Моносахариды циклические формулы

При гидролизе сахарозы наряду с глюкозой образуется другой моносахарид — фруктоза. Основываясь на строении сахарозы и зная, что фруктоза представляет собой кетоноспирт, напишите циклическую формулу фруктозы и от нее перейдите к ациклическому таутомеру. [c.316]

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]

Приведенные проекционные полуацетальные (циклические) формы моносахаридов, предложенные Фишером и Толленсом, не дают представления об их пространственной конфигурации. Хеуорс предложил изображать строение циклических моносахаридов перспективными формулами в виде кольца пирана (шестичленного цикла) и фурана (пятичленного цикла), соблюдая условие атомы и группы атомов, лежащие слева от углеродной цепи, записывать в циклах сверху, а лежащие справа — внизу [c.165]

Правила ШРАС по номенклатуре углеводов выработаны для того, чтобы, во-первых, дать название родоначальному моносахариду в ациклической форме, представленной проекцией Фишера, затем назвать циклическую форму и производные. Тщательно изучите прежде всего ациклические формы. Поскольку все углеводы имеют по крайней мере один хиральный центр, совершенно необходимо правильно использовать проекционные формулы Фишера. [c.231]

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]

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]

По второму способу, дающему наиболее наглядное и верное представление о строении молекулы моносахарида, ее изображают в виде пространственной формулы. Так, циклическая таутомерная форма глюкозы (IV) в пространственном изображении будет иметь вид [c.219]

Углеродные атомы шести- или пятичленного гетероцикла в циклических формулах моносахарида, а иногда и все остальные боковые группы опускают, и тогда они при написании приобретают следующий вид [c.309]

Александр Андреевич Колли (1840—1916), преподаватель Московского университета, а затем — профессор кафедры химии Московского высшего технического училища. Ему принадлежит ряд работ, имеющих принципиальное значение в химии углеводов. Так, он установил пятиатомность глюкозы, впервые предложил циклическую формулу моносахаридов, впервые синтезировал дисахарид и т. д. [c.532]

Колли Александр Андреевич (1840—1916) преподаватель Московского университета. В 1876—1903 гг. занимал кафедру химии в Московском высшем техническом училище. Помимо установления пятиатомности глюкозы предложил циклическую формулу для моносахаридов, первый синтезировал дисахарид и т. й- [c.194]

Необходимо отметить, что мысль о циклическом строении моносахаридов была впервые высказана русским ученым А. А. Колли и лишь спустя ряд лет—немецким ученым Толленсом. В научной литературе и учебниках еще и сейчас циклические формулы моносахаридов неправильно называются формулами Толленса, тогда как их нужно называть формулами Колли. [c.203]

Представление о циклических формулах моносахаридов н о их таутомерии в водных растворах позволило объяснить все особенности моносахаридов, казавшиеся ранее необъяснимыми. Разъясним это на примере глюкозы в форме пиранозы. [c.281]

Доводы в пользу циклической структуры моносахаридов были известны еще до исследований Э. Фишера, и первыми формулами, предложенными для моносахаридов, были циклические формулы, которые отличались от приведенных выше тем, что предполагалось взаимодействие оксогруппы не с б-оксигруппой, а с а-оксигруппой (А. А. Колли) или с у-оксигруппой (Толленс), и цикл соответственно писался не шестичленный, а трех- или пятичленный. Впрочем, как мы увидим, -замыкание в моносахаридах тоже бывает. [c.414]

Ранее мы приводили циклические формулы лишь с шестичленными циклами. Такие формы гораздо прочнее, чем формы с пятичленными циклами. Твердые препараты сахаров обычно представляют собой шестичленные циклические формы. В водных растворах большая часть растворенных моносахаридов также существует в виде циклических форм с шестичленным кольцом, т. е. в виде пираноз. [c.242]

Все перечисленные выше факты нашли объяснение, когда было показано, что каждый моносахарид может существовать в виде нескольких форм, и когда для моносахаридов, в первую очередь для глюкозы, была предложена наряду с приведенной выше еще и вторая, циклическая формула. Оказалось, что простые сахара, а также некоторые другие соединения могут существовать в виде нескольких форм — изомеров, легко переходящих один в другой. [c.166]

Циклические формулы с кислородными мостиками глюкозы и других моносахаридов более точно отражают их химическое строение, чем формулы с открытой цепью. Еще более точную картину пространственного расположения атомов углерода и [c.294]

Моносахарид, формула С Н, 0 белый порошок без запаху сладкая на вкус. В воде легко растворима, но очень мало растворима в этаноле. Молекула может иметь цепное или циклическое строение. [c.205]

Реакция моносахаридов с фенилгидразином. а. Фенилгидразоны. Моносахариды при обработке фенилгидразином (1 моль) в спиртовом или слабом уксуснокислом водном растворе на холоду дают фенилгидразоны. Последние соответствуют либо ациклической формуле I, либо циклической формуле II. Так, фенилгидразон D-глюкозы возникает в трех изомерных формах, показывающих мутаротацию при растворении и, следовательно, находящихся в растворе в равновесии. Одна из них имеет ациклическое строение I, а две остальные являются аномерными а—р-формами (II и III) (Л. Местер, 1955 г.) [c.229]

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]

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]

В циклических формулах появляется новый асимметрический атом углерода С-1 н, следовательно, для каждого моносахарида существует два изомера. Этн изомеры называются аномерамн и обозначаются буквами а и р, а атом С-1 называют аномерным атомом углерода. В соответствии с циклическими формулами моносахариды представляют собой гетероциклические соединения (схема 2.2), [c.33]

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]

По сравнению с проекционными формулами лучшее представление о конфигурации полуацетальных циклических форм моносахаридов можно дать с помощью перспективных циклических формул по Хеворту (1929 г.) — [c.628]

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]

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]

Цепные формулы моносахаридов, несмотря на их большую наглядность, ие полностью отражают свойства углеводов, например не раскрывают воз-иожиссть присоединения ЫаНЗОз или КНз, что типично для альдегидов и кетонов. Немецкий химик Б. Толленс (1883 г.) предложил трактовку реакционной способности углеводов, согласно которой между альдегидной (кетон-ной) группой н одним из гидроксилов внутри молекулы сахарида протекает взаимодействие с образованием цикла (циклические формулы см. выше). Наибольшей устойчивостью обладают пяти- и шестнчленные циклы. [c.506]

Циклические формулы. Как уже упоминалось, некоторые свойства моносахаридов не могут быть объяснены формулой альдегидоспирта. Так, глюкоза вступает не во все характерные для альдегидов реакции, например она не образует бисульфитного соединения, не дает окрашивания с фуксинсернистой кислотой. Оказалось также, что не все гидроксильные группы Глюкозы имеют одинаковые химические свойства. Это проявляется в том, что при действии метилового спирта и хлористого водорода на глюкозу метилированию подвергается один из ее гидроксилов, остальные гидроксильные группы поддаются алкилированию лишь в более жестких условиях (метилирование действием иодистого метила и окиси серебра, диметилсульфатом и щелочью). В полученной таким путем пентаметилглюкозе одна из метильных групп отщепляется при гидролизе легко, остальные удерживаются прочно. [c.368]

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]

Строение моносахаридов, имеющих циклическую форму (пира-нозы и фураиозы), очень удобно изображать в виде перспективных формул Хеуорзса. Такое изображение позволяет видеть взаимное расположение атомов водорода и гидроксильных групп относительно плоскости кольца [c.236]

Циклические формы углеводов называются еще полуацетальными. Все углеводы, имеющие в одной из таутомерных форм альдегидную группу, легко окисляются [АвзО, СиСОН) ] и потому часто используются в качестве восстановителей. Одна из важнейших реакций моносахаридов — образование гликозидов в результате взаимодействия полу-ацетального или гликозидного гидроксила (в формулах подчеркнут) с оксипроизводными (спиртами, фенолами) и первичнь1ми или вторичными аминами с выделением воды, например [c.79]

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]

Существует простое правило для выбора а, 3-обозначений по формулам Хеворта. Прежде всего убедитесь, что циклический кислород изображен в нужном месте. При этом аномерный центр будет находиться на правом конце формулы. Для моноса-харидов а-ряда НО-группа аномерного центра Д-конфигурации находится под кольцом, при Р-конфигурации — над кольцом. Для моносахаридов -ряда отношения обратные НО-группа аномерного центра [c.238]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология