Слайд № 4

Цикло-оксо-таутомерия.

Исходя из оксоформы (моносахариды с открытой незамкнутой цепью) нельзя было объяснить три особенности свойств моносахаридов.

1. Не все реакции характерные для альдегидов, характерны для моносахаридов.

2. Один гидроксил особый: при взаимодействии альдогексоз с СН₃ОН (НС1 сух.) вступает в реакцию лишь этот гидроксил.

3. Для свежеприготовленных растворов моносахаров характерно явление мутаротации – это изменение во времени угла вращения плоскости поляризации света свежеприготовленными р-рами.

Все эти явления можно объяснить, если учесть, что главная форма моносахаров – циклическая.

Московский ученый проф. М.А. Колли (1870 г.) и немецкий ученый Толленс (1883 г.) подтвердили циклическую структуру моносахаров. sp³ вал. угол 109,5^о, поэтому 5 и 6-ти углеродные цепи могут иметь клешневидную конформацию. Отсюда – сближение в пространстве альд. группы (или кетонной) и гидроксильной группы С-5 или С-4 (реакция А_N – образуется циклич. полуацеталь).

Слайд № 5

Возникает дополнительный центр хиральности – аномерный, а соответ. 2 стереоизомера -  и -аномерами.

Ф-лы Хеуорса.

Поэтому в кристаллическом состоянии моносахара на 100 % находятся в циклической форме. При растворении  0,02 % переходят в оксоформу. В водных растворах моносахаров (и большинство известных дисахаридов) устанавливается равновесие между их разными формами: цикло- и оксо, фуранозными и пиранозными, а также между - и -формами.

Таутомерия – это равновесная динамическая изомерия, когда одновременно сосуществуют открытая и циклическая формы (таутомеры). Такой вид таутомерии называют цикло-оксо-таутомерией.

Слайд № 6

Химической основой мутаротации является способность моносахаридов к цикло-оксо-таутомерии (пока не установится равновесие, р-ры мутаротируют). Моносахариды в действительности не имеют плоского строения, пиранозные циклы принимают выгодную конформацию – кресла.

Слайд № 7

Физические и химические свойства.

Моносахариды – твердые, бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, плохо - в спирте и органических растворителях.

Большинство имеют сладкий вкус, если у сахарозы принять за 100 %, то у фруктозы – 73 %, лактозы – 16 %, ксилозы – 40 %, глюкозы – 74 %.

Водные растворы имеют нейтральную среду.

В свободном виде в природе встречается глюкоза, остальные моносахара как компоненты ди-и полисахаридов. Как гетерофункциональные соединения обладают свойствами: 1) альдегидов и кетонов; 2) многоатомных спиртов; 3) особые обуславливаются гетерофунк.

Химические свойства:

1. Образование гликозидов.

При взаимодействии со спиртами, фенолами (НС1 сух.) образуются производные циклической формы только по гликозидной группе ОН – циклические ацетали – гликозиды.

Слайд № 8

Окончание – оза на - озид.

Растворы гликозидов не мутаротируют (это очень сложный процесс). Они легко гидролизуются разбавленными кислотами, но устойчивы к гидролизу в слабощелочной среде.

2. Простые эфиры.

Алкилгалогениды (CH₃I, C₂H₅I или (CH₃)₂SO₄).