
- •Глава VIII. Углеводы
- •VIII.1. Моносахариды
- •VIII.1.1. Стереоизомерия открытых форм моносахаридов; d- и l-ряды.
- •VIII.1.2. Кольчато-цепная таутомерия моносахаридов.
- •VIII.1.3. Химические свойства моносахаридов
- •VIII.1. 3.1. Реакции гидроксигрупп моносахаридов
- •1. Образование ацеталей (гликозидов).
- •2 . Образование аминоацеталей (n-гликозидов).
- •1. Синтез простых эфиров(алкилирование).
- •3. Образование сложных эфиров.
- •VIII.1.3.2. Реакции карбонильной группы.
- •1.Взаимодействие с фенилгидразином. Озазоны.
- •3. Взаимодействие с другими нуклеофилами.
- •VII.1.3.3. Реакции окисления и восстановления
- •Получение альдоновых кислот.
- •2. Получение гликаровых (сахарных) кислот.
- •3. Образование гликуроновых кислот.
- •4 . Деструктивное окисление.
- •VIII.1.3.4. Некоторые превращения в ряду моносахаридов.
- •Получение высших полисахаридов из низших
- •VIII.1.4. Некоторые моносахариды с модифицированной структурой
- •VIII.2. Олигосахариды
- •VIII.2.1. Дисахариды
- •VIII.2.2. Высшие олигосахариды
- •VIII.3. Полисахариды
VIII.2.1. Дисахариды
Дисахариды являются наиболее известными и наиболее доступными среди олигосахаридов. Они наиболее легко выделяются и очищаются, а некоторые из них содержатся в природных объектах в очень больших количествах; в частности, сахароза – вероятно, самое доступное и дешевое чистое органическое соединение.
Восстанавливающие дисахариды.
Наиболее известные
восстанавливающие дисахариды – мальтоза
и лактоза:
Мальтоза – продукт ферментативного гидролиза крахмала; она содержит два D- глюкопиранозных звена; полуацетальный гидроксил (при С1) первого звена образует гликозид за счет взаимодействия с гидроксилом при С4 второго звена (связь 14). Аномерный атом «левого» звена имеет конфигурациюгликозидная связь).
Лактоза содержится в молоке млекопитающих; она также содержит 14 – гликозидную связь; ее отличие от мальтозы в том, что гликозид образует не глюкоза, а галактоза, при этом связь является -гликозидной.
«Правое» звено этих дисахаридов («агликонное») содержит полуацетальный гидроксил и может обратимо переходить в открытую форму, что и показано на примере мальтозы.
Кроме тривиальных названий олигосахаридов, используют систематические названия и их сокращенные обозначения. В частности, мальтоза имеет систематическое название -D-глюкопиранозил-(14)-D-глюкопираноза, а галактоза - -D-галактопиранозил-(14)-D-глюкопираноза [нетрудно заметить, что и систематическиe названия основаны на тривиальных названиях моносахаридов; вообще, тривиальные названия широко распространены в химии природных соединений – для не очень большого количества достаточно сложных по структуре соединений это наиболее целесообразно]. В сокращенных названиях дисахаридов (и других олигосахаридов) используют обычно первые три буквы названия моносахаридов; исключение – глюкоза, где используются 1-я, 2-я и 4-я буквы названия (см. приведенную выше схему).
Другие широко известные восстанавливающие дисахариды – целлобиоза [-D-Glc-(14)-Glc] – она образуется при частичном гидролизе целлюлозы и отличается от мальтозы только стереохимией гликозидной связи - и гентиобиоза [-D-Glc-(16)-Glc].
Невосстанавливающие дисахариды.
К этому типу относятся трегалоза и наиболее известный дисахарид - сахароза:
Т
регалоза
образована двумя молекулами D-глюкозы;
при ее образовании взаимодействуют
гликозидные
гидроксигруппы обеих
молекул
(связь 11,
«двойной гликозид»); Дисахарид имеет
-конфигурации
при аномерных атомах обоих глюкопиранозных
циклов.
Сахароза образована молекулой -D-глюкопиранозы и -D-фруктофуранозы также за счет взаимодействия двух полуацетальных гидроксигрупп (связь 12). Систематические названия учитывают гликозидный характер не только первого, но и второго моносахаридного фрагмента: трегалоза имеет название -D-глюкопиранозил(1→1)--D-глюкопиранозид, а сахароза - D-глюкопиранозил (1→2)--D-фруктофуранозид. В сокращенном названии сахарозы в обозначении Fruf буква f обозначает фуранозную форму; пиранозная форма буквенного обозначения не имеет.