2. Целлобиозаның құрылысын анықтау, химиялық қасиеттері және биологиялық активтілігін түсіндіріңіз.
Целлобиоза — 4-(β-глюкозидо)-глюкоза, дисахарид, глюкозаның 2 қалдығынан тұрады.Ақ кристалды зат, суда және 45—48°С спиртте жақсы ериді.Молекулалық массасы — 342,30 г/моль.балқу температурасы— 225 °C.
целлобиоза
Алғаш целлобиозаны целлюлозаны қыздырғанда күкірт қышқылы және сірке ангидридінің қатысында октаацетаты түрінде алынды,КОН спирт ерітіндісі сабындануынан бос целлобиозаны алады.
Целлобиоза реакциясында альдегид топтардың және гидроксил топтардың қатысымен, гликозидтер спирт, амин, және де басқа моносахаридтер түзілуі мүмкін. Қышқылдық гидролиз немесе фермент β-глюкозидазы әсерінен 2 молекула глюкозаға дейін түзіледі:
Целлобиозаны целлюлозаны ферментивті гидролиз нәтижесінде алады.Целлобиоза бос күйінде ағаш шырышында кездеседі.
3) Егер карбонил тобы тізбектін сонында тұрса ол альдегид және альдоза деп аталады, ал баска орындарда ол кетон және кетоза деп аталады.
Карбонил тобы бойынша хим касиеттері
а) реакция «күміс айна»:
CH2OH–(CHOH)4–CH=O + 2[Ag(NH3)2]OH →
→ CH2OH–(CHOH)4–COONH4 + 2Ag↓ +3NH3 + H2O;
б) мыс(II) гидроксиді бойынша реакция :
t
CH2OH–(CHOH)4–CH=O + 2Cu(OH)2 →
→ CH2OH–(CHOH)4–COOH + Cu2O↓ + 2H2O,
в) тотықсыздану реакциясы:
[H]
CH2OH–(CHOH)4–CH=O →
→ CH2OH–(CHOH)4–CH2OH.
4)
Элимерлену. D –глюкоза сілтінің өте әлсіз ерітіндісінде -0,035 пайыз натрий гидроксиді, 35градуста , 100сағатта мынадай қоспа береді.: 57 пайыз - D –глюкоза ,28 пайыз - D –фруктоза және 3пайыз - D –манноза. Егер фруктоза немесе маннозаны алсақ дәл осындай құбылыс байқылады. Бұл жағдайлардан эпимер түруне ауысуды байқаймыз , олар өзара тек екінші көміртек атомындағы орынбасарларлың орналасуымен ғана ажыратылады. Бірінші реакция сатысы –енол түрінің пайда болуы . бұл реакцияның оңай жүру барысын қанттармен істеген препаратты және аналитикалық жұмыстар кезінде ұмытпау керк. Мысалы, қант ерітіндісін сілтілі шыны үстінде кептірсек, негіздердің аз мөлшерінен болса да арылу үшін хромотографиялыөқ ұзық бөлуде, т.б. жағдайларда бір-біріне ауысуы ықтимал. Реакцияның өндірістік маңызы зор. Бұл реакцияны қолданып , кетозалардың басқа түрлерн синтездеуге болады.
Ретро альдольды ыдырау. Қөмірсулардағы С-С тізбекті айыру сілтілік ортада қыздырумен жүреді, бірақ күрделі қоспа пайда болады, олар –глицерин альдегиді, диоксиацетон, 2-оксопропион альдегиді, пирожүзім және сүт қышқылы, бір-, екі-, төрт-, бес көміртекті молекулалар. Негізгі ретро альдольды ыдыраудағы қосылыс –сүт қышқылы , қоспа құрамында 50пайызға дейін болады.
Сахаринді қайта топтастыру
1пайыз Ca(OH)2 ерітіндісінің әсерінен канттар сахарин қышқылына ауысады. Мысалы глякозадан сахарин, изосахарин және метасахарин қышқылын алуға болады.
5) Моносахаридтердің циклды формалары Фишер және Хеуорс проекциялары түрінде көрсетіледі. 3 суретте D-рибозаның осы проекциялардағы мутаротациясы берілген.
сурет бар
3 сурет. D-рибозаның мутаротациясы
Циклды формалар түзілгенде моносахаридтерде жаңа хиральды (аномерлі) көміртек атомы және 2 оптикалық изомер (α- және β- аномерлер) пайда болады. Түзілетін циклды формалар – α- және β- аномерлер өзара жаңа түзілген гидроксил тобының, түзілетін цикл мен аномерлі көміртек атомына қатысты ерекшеленеді. Түзілген жаңа гидроксилдің үш атауы бар: гликозидті, жартылай ацетальды және аномерлі гидроксил.
Фишер проекциясында:
α-аномер болып оптикалық изомер белгіленеді, онда гликозидті гидроксил циклмен бір кеңістікте орналасқан (цис-орналасу);
ал β-аномер түрінде олар әртүрлі кеңістіктерде орналасады (транс-орналасу);
Хеуорс проекциясында:
α-аномер жағдайында гликозидті гидроксил циклден төменгі кеңістікте, ал β-аномерде циклдің үстіндегі кеңістікте орналасады.
D-глюкозаның әртүрлі изомерлі формаларын Хеуорс формалары түрінде келтіру ыңғайлы, бірақ онда пиранозды циклдың шын мәнінде тегіс емес, циклогексан сияқты кресло түрінде болатыны ескерілмеген.
сурет бар
ß-D-глюкопиранозаның кресло конформациясы
Мутаротация кезінде циклді формалардың қосындысы доминирлеуші болып табылады, мысалы, D-глюкозаның бейтарап ортасында ашық немесе ациклді формалардың мөлшері 0,02 % , глюкозаның басқа бөлігi (шамамен 99,8%) екі циклді жартылай ацетальдар күйінде қатысады: α- аномер 30 %-дан көп, β-аномер 60 %-дан көп. Сонымен, тепе-теңдік бұрышта, яғни оның ашық және екі циклды формалары (α-D-глюкопираноза және β-D-глюкопираноза) арасында тепе-теңдік
орнаған жағдайда, α-аномерге қарағанда, β-аномер екі есе көп екені D-глюкоза үшін белгіленген. Мұның себебі, β-аномердегі гликозидті гидроксил, α-аномерге қарағанда экваториалды жағдайда орналасқан, ал α-аномерде аксиалды жағдайда орналасқан. Экваториалды жағдай энергетикалық тұрғыдан тиімді және тұрақтырақ, сондықтан үлкен орынбасушылар экваториалды жағдайда орналасады.