Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Молекулы моносахаридов содержат несколько хиральных центров, поэтому одной и той же структурной формуле соответствуют несколько стереоизомеров.

 

Число изомеров вычисляется по формуле

 

 

N = 2 n,

 

где N - число изомеров;

 

n - число хиральных центров.

 

В молекулах альдогексоз есть четыре хиральных атома углерода, общее количество стереоизомеров по формуле Фишера

 

N = 24 = 16

 

Таким образом, для каждого из оптических изомеров существует один его оптический антипод - энантиомер, остальные - диастереомеры. Итак, 16 альдогексоз составляют 8 пар антиподов, принадлежащих к D-i L-рядов. Относительная конфигурация моносахаридов определяется конфигурационным стандартом (D-глицериновый альдегид). С ним сравнивается конфигурация хирального центра, наиболее удаленного от оксогруппы. По стереохимическая номенклатурой, D-, L-система в основном заменяется на R-, S-систему, является основной при рассмотрении пространственной модели молекулы, в которой учитывают старшинство заместителей у хирального центра. Старшинство заместителей определяется по величине атомного номера элемента в ПСЭ, связанного с хиральной центром. Модель располагают так, чтобы молодой заместитель, как правило, был наиболее удален от наблюдателя. Если старшинство трех других заместителей снижается по часовой стрелке, то такая конфигурация обозначается R, против часовой стрелки - S.

 

Наличие хиральных центров в молекуле моносахаридов свидетельствует о том, что они обладают оптической активностью, т.е. способны вращать плоскополяризованный свет. Знак вращения плоскости поляризации света моносахаридами не связан с их принадлежностью к D-или L-рядов. Он определяется экспериментально и зависит от вклада всех хиральных центров в молекуле.

 

Оптическую активность углеводов обозначают знаком (+) для правообертаючих соединений и знаком (-) - для левовращающий.

 

Среди альдогексоз и кетогексоз D-стереохимическая ряда является как левовращающий, так и правообертаючи соединения.

 

Для изображения стереоизомеров в моносахариды пользуются проекционными формулами Фишера. Соединения I, III, IV относятся к D-генетического ряда, II - к L-ряду. Оптические изомеры I и II - энантиомера; I и III - Эпимеры.

 

Эпимеров называют диастереомеры, которые отличаются по конфигурации только одного асимметрического атома углерода (для I и III - это С2).

 

Подавляющее большинство природных моносахаридов относится к D-ряду. Живые организмы не "узнают" и не умеют перерабатывать L-глюкозу. L-глюкоза не поддается спиртовом брожению дрожжевыми клетками.

 

При изучении химических свойств моносахаридов было определено, что, хотя по строению они альдегидо-или кетоспиртамы, однако не проявляют всех характерных реакций на / С = О группу:

 

- Не образуют бисульфитное производных, - не вызывают окраску с фуксинсирчистою кислотой.

 

Есть несколько реакций, которые нельзя объяснить, исходя из вышеуказанной строения сахаров, например, явление мутаротации и образования гликозидов. Число выделенных изомеров оказалось вдвое больше, чем следует ожидать по формуле N = 2n. Известны 32 изомеры альдогексоз вместо 16. Для всех альдогек-соз, выделенных из живых организмов или синтезированных, установленные относительные конфигурации заместителей у асимметричных атомов.

 

Впервые предположение о циклическом строении глюкозы выдвинул наш соотечественник А. А. Колли (1870), а впоследствии - немецкий ученый Б. толленсом (1883).

 

В пяти-и шестивуглецевих цепях может наблюдаться сближение в пространстве двух функциональных групп - альдегидной (кетонной) и гидроксильной у С4 или С5 атома углерода. За счет этой внутримолекулярной взаимодействия образуется циклический полуацеталя.

 

Если образуется пятичленные циклическая производная, заперта на атом кислорода, то цикл называется фуранозных, а если шестичленный - пиранозним. ОН-группу, образовавшуюся называют напивацетальною или гликозидной.



Загрузка...
Яндекс.Метрика