Моносахариды полуацетальные формы

Толленса формула - циклическая (полуацетальная) форма моносахарида (глюкозы). [c.497]

В чем заключается явление таутомерии Напишите схемы образования возможных внутренних циклических полуацеталей (циклических форм с шести- и пятичленными циклами) а) для альдопентозы б ) для кето-пентозы. Укажите полуацетальный (гликозидный) гидроксил. Назовите циклические полуацетальные формы. В формулах всех таутомерных форм обозначьте звездочками асимметрические атомы углерода. Как изменяется число асимметрических атомов углерода в молекуле моносахарида при превращении оксикарбонильной формы в циклическую полуацетальную [c.67]

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]

Все эти факты свидетельствуют о том, что (+)-мальтоза содержит карбонильную группу в виде реакционноспособной полуацетальной формы, как в уже изученных моносахаридах. Однако она содержит лишь одну такую свободную карбонильную группу, поскольку озазон содержит только два остатка фенилгидразина и окисление бромной водой дает лишь монокарбоновую кислоту. [c.965]

Не останавливаясь на условиях такого окисления моносахаридов, укажем лишь, что, поскольку в уроновых кислотах сохраняется альдегидная группа, они обладают всеми свойствами моносахаридов, в частности они существуют как в цепной, так и в циклических полуацетальных формах. О-Галактуроновая кислота в ее пиранозной форме входит в состав пектиновых веществ (стр. 268 . [c.239]

В этих реакциях наиболее активна полуацетальная гидроксильная группа, высокая подвижность водорода которой обусловливает, в частности, таутомерное превращение полуацетальных форм в окси-карбонильную. Поэтому моносахариды вступают в реакцию эфиро-образования в их циклических полуацетальных формах и прежде всего за счет полуацетальной гидроксильной группы. Остальные — спиртовые гидроксильные группы — также образуют эфиры, но значительно менее активно. [c.239]

Стереоизомерные а- и -полуацетальные формы. Нетрудно заметить, что в циклических формах моносахаридов полуацетальный углерод (1-й в альдозах и 2-й з кетозах) является асимметрическим атомом, тогда как в оксикарбонильной форме тот же атом углерода не обладает асимметрией. ТакИм образом, в полуацетальных формах число асимметрических атомов углерода на один больше, чем в соответствующей оксикарбонильной форме. Поэтому каждая полуацетальная форма отдельного моносахарида как пиранозная, так и фуранозная существует и образуется из оксикарбонильной формы в виде двух стереоизомеров с противоположным пространственным расположением водорода и гидроксила при полуацетальном углероде. Так, например, полуацетальная форма О-глюкозы с шестичленным кольцом образуется в виде стереоизомеров I и И [c.229]

Реакции полуацетального гидроксила. Уже отмечалось, что моносахариды как в кристаллическом состоянии, так и в растворе в основном существуют в полуацетальных формах. Полуацетальный гидроксил отличается большей реакционной способностью и может замещаться другими группировками в реакциях со спиртами, карбоновыми кислотами, фенолами и т.д. [c.174]

Каждой из полуацетальных форм моносахарида присущ определенный угол вращения плоскости поляризации, который и наблюдается в свежеприготовленном растворе. Но, вследствие превращения полуацеталя в другие таутомерные формы, угол вращения раствора постепенно меняется до тех пор, пока в системе не установится равновесие при этом угол вращения раствора будет равным алгебраической сумме углов вращения всех пяти таутомерных форм моносахарида. Для О-глюкозы этот равновесный угол и равен +52,5°. [c.232]

Полуацетальные формы моносахаридов обычно изображают, как это показано на схеме, так называемыми окисными формулами. В них углеродные атомы цепи моносахарида, образовавшие кольцо (для альдоз — атомы Т и 5 или 1 и 4), соединяют кислородным (окисным) мостиком . Последний условно пишут обычно с правой стороны формулы. Но надо помнить, что цепь углеродных атомов на самом деле изогнута в виде полукольца, открытая сторона которого обращена в сторону, противоположную от наблюдателя (см. стр. 206, рис. 26,6). Следовательно, надо себе представить, что кислородный мостик как бы уходит за плоскость чертежа и что плоскость кольца полуацетальной формы расположена перпендикулярно к плоскости чертежа. [c.227]

Подобно тому, как полуацетали обратимо разлагаются на альдегид и спирт, полуацетальные формы моносахаридов могут переходить в оксикарбонильные формы. При этом с раскрытием кольца водород полуацетального гидроксила переходит к окисному кислороду, образуя спиртовую группу, а при 1-м углероде вновь возникает карбонильная группа. [c.228]

Эти названия происходят от наименований кислородсодержащих гетероциклических соединений пирана (с шестичленным кольцом) и фурана (с пятичленным кольцом), стр. 427 и 412. По старой терминологии пира-нозные полуацетальные формы моносахаридов называли б-окисными, а фураноз-ные — у окисными формами. [c.228]

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]

Химические свойства. Моносахариды представляют собой соединения со смешанными функциями. Так как в растворах они существуют в нескольких таутомерных фермах, находящихся в равновесии (стр. 231), в зависимости от условий и природы действующего реагента в реакцию могут вступать либо цепная оксикарбонильная форма, либо циклические полуацетальные формы. [c.234]

Важнейший класс природных соединений, формально отвечающих общей формуле С Н2 0, называют углеводами. Их делят на две группы — простые углеводы (моносахариды, или монозы) и сложные (полисахариды, или полиозы). Моносаха зиды представляют собой многоатомные альдегиде- или кетоноспирты, которые связаны взаимными превращениями со своими циклическими полуацетальными формами. Циклические формы моносахаридов образуются в результате взаимодействия карбонильной группы с одним из спиртовых гидроксилов внутри этой же молекулы (чаще у четвертого или пятого углеродного атомов). Такое взаимодействие приводит к образованию внутреннего полуацеталя. [c.368]

В общем виде образование гликозида из полуацетальной формы моносахарида, например, при взаимодействии со спиртом можно [c.239]

Моносахариды входят в состав дисахаридов в циклических полуацетальных формах и соединяются друг с другом в результате выделения воды за счет гидроксильных групп. При этом по крайней мере одна из моносахаридных молекул участвует в образовании дисахарида за счет своего полуацетального гидроксила, а вторая — либо за счет одной из своих спиртовых гидроксильных групп, либо также за счет полуацетального гидроксила. [c.250]

Характеристика углеводов по температурам плавления их производных и в настоящее время остается классическим методом их идентификации. Как известно, моносахариды являются циклическими полуацеталями и кеталями, не содержащими свободной карбонильной группы. Но поскольку полуацетальная форма моноз находится в равновесии с ациклической карбонильной формой, моносахариды проявляют реакции, характерные для альдегидов и ке-тонов например, с фенилгидразином образуют гидразоны. При нагревании реакция не останавливается на образовании гидразо-нов и приводит к образованию озазонов [c.64]

Тиогликозиды (8-гликозиды)—производные циклических (полуацетальных) форм моносахаридов, у которых полуацетальная гидроксигруппа замещена на алкилтио- или арилтиогруппу [c.295]

При кристаллизации моносахаридов они выделяются в коль-чато-полуацетальных формах. При растворении таких кристаллов в растворе образуется смесь таутомерных оксикарбонильной и кольчато-полуацетальных форм с преобладанием в равновесном состоянии последних. [c.279]

Это противоречие было устранено, когда удалось установить, что моносахариды в растворах могут вступать в различные реакции не только в оксикарбонильной форме, но и в таутомерных кольчато-полуацетальных формах. [c.286]

Полуацетальные соединения (стр. 241) в растворах не устойчивы и могут распадаться на соответствующие карбонильные и оксисоединения. В соответствии с этим и в кольчато-полуацетальных формах моносахаридов возможно в растворах раскрытие кольчатой группировки с переходом соединения в цепную оксикарбонильную форму. [c.287]

Гликозидиый гидроксил — ОН-группа, формирующаяся при взаимодействии спиртовой гидроксигруппы с карбонилом в молекуле моносахарида при переходе из ациклической в циклическую (полуацетальную) форму. [c.372]

Полисахариды состоят из остатков моносахаридов, связанных между собой гликозидной связью. Эта группа углеводов включает низкомолекулярные (сахароподобные) полисахариды, содержащие от 2 до 10 остатков моноз, и высокомолекулярцые, состоящие от десятков до нескольких десятков тысяч остатков моноз. Глюкоза является одной из наиболее распространенных альдогексоз. При окислении глюкозы образуется глюконовая кислота, а при восстановлении — шестиатомный спирт — сорбит. При переходе ациклической формы в циклическую полуацетальную форму у первого углеродного атома формируется полуацетальная гидроксигруппа. Пр своим свойствам эта группа отличается от спиртового. [c.401]

Только в растворах такие циклические полуацетали частично переходят в собственно оксиальдегиды или оксикетоны, которые, в свою очередь, способны к обратному превращению в циклические полуацетали. Таким образом, моносахаридам свойственна таутомерия (стр. 218) в растворенном состоянии они находятся во взаимно переходящих таутомерных формах (стр. 230) — циклической полуацетальной и цепной оксикарбонильной, в кристаллическом же виде они существуют лнщь только в циклической полуацетальной форме. [c.222]

Существование моносахаридов в циклических формах устраняет некоторые, упомянутые ранее, противоречия в объяснении химических свойств моносахаридов. Эти формы наглядно показывают отличие одного из гидроксилов — полуацетального — от остальных — спиртовых. В то же время моносахаридам присущи и многие свойства карбонильных соединений. Следовательно, циклические и открытая формы моносахаридов находятся в растворе в динамическом (таутомф-ном) равновесии, и такой вид таутомерии называется кольчато-цепной, или цикло-оксо-таутомерией. Однако в равновесном состоянии таутомерные формы находятся не в равных количествах, а с преобладанием энергетически более устойчивых изомеров. Такими, как правило, являются таутомеры с шестичленньши (пиранозными) циклами. Так, О-глюкоза в водном растворе представлена главным образом пиранозными формами (64% р- и "36% а-аномеров, рис. 15.4). Открытая и фуранозные формы присутствуют в ничтожно малых количествах, но важно отметить, что взаимные переходы циклических форм друг в друга осуществляются через открытую форму моносахарида. [c.393]

Циклические полуацетальные формы моносахаридов. Строение моносахаридов как многоатомных оксиальдегидов или оксикетонов подтверждается многими присущими им реакциями. Однако моносахариды обладают и некоторыми особенностями, отличающими их от альдегидов и кетонов. Так, например, оказалось, что альдогексозы не дают окрашивания с фуксинсернистой кислотой — реакции, характерной для альдегидной группы (стр. 141) моносахариды не образуют кристаллических продуктов присоединения с бисульфитом (ЫаНЗОд) (стр. 141). Они не дают и ряда других реакций, которые должны были бы давать как оксиальдегиды или оксикетоны. [c.226]

Для моносахаридов О-ряда полуацетальные формы, в которых полуацетальный гидроксил обращен по отношению к плоскости кольца вправо, называются а-формами, а те, у которых он обращен влево,— р-формами. Так, приведенные стереоизомерные пиранозные формы О-глюкозы называются а-О-глюкопиранозой и р-О-глю-копиранозой. [c.229]

Таутомерное равновесие моносахаридов. Явление мутаротации. Как уже было указано, моносахариды в кристаллическом виде существуют в полуацетальных формах с кольцом из шести атомов. В частности, природная О-глюкоза является а-О-глюкопиранозой. При растворении же в воде она таутомерно превращается в окси-карбонильную форму, а последняя переходит во все четыре циклические полуацетальные ( юрмы. То же самое происходит при растворении в воде р-О-глюкопиранозы. [c.230]

Возможны гликозиды каждой из полуацетальных форм моносахарида. Гликозиды, образованные а- и р-пиранозными формами, называются а- и р-пиранозидами, соответствующие а- и р-фураноз-ным формам—я- и Р-фуранозидами. Гликозиды отдельных моносахаридов также имеют свои характерные названия производные глюкозы называют глюкозидами, маннозы — маннозидами, фруктозы — фруктозидами и т. п. В названиях указывают и наименование радикала, замещающего водород в полуацетальном (глико-зидном) гидроксиле. Например, Д-глюкоза при нагревании с метиловым спиртом СН3ОН образует метилглюкоэиды. Они получены в четырех изомерных формах, соответствующих всем циклическим полуацетальным формам О-глюкозы. Строение и названия их следующие [c.240]

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]

Подобно тому, как ацетали устойчивее полуацеталей, гликозиды гораздо более устойчивы, чем свободные полуацетальные формы моносахаридов. Так как в них нет подвижного водорода полуацетальной гидроксильной группы, гликозиды не способны к таутомерно-му превращению в оксикарбонильную форму и поэтому не дают реакций на карбонильную группу (например, реакции серебряного зеркала, реакции с жидкостью Фелинга и др.) и не проявляют мутаротации. [c.242]

По характеру связей между моносахаридными остатками высшие полисахариды являются полигликозидами-, моносахаридиые молекулы входят в их состав в циклических полуацетальных формах, и каждая из молекул образует за счет своего полуацетального гидроксила гликозидную связь, взаимодействуя (с выделением воды) с одним из спиртовых гидроксилов соседней молекулы. Таким образом, получаются длинные неразветвленные или разветвленные цепи из циклических моносахаридных звеньев эти цепи, содержащие множество гликозидных связей, и представляют собой сложные молекулы полисахаридов. [c.259]

Из гетероцепных полимеров наиболее легко гидролизуются по-пиацетали, сложные полиэфиры, полиамиды. Большое практическое значение имеет гидролиз природных полиацеталей — полисахаридов. При их полном гидролизе образуются соответствующие моносахариды. Так, продуктом полного гидролиза крахмала и целлюлозы является глюкоза. При разрыве полуацетальной (гликозидной) связи образуются гидроксильная и альдегидная (в полуацетальной форме) группы [c.266]

Поскольку в водном растворе подвергающийся окислению моносахарид существует почти исключительно в виде циклической полуацетальной формы, то в настоящее время с полным основанием считают, что образование лактона альдоновой кислоты (альдолактона) происходит непосредственно путем дегидрирования полуацетальной формы бромом. [c.102]

Как уже отмечалось, моносахариды в твердом состоянии — ис1 лючнтельно и в растворе — главным образом представляют собой циклические полуацетали. Находящаяся в равновесии с полуацетальной формой ациклическая (альдегидная или кетонная) форма, содержащая свободную карбонильную группу, чаще всего присутствует в небольшом количестве. Однако даже этой низкой концентрации ациклической формы бывает достаточно, чтобы моносахарид проявил типичные свойства карбонильного соединения. Подобно всем карбонильным соединениям, моносахариды способны к восстановлению по следующей общей схеме [c.77]

Реакцию чаще всего проводят в воде или в смеси воды и какого-либо органического растворителя спирта, тетрагидрофурана и т. п., что очень удобно, учитывая особенности растворимости моносахаридов. Значение pH 10—10,5 является оптимальным для протекания реакции поскольку боргидриды наиболее устойчивы в слабощелочной среде, а также потому, что гидроксил-ион катализирует превращение циклической полуацетальной формы в ациклическую, которая и подвергается восстановлению. Увеличение pH ведет к ускорению гидролиза боргидрид-иона и к усилению побочных реакций вследствие превращений моносахарида под действием основания (см. стр. 97 и сл.). Уменьшение pH вызывает усиление распада боргидрид-иона с выделением водорода. Восстановление моносахаридов протекает достаточно быстро уже при 20° С и заканчивается, в среднем, через 1—2 ч. Избыточный боргидрнд разрушают добавлением разбавленной соляной или уксусной кислоты борную кислоту удаляют, нагревая кислый раствор с метанолом и отгоняя образующийся метил-борат неорганические соли удаляют обычно с помощью ионообменных смол. Выходы полиолов очень высоки (около 90- о) . [c.79]

Гликозиды — органические вещества, в основном растительного происхождения. Молекулы их состоят из остатка сахара (моносахариды, трисахариды н т. д.) и остатка другого органического вещества, не относящегося к сахарам. Сахарная часть гликозида называется гликоном, а несахарная — аглико-ном, или генином. Оба остатка связаны друг с другом через по-луацетальный гидроксил сахарной части, т. е. гликозиды являются эфирами полуацетальных форм сахаров. [c.241]

Хотя для моносахаридов предпочтительн1 ми являются циклические фррмы. все же наблюдаются и некоторые реакции свободных групп СО или СНО. Отлсрытые формы, присутствующие в небольших. концентрациях, образуются в результате быстрого раскрытия цикла полуацетальных форм. [c.270]

Отсутствие или наличие в молекуле дисахарида полуацетального гидроксила сильно отражается на свойствах дисахаридов. Если при образовашщ дисахарида обе молекулы участвовали своими пoлygjjjiтaльIIЬIмarидpoк илaмиJ тo у обоих остатков моносахаридов циклические формы являются закрепленными, альдегидная группа без гидролиза такого дисахарида образоваться не,1Ю рет. Такой дисахарид не обладает восстанавливающими свойствами и называется невосстанавливающим дисахаридом [c.246]

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]

Чтобы назвать полуацетальную форму, перед названием моносахарида ставится обозначение альфа или бета , а само название моносахарида расчленяют термином пиран или фуран . Тогда аномеры D-глюкозы, показанные выше, можно назвать I—a-D-глю-копираноза, II — p-D-глюкопираноза. Покажем это еще раз на примере кетозы D-фруктозы [c.213]

Таутомерные кольчато-полуацетальные формы моносахаридов. Представление о моносахаридах, как о многоатомных оксиальдегидах или оксикетонах, положенные в основу классификации и объяснения оптической изомерии этих веществ, находили подтверждение при изучении свойств моносахаридов. Однако наряду с этим некоторые факты оказались в противоречии с такими представлениями. Выяснилось, что моносахариды могут принимать участие не во всех реакциях, х йрактерных для карбонильных соединений. С другой стороны, было найдено, что моносахариды обладают и некоторыми специфическими свойствами, не присущими собственно оксикарбонильным соединениям. [c.286]

Образование кольчат о-п олуацетальных форм. Возможность существования кольчатых форм моносахаридов обусловлена тем, что в оксикарбонильной форме этих соединений в V- и в 8-положениях по отнощению к карбонильной группе имеются спиртовые гидроксильные группы. Поэтому, как и у рассмотренных выше у-и 8-оксикарбонильных соединений (стр. 276), внутри молекулы без напряжения возможно сближение карбонильной группы с одной из гидроксильных групп и их взаимодействие с образованием кольчато-полуацетальной формы. [c.286]