Chemia organiczna podstawy wykład12

background image

1

WĘGLOWODANY

skrobia

maltoza

glukoza

™

ALDOZY

™

KETOZY

2n C

6

H

12

O

6

n

H

2

O

n

C

12

H

22

O

11

n

H

2

O

[C

12

H

20

O

10

]

n

polisacharyd

™

hydrolizuje do n cząsteczek

monosacharydów

disacharyd

™

hydrolizuje do dwóch

cząsteczek monosacharydów

monosacharyd

™

nie ulega hydrolizie

MONOSCHARYDY (CUKRY PROSTE) dzielą się na:

C

CHOH

O

H

CH

2

OH

C O

CH

2

OH

CH

2

OH

ALDOZA

KETOZA

WĘGLOWODANY

C

CHOH

O

H

CHOH

CH

2

OH

C

CHOH

O

H

CHOH

CHOH

CH

2

OH

C

CHOH

O

H

CHOH

CHOH

CHOH

CH

2

OH

CH

2

OH

C

CHOH

CH

2

OH

O

CH

2

OH

C

CHOH

CHOH

CH

2

OH

O

CH

2

OH

C

CHOH

CHOH

CHOH

CH

2

OH

O

2

3

4

1

1

2

3

4

1

2

3

4

5

5

2

3

4

1

1

2

3

4

6

5

6

1

5

4

3

2

tetroza

tetroza

pentoza

pentoza

heksoza

heksoza

ALDOZY

KETOZY

aldehyd glicerynowy

dihydroksyaceton

WĘGLOWODANY

WĘGLOWODANY dzieli się na:

™

REDUKUJĄCE – redukują odczynnik Fehlinga, Tollensa i Benedicta

™

NIEREDUKUJĄCE – np. sacharoza

background image

2

WĘGLOWODANY

C

C

O

H

CH

2

OH

H

OH

CHO

C

HOCH

2

H

OH

Chiralność monosacharydów

CHO

C

HOCH

2

OH

H

C

C

O

H

CH

2

OH

HO

H

aldehyd (R)-(+)-glcerynowy
[

α] +8.7(c2, H

2

O)

aldehyd (S)-(-)-glcerynowy
[

α] -8.7(c2, H

2

O)

D

L

D

-ALDOZY

L

-ALDOZY

(CHOH)

n

H

HO

CH

2

OH

C

CHO

(CHOH)

n

OH

H

CH

2

OH

C

CHO

centrum stereogenne o najwyższym lokancie

WĘGLOWODANY

Cykliczne hemiacetalowe struktury monosacharydów

HEMIACETAL

ACETAL

H

2

C

H

2

C

CH

2

CH

2

OH

C

O

H

1

2

3

4

5

5-hydroksypentanal

H

2

C

H

2

C

CH

2

CH

2

O

C

OH

H

2-hydroksytetrahydropiran

H

+

H

+

O

+ ROH

OH

OR

OR

OR

ROH

+

WĘGLOWODANY

Cykliczne hemiacetalowe struktury monosacharydów

CH

2

OH

H

O

OH

HO

HO

OH

D-

glukoza

1

2

3

5

4

6

CH

2

OH

H

OH

OH

HO

HO

O

CH

2

OH

H

OH

OH

HO

HO

O

1

2

3

5

4

6

6

4

5

3

2

1

α−

D-

glukopiranoza

tt

146°C (MeOH)

[

α] +112

β−

D-

glukopiranoza

tt

150°C (AcOH)

[

α] +19

anomeryczny atom węgla

anomeryczny atom węgla

ANOMERY

Stan równowagi:

[

α] +52

36.4%

α−

D-

glukopiranoza

63.6%

β−

D-

glukopiranoza

aksjalna grupa OH

ekwatorialna grupa OH

background image

3

Konwencja konformacyjna

WĘGLOWODANY

CH

2

OH

H

OH

OH

HO

HO

O

1

2

3

5

4

6

CH

2

OH

H

O

OH

HO

HO

OH

1

2

3

5

4

6

6

4

5

3

2

1

CH

2

OH

H

OH

OH

HO

HO

O

anomeryczny atom węgla

anomeryczny atom węgla

D-

glukoza

α−

D-

glukopiranoza

β−

D-

glukopiranoza

WĘGLOWODANY

Projekcja Fischera

C

CH

2

OH

H

H

OH

H

HO

H

OH

H

O

OH

1

2

3

4

5

6

6

5

4

3

2

1

C

CH

2

OH

H

H

OH

H

HO

H

OH

HO

H

O

C

CH

2

OH

H

H

OH

H

HO

H

OH

H

OH

O

1

2

3

4

5

6

anomeryczny atom węgla

anomeryczny atom węgla

D-

glukoza

α−

D-

glukopiranoza

β−

D-

glukopiranoza

Projekcja Hawortha

WĘGLOWODANY

HO

H

CH

2

OH

H

O

H

OH

H

OH

OH

HO

H

CH

2

OH

H

H

OH

OH

H

OH

O

HO

H

CH

2

OH

H

OH

H

OH

H

OH

O

anomeryczny atom węgla

anomeryczny atom węgla

D-

glukoza

α−

D-

glukopiranoza

β−

D-

glukopiranoza

background image

4

WĘGLOWODANY

O

O

piran

tetrahydropiran

CH

2

OH

H

OH

OH

HO

HO

O

1

2

3

5

4

6

6

4

5

3

2

1

CH

2

OH

H

O

OH

HO

HO

OH

6

4

5

3

2

1

CH

2

OH

H

OH

OH

HO

HO

O

D-

glukoza

α

D-

glukopiranoza

β

D-

glukopiranoza

anomeryczny atom węgla

anomeryczny atom węgla

WĘGLOWODANY

O

O

furan

tetrahydrofuran

6

5

4

3

2

1

HOH

2

C

OH

OH

CH

2

OH

O

HO

6

5

4

3

2

1

HOH

2

C

O

OH

CH

2

OH

OH

HO

1

2

3

4

5

6

HOH

2

C

O

OH

OH

CH

2

OH

HO

anomeryczny atom węgla

anomeryczny atom węgla

D-

fruktoza

α

D-

fruktofuranoza

β

D-

fruktofuranoza

WĘGLOWODANY

REAKCJE MONOSACHARYDÓW – UTLENIANIE

CH

2

OH

H

H

OH

H

HO

H

OH

C

H

O

OH

D-

glukoza

Br

2

, H

2

O

HNO

3

CH

2

OH

H

H

OH

H

HO

H

OH

C

HO

O

OH

C

H

H

OH

H

HO

H

OH

C

HO

O

OH

O

OH

kwas D- glukonowy

kwas D- glukarowy

CH

2

OH

H

H

OH

H

HO

H

OH

C

O

O

– H

2

O

+ H

2

O

D-

glukono-

γ-lakton

background image

5

WĘGLOWODANY

REAKCJE MONOSACHARYDÓW – UTLENIANIE

monosacharyd

Br

2

, H

2

O

lub Cu

+2

lub Ag

+1

HNO

3

kwas aldonowy

kwas aldarowy

REASUMUJĄC:

(CHOH)

n

CH

2

OH

CHO

(CHOH)

n

CH

2

OH

COOH

(CHOH)

n

COOH

COOH

WĘGLOWODANY

REAKCJE MONOSACHARYDÓW – REDUKCJA

(CHOH)

n

CH

2

OH

CHO

H

2

, kat.

lub
NaBH

4

(CHOH)

n

CH

2

OH

CH

2

OH

monosacharyd

alditol – poliol

CH

2

OH

H

H

OH

H

HO

H

OH

C

O

H

OH

1. NaBH

4

2. H

2

O

CH

2

OH

H

H

OH

H

HO

H

OH

CH

2

OH

OH

PRZYKŁAD

D-

glukoza

D-

glucitol

(sorbitol)

WĘGLOWODANY

REAKCJE MONOSACHARYDÓW – ESTRYFIKACJA

H O

H

C H

2

OH

H

H

OH

OH

H

OH

O

grupy OH mogą reagować z chlorkami lub bezwodnikami kwasowymi

Ac:

C

CH

3

O

β−

D-

glukopiranoza

penta

octan

β−

D-

glukopiranozy

, 0°C

O

C

CH

3

CH

3

C

O

O

CH

2

O

Ac

O

O

Ac

H

O

Ac

O

Ac

H

H

H

Ac

O

background image

6

WĘGLOWODANY

REAKCJE MONOSACHARYDÓW – TWORZENIE ACETALI

H O

H

C H

2

OH

H

H

OH

OH

H

OH

O

β−

D-

glukopiranoza

HO

H

CH

2

OH

H

OH

H

OH

H

OH

O

α−

D-

glukopiranoza

CH

3

OH, H

+

HO

H

CH

2

OH

H

OCH

3

H

OH

H

OH

O

α−

D-

glukozyd

metylowy

β−

D-

glukozyd

metylowy

HO

H

CH

2

OH

H

OCH

3

H

OH

H

OH

O

H

+

H

+

O

+ ROH

OH

OR

OR

OR

ROH

+

WĘGLOWODANY

Disacharydy

(+)-maltoza

4-O-(

α-D-glukopiranozylo)-β-D-glukopiranoza

wiązanie 1,4-

α-glikozydowe

β

WĘGLOWODANY

Disacharydy

(+)-celobioza

4-O-(

β-D-glukopiranozylo)-β-D-glukopiranoza

wiązanie 1,4-

β-glikozydowe

β

background image

7

WĘGLOWODANY

Disacharydy

(+)-sacharoza

α-D-glukopiranozylo-β-D-fruktofuranozyd

wiązanie 1,4-

α-glikozydowe

β

WĘGLOWODANY

Polisacharydy

Skrobia

Struktura frakcji amylozowej skrobi

WĘGLOWODANY

Polisacharydy

Celuloza


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:

więcej podobnych podstron