цикла, а р-аномеров —- над нею. [c.392]

Таутомерия обусловливает еще большее многообразие химических свойств моносахаридов. Например, если какое-либо химическое превращение проводится с а-О-глюкопиранозой в растворе, то в реакцию начнут вступать и другие формы, образующиеся вследствие таутомерии. Таким образом, любой моносахарид в растворе является смесью пяти веществ — таутомеров. Поскольку среди них имеются явно преобладающие формы, то их чаще всего и используют для написания структуры моносахарида. Например, альдогексозы записывают, как правило, в пиранозной форме. При этом положение гликозидного гидроксила в формуле Хеуорса не конкретизируют (а или р) и обозначают волнистой линией. Аналогично волнистой линией обозначают смесь производных а- и р-форм моносахаридов, которые не являются таутомерами и, следовательно, самопроизвольно друг в друга не переходят (см. 15.1.5). Символы атомов водорода для упрощения формул в дальнейшем будут опускаться. [c.394]

Одцако имеются убедительные указания в пользу того, что, например, обе глюкозы — кир— содержат кольца такого н е типа, как и оба а- и 3-глюкозида, т. е. пиранозные кольца. Напомним в первую очередь, что в основных опытах по ферментативному гидролизу а- и -метилглюкозидов в первый момент образуется а- и соответственно [3-глюкоза. С другой стороны, оказалось возможным доказать, что первым продуктом, образующимся при окислении р-В-глюкозы бромной водой в присутствии углекислого бария, является 8-В-глюколактон, который можно было выделить в кристаллическом состоянии. Как уже отмечалось выше, этот лактон неустойчив по сравнению с изомерным у-лактопом, поэтому кажется маловероятным, чтобы он являлся вторичным продуктом реакции. Наконец, сопоставление вращательной способности большого числа лактонов (Худсон) и моносахаридов (Хеуорс) приводит к тому же заключению, а именно, что простые моносахариды имеют пиранозные кольца. [c.224]

Для доказательства наличия шестичленного цикла в циклической форме моносахарида Хеуорс применил метод метилирования. D-Глюкоза была превращена в a-D-метилглюкозид, затем в тетраметил-а-О-мо-тилглюкозид, из которого кислотным гидролизом была получена 2,3,4,6-тетраметил-0-глюкоза. Последнюю окислили перманганатом калия, причем образовалась три-метоксиглутаровая кислота. Напишите уравнения указанных реакций. [c.142]

По пред.пожению Хеуорса циклические изомерные формы моносахаридов считают производными гетероциклических соединени ) и и рана (стр. 1012) п ф у р а н а (стр. 958). При этом нормальные сахара рассматриваются как производные нирана, п и р а и о з ь , а V-сахара — как производные фурана, ф у р а и о з ы. Обе эти изомерные колг.цсвые формы глюкозы различаются как глюкопиранозы и глюкофуранозы [c.417]

Хеуорс предложил изображать циклические формулы моносахаридов, перенеся цикл из вертикальной плоскости в горизонтальную, т. е. заместители, которые распола,гались слева, остаются над плоскостью пиранозного кольца, а заместители, стоящие справа,— под плоскостью кольца, [c.356]

По предложению английского химика Хеуорса, полуацетальные формы моносахаридов с шестичленным кольцом называют пираноз-ными формами, или пиранозами, а содержащие пятичленное кольцо — фуранозньши формами, или фуранозами . Для глюкозы полуацетальная форма с шестичленным кольцом называется глюкопира-нозой, для галактозы — галактопиранозой, для фруктозы — фрук-топиранозой и т. д. Полуацетальные формы этих моносахаридов [c.228]

Дисахариды. — Наиболее распространенными в природе дисахаридами являются сахаро за (тростниковый сахар), лактоза (молочный сахар) и мальтоза, причем последняя в свободном состоянии встречается довольно редко. Большое значение имеют дисахариды мальтоза и целлобиоза, поскольку они представляют собой продукты гидролиза крахмала и целлюлозы соответственно. По растворимости в воде дисахариды очень сходны с моносахаридами. Сахароза значительно менее устойчива к действию кислот, чем метилгликозиды, и легко расщепляется на О-глюкозу и -фруктозу при кислотном гидролизе, а также под действием фермента инвертазы. Сахароза не восстанавливает фелингову жидкость и не дает производных с фенилгидразином, откуда следует, что обе ее структурные единицы не содержат свободных гликозидных гидроксилов, являющихся потенциальными карбонильными группами и, следовательно, в сахарозе оба моносахарида связаны друг с другом гликозидными связями. В отличие от большинства сахаров сахароза легко кристаллизуется, по-видимому, из-за того, что она не подвергается мутаротации в растворе. Циклическая структура обоих моносахаридов сахарозы доказана путем гидролиза ее октаметилового эфира (Хеуорс, 1916). [c.555]

Циклизация моносахаридов может происходить двумя способами с образованием или пиранозы, или фуранозы. Однако при образовании полуацеталя плоская карбонильная группа превращается в систему тетраэдрического атома углерода. Возникает новый асимметрический центр. У него, естественно, могут быть две конфигурации с по-луацетальньш гидроксилом вверх (в проекции Хеуорса) или вниз. Эти изомеры , обозначаемые буквами аир, способны к взаимопревращениям в растворе не только через ациклическую форму, но и непосредственно. Итак, на примере все той же В-глюкозы имеем систему равновесий, изображенную на с. 18. [c.17]

Согласно предложению Хеуорса, формулы всех циклов представляют схематически плоскими, что удобно для представления взаимного расположения гидроксильных групп, а для пяти-члеиных циклов это близко к истине При анализе циклических структур моносахаридов первое, что мы можем отметить — ЭТО исчезновение карбонильной функции и появление новой гидроксильной функции при С (называемой полуацетальной вообще или гликозидной, применительно к углеводам) и, соответственно, нового асимметрического центра при этом же углеродном атоме Так вот, в силу планарности карбонильной группы,присоединение реагента к ней возможно с обеих сторон плоскости, результатом чего является пара циклических изомеров (диастереомеров), называемых а- и 3-формами (а- и р-аномерами) А во-вторых, возникает вопрос, что же является истиной для моносахаридов в структурном плане" Многочисленными пионерскими работами в начале двадцатого столетия, основанными на [c.35]

Строение моносахаридов. Обычно моносахариды изображают с помощью проекций Фишера [19—21]. Нециклические формулы Фишера удобны при рассмотрении многих реакций моносахаридов. Однако, как известно [22—24], некоторые превращения, типичные для альдегидов и кетонов, для моносахаридов нехарактерны. Особенности реакционной способности альдегидной группы альдоз объяснил Толлеис [25], который предположил, что молекулы имеют циклическую структуру. Окончательные доказательства циклического строения были представлены Хеуорсом [26]. При переводе проекций Фишера в структуры Хеуорса порядок заместителей и конфигурация асимметрических центров ие меняются. [c.32]

Независимо от того, гликозидогликозный или гликозидогликозид-ный тип биозы перед нами, необходимо решить вопрос, как циклизуется каждый из моносахаридов — в 6-положение, т. е. в шестичленный цикл, как это бывает обычно, или в -положение, т. е. в пятичленный цикл иначе говоря, в терминах, предложенных Хеуорсом, который и решил эти вопросы найденным им методом, является ли каждая из моноз пирано-зой или фуранозой [c.471]

При гидролизе нецеллюлозных полисахаридов образуются соответствующие моносахариды. В гидролизатах найдены главным образом следующие моносахариды из пентоз D-ксилоза и L-арабиноза из гексоз D-манноза, D-галактоза, D-глюкоза, D-фруктоза из метилпентоз L-рамноза и L-фукоза, а также из гексуроновых кислот D-глюкуроновая, 4-0-метил-0-глюкуроновая и D-галактуроновая кислоты (схема 11.1). На схеме наряду с проекционными и пространственными формулами Хеуорса приведены для пиранозных циклов конформации кресла С1. Для фураноз-ных циклов возможны два типа конформации конверт (Е) и твист-конформация (Т). Большая часть гемицеллюлоз и других нецеллюлозных полисахаридов в отличие от линейного гомополисахарида - целлюлозы представляет собой смешанные полисахариды (гетерополисахариды). Цепи многих из них разветвлены. Все они нерегулярны. Это делает невозможной 1фисталлизацию нецеллюлозных полисахаридов в древесине и увеличивает их растворимость. [c.270]

До 1923 г. считалось, что молекулы моносахаридов существуют преимущественно в пятичленной фуранозной форме (в большинстве случаев на основании косвенных доказательств). Однако позднее Хеуорсом и Херстом было установлено, что для альдоз шестичленная пиранозная форма предпочтительнее, чем пятичленная фуранозная [3]. Например, метилирование обоих термодинамически выгодных метилглюкозидов, полученных из 0-глюкозы, с последующим кислотным гидролизом приводит к одной и той же тетра-О-метилглюкозе, что указывает на общее для них строение цикла [4]. Энергичное окисление тетра-О-метилглюкозы приводит к 2,3,4-три-О-метилксиларовой кислоте (6), которая может образоваться только из пиранозида (5) [5]. Соответствующий фур 1" нозид (7), который был впоследствии получен в мягких условиях нз О-глюкозы (см. разд. 26.1.8.1), дает при окислении 2,3-ди-О-метил- -винную кислоту (8) [6]. Хотя такими способами было успешно доказано циклическое строение метилгликозидов, о циклическом строении самих альдоз можно было сделать вывод лишь по аналогии со строением модифицированных пираноз. Прямое доказательство было получено позднее Хадсоном и др. [7], которые показали, что при окислении альдоз бромной водой в присут ствии карбоната бария образуются лактоны, а не альдоновые кислоты, которые должны были бы образовываться при прямо окислении аль-форм или при раскрытии цикла лактонов путе гидролиза [8]. [c.130]

Термин конформация был первоначально введен Хеуорсом [3] для обозначения трехмерной структуры молекулы он предсказал преимущественную конформацию кресла для пиранозных циклов. Первое экспериментальное подтверждение того, что пира-нозные формы моносахаридов существуют в растворе только в виде конформации кресла, было получено Ривзом [17] при изучении образования комплексов пираноидных производных с ионом тетраамминмеди(II) [Си(ЫНз)4] +. Было показано, что такие ионы образуют комплексы только с вицинальными диолами, расстояние между атомами кислорода которых равно или меньше 286 пм. Следовательно, только вицинальные диолы с торсионным углом 60° или менее вступают в комплексообразование. Для подтверждения образования комплекса используют два параметра увеличение удельной электропроводности раствора и изменение удельного вращения хиральных соединений. Первый параметр характеризует устойчивость комплекса, второй относится к пространственному расположению диольной группировки [17]. Например, если торсионный угол между двумя гидроксигруппами положительный (поворот против часовой стрелки), наблюдается положительный вклад в значение оптического вращения, в случае отрицательного торсионного угла этот вклад отрицательный. [c.133]

Первая попытка экспериментального доказательства размера цикла в моносахаридах и их производных была предпринята в 20-х годах нашего века Хеуорсом , который применил для этой цели метод метилирования. Так как моносахариды с незамещенным гликозидным гидроксилом склонны к таутомерным превращениям и, кроме того, в условиях метилирования вступают в ряд побочных реакций, метилирование таких моносахаридов не может дать однозначного ответа на вопрос об их структуре. Лоэтому вначале объектом исследования послужили гликозиды, в которых гликозидный гидроксил блокирован и таутомерные превращения невоз- [c.26]

Р. Фиттиг и А. Байер первыми предложили в 1868 — 1870 гг. правильную формулу глюкозы, однако оставалось неясным, каким образом моносахариды, имеющие идентичную формулу, moi t различаться по физико-химическим свойствам. Это противоречие удалось разрешить Э. Фишеру с помощью стереохимических представлений Я. Г. Вант-Гоффа он определил относительную конфигурацию ряда моносахаридов (глюкозы, фруктозы, маннозы, араби-нозы), что заложило основу современной химии углеводов. Многие свойства моносахаридов тем не менее оставались необъясненными. В частности, число изомерных моносахаридов и их производных было вдвое больше, чем следовало нз положений стереохимической теории, что свидетельствовало о наличии дополнительного асимметрического атома углерода. А. А. Колли объяснил этот парадокс образованием оксидного цикла за счет альдегидной группы и одного из гидроксилов, однако размер цикла — трехчленный — был предсказан им неправильно. Экспериментальное доказательство размера лактольного кольца было получено лишь в 20-х годах нашего века У. Хеуорсом, применившим для решения задачи метод метилирования. [c.444]

Конформацни моносахаридов и их производных. Циклические формулы Хеуорса не вполне точно отражают действительную структуру молекул моносахаридов. Благодаря свободному вращению групп вокруг ординарных связей они могут принимать различные конформации. [c.476]

Хеуорса формула — изображение на плоскости циклической структуры, приближенное к пространственному строению. Цикп условно считают плоским и проецируют его на плоскости под некоторым углом ближняя к наблюдателю часть цикпа выделяется более жирной линией. Атом кислорода в моносахаридах указывается в правом верхнем углу пира-нозной формы [c.339]

Несмотря на то что в формулах Хеуорса моносахариды изображаются в виде плоского многоугольника, в действительности они не имеют плоского строения. Например, шести членный пиранозный цикл, подобно циклогексану, принимает наиб ее выгодную конформацию кресла В наиболее распространенных моносахаридах объемная первичноспиртовая группа СН,ОН и большинство гидроксильных групп занимают энергетически выгодные экваториальные положения. Надо указать, что р-В-глюкопираноза— единственная гексоза, в которой все заместители расположены экваториально. [c.392]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология