Реакция моносахаридов в циклической форме

Гликозидный гидроксил легко вступает в реакции со спиртами, аминами, тиозами, образуя O, N или S-гликозиды, например при действии на β -D-глюкопиранозу этанола в присутствии соляной кислоты образуется О-этилгликозид β -D-глюкопиранозы:

Образующийся гликозид уже не способен к переходу в открытую форму.

2 Алкилирование происходит под действием алкил галогенидов, при этом алкилируются все гидроксилы.

При гидролизе образовавшейся пентаэтил- -D-глюкопиранозы освобождается только гликозидный гидроксил.

В результате получается тетрааэтил- -D-глюкопираноза, наличие свободного гликозидного

гидроксила позволяет ей переходить в открытую форму и, соответственно в тетрааэтил- -D-.

глюкопиранозу

3. Ацилирование под действием галоген ангидридов или ангидридов кислот приводит к образованию ацильных производных, например при ацетилировании -D-глюкопиранозы образуется пентаацетил- -D-глюкопираноза:

4. Образование хелатных комплексов.

Как многоатомные спирты моносахориды при действии гидроксидов переходных металлов, например гидроксида меди (II), образуют растворимые комплексы. Комплексообразование происходит за счет кислородов гидроксильных групп:

Важнейшим свойством моносахаридов является их ферментативное брожение, т.е. распад молекул на осколки под действием различных ферментов. Брожению подвергаются в основном гексозы в присутствии ферментов, выделяемых дрожжевыми грибками, бактериями или плесневыми грибками.

В зависимости от природы действующего фермента различают реакции следующих видов:

а) спиртовое брожение C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH (этанол)+ 2CO₂

б) молочно-кислое брожение C₆H₁₂O₆ → 2CH₃-CH(OH)-COOH

молочная кислота

в) масляно-кислое брожение C₆H₁₂O₆ → C₃H7COOH + 2CO₂ + 2H₂O

масляная кислота

г) лимонно-кислое брожение

C₆H₁₂O₆ + O₂ → HOOC-CH₂-C(OH)(COOH)-CH₂-COOH + 2H₂O

лимонная кислота

д) ацетон-бутанольное брожение

2C₆H₁₂O₆→ С₄H₉OH + СH₃-СO-CH₃ + 5CO₂ + 4H₂

бутанол ацетон

В живом организме в процессе метаболизма глюкоза окисляется с выделением большого количества энергии:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 2920 кДж

Лекция 8

(продолжение 7)

УГЛЕВОДЫ

Все полисахариды построены по типу гликозидов. При их образовании выделяется вода, как правило за счет полуацетального гидроксила одной молекулы и какого-либо гидроксила (полуацетального или обычного спиртового) другой молекулы, например:

При образовании дисахарида одна молекула моносахарида всегда образует связь со второй молекулой с помощью своего полуацетального гидроксила. Что касается второй молекулы моносахарида, то она может участвовать в образовании этой связи либо также своим полуацетальным гидроксилом, либо каким-либо из остальных, т.е. спиртовых, гидроксилов; в последнем случае один палуацетальный гидроксил в молекуле дисахарида будет оставаться свободным.