книги из ГПНТБ / Журавлева Л.Е. Углеводы учеб. пособие для студентов-заочников фак. естествознания пед. ин-тов
.pdf
|
|
|
|
|
- |
7 0 |
- |
|
|
|
|
|
исходит |
от |
латинского слова |
" мчСіч'Ѵ |
_ |
солод. При гидро |
|||||||
лизе в кислой среде или под действием фермента мальтазы |
мо |
|||||||||||
лекула |
мальтозы |
гидролизуется и дает две молекулы '£> -глю |
||||||||||
козы. На стр. 64 было отмечено, |
что |
молекула мальтозы |
обра |
|||||||||
зована |
|
из |
двух |
молекул |
^ |
-глюкозы путем отщепления молеку |
||||||
лы воды за счет полуацетального гидроксила одной молекулы |
||||||||||||
|
л. -XJ - глюкозы и гидроксила |
4-го |
атома углерода другой |
|||||||||
молекулы |
аС |
- Â j -глюкозы: |
|
И х |
^ он |
|
||||||
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
----------- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
hl - С ~ О іі |
|
|
|
н - с — ь н |
|
||||||
0 |
Но - С - н |
|
|
|
Н О - СI |
~ и |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
I |
|
|
|
Н |
- |
С |
- Р.М |
|
|
|
2..С |
|
|
||
|
И |
- |
с |
|
|
|
|
|
И |
] |
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
||||
|
|
|
СНг СН |
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с н , о н |
|
|||
|
|
|
|
|
мальтоза |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
- / о с - г л ю к о и и рано зил ) |
- |
- |
глюкоза |
|
/ |
||||||
|
|
Нагляднее строение мальтозы выражается перспективной формулой Хеуорса
полуацетальный
гидроксил'
|
|
- |
7 1 - |
Свойства |
мальтозы |
|
|
|
Мальтоза кристаллизуется с одной молекулой вода(моногид |
||
рат |
^ |
-формы) в виде |
белых игл с температурой плавленая |
І02-ЮЗ°С.Сладка на вкус (0,6 сладости тростникового сахара),
Хорошо растворима в воде.
Мальтоза так же, как и моносахариды, способна к таутомер ным превращениям. Зто объясняется тем, что в молекуле маль тозы во втором остатке 5$ -глюкозы сохранился иолуацеталь-
ный гидроксил. Таутомерные превращения мальтозы совершаются в водных растворах с участием только второго остатка Я) -глю козы со свободным полуацетальным гидроксилом, причем этот ос таток * -глюкозы остается связанным с первым моносахарид ным остатком. Таким образом,в водном растворе для мальтозы возможны три таутомерные формы: две циклические и одна откры тая (с карбонильной группой)
Ч
- 7 2 -
Сй.СН |
СЙ3СН |
- форма
ß
Упражнение 58. Напишите таутомерные формы мальтозы в ви де проекционных формул.
Химические превращения мальтозы обусловлены ее строени ем. Мальтоза реагирует в циклической (спиртоокясной)«яли а открытой (альдегидной)форме. Характерными реакциями явля- '
гтся:
I . Кислотный и ферментативный гидролиз, в результате которого происходит расцепление гликозидной связи и образо вание двух молекул об -глюкозы из одной молекулы маль тозы*^* Фермент, расщепляющий мальтозу до глюкозы, называют глюкозидазой. Он находится в пивных дрожжах, слюне, панкреа тическом и кишечном соках.
При написании схеш реакции гидролиза следует иметь в ви
д у , |
что она протекает в водной ср еде, а поточу мальтоза |
и про |
дукт |
ее гидролиза - ^ -глюкоза находится во всех трех тауто |
|
мерных формах, В приведенной схеме показан гидролиз, оС |
-фор- |
ш мальтозы.
- 7 3 -
|
■+ (-/ОН —*■ |
- глюкоза |
|
( в трёх таутомер- |
|
|
-них |
формах) |
|
расщепляется гликозидная |
|
|
связь |
|
2. |
При окислении мальтозы образуется одноосновная мадь- |
|
тобионовая кислота |
|
|
|
СН.ОН |
cHtOH |
мальтобионовая кислота 3. С фени«гидразином мальтоза дает фенидгидразок и оэааон
X |
|
И \ |
^ |
|
N.. |
ч . |
|
------ С --------, |
. |
С |
|
||||
|
— с ------ , |
с'іѴ-»/И-СД, |
|||||
|
I |
|
1 |
|
t |
1 |
i ' |
Н - с - о н ! Н - с -он |
Н -С -он j |
Ң-. с -он |
|||||
0 Но- |
с - и |
|
' Щ - Щ - c4Hf . |
Н,( |
I |
О |
і |
НО- С - н |
но-с-Н |
но-с -н |
|||||
|
I |
|
I |
о |
I |
|
I |
Н - |
с - он |
|
I |
|
Н-с. -он |
ftic', ' ' |
|
|
|
— |
|
I |
|
IV:1'' |
|
|
|
И - г -он |
|
|
|||
|
|
|
н-с |
|
Н-С -Ort |
||
|
€>НлОЦ |
|
I |
|
'I |
V i |
|
|
|
СНгОН |
|
||||
|
|
|
оНхОН |
|
: tH^PH |
||
|
|
|
|
|
|
феиндгидразов мальтозы :-:
- 7 4 -
З с |
|
‘C'tJ-NH-CJf, |
|
— |
e — |
|
НчС--Ѵ-А/н-СИ. |
||
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
|
Н -с |
ОН |
ІНІ • с-о'н : |
|
н-с-он |
|
С-О |
|||
° Н 0 - СI- Н |
I |
H O - C - H |
+ Н Н . - Ѵ Н - С Д ■ |
|
|
I |
|
|
/ |
|
но-е-н о но-с -н |
||||||||
Н-С -CH |
— с |
|
|
о и-сI -сн |
|
3 е |
|||
|
|
H j |
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
I |
|
|
I |
H -С |
|
|
|
|
И .X |
|
|
|
|
|
н-с-он |
|
|
|
|
Н-с -он |
|||
|
снгон |
|
|
|
I |
|
I |
|
|
сн,он |
I |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
CHjOH |
CHjOH |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
|
фенилгядразон мальтозы |
невнделж'мнИ |
промежуточный про |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
дукт |
|
|
|
|
----- с |
|
|
|
||
— - с -------- |
С-Н-ѴН-(.\Ц,. |
|
|
'с |
- W-Nrt -С^Ч4. |
||||
Н -с-он |
с > 0 |
|
|
і |
|
|
I |
|
|
|
|
Н-С -СП |
|
(juN-NH -CfcHj |
|||||
1 |
с |
' |
♦WHt-NH-C4H1. -qtf |
1 |
о |
но с |
|
||
о но -е -н |
|
НО-С.-Н |
НО-с-Н |
|
|||||
И -с -он |
И ' |
|
О |
і |
|
|
нЛ |
|
|
|
|
|
Н - С |
-О Н |
|
|
|||
СН,0НI |
Н - СI - СМ |
|
|
|
Н-сI |
-он |
|||
|
|
Ь с |
|
|
|||||
си,ОН |
|
|
С Н ,С н |
|
С Н г О Н |
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
озазон |
мальтозы |
|
|||
|
4 . |
Мальтоза восстанавливает аймачный раствор окиси сереб |
ра до свободного серебра, а жидкость Фелинга до закиси меди.
|
|
5 . Восстанавливается до полнола .. |
|
||||
|
|
|
.. |
. |
|
' И. |
снасн |
с |
----------- |
‘ |
1 |
|
|
||
1 |
|
|
|
■ |
I |
||
Н - С - ОН |
|
Н - С - О Н |
|
н -с -о н |
|||
о |
|
А и - с - о н |
|||||
> |
|
|
1 |
— |
'■ |
I |
|
V I A А |
« 1 |
1 |
1 І Л |
/ 1 1 1 . 1 1 |
Q но-с - н |
||
Н О - С - Н |
|
33 |
|
Ни-С». - ОН |
|
||
И -СI -О Н |
|
|
н-с |
||||
J Ü C . |
|
и -с - он |
|
Н -С он |
|||
|
|
|
|
» |
|
г-СИ,он |
\ |
Си , О И |
|
|
V |
|
СНаСН |
||
|
|
снаон |
|
полиол
-7 5 -
6.Со спиртами в присутствии небольших количеств сухого нее мальтоза дает гликозида. Остальные гидроксилы в этих ус ловиях не реагируют
И |
|
|
|
И |
o'* |
|
Hs |
И |
- ' сн |
|
|
|
|
"с |
—____ п ------- - |
П ч |
V |
||
|
|
|
|
г * |
" |
||||
|
[ |
|
|
1 |
|
1 |
1 |
|
|
н с - он |
|
И- с -ОН |
|
и - с - он |
Н-С - он |
||||
|
|
> |
5 |
НОС-гі |
э + с ^ о н - ^ г |
н о с - н |
0 но-с - н |
||
НО - с -н |
|||||||||
Н - с -он |
LJ L ' C |
|
1 |
|
|
||||
) |
И - с - он |
Щ - С |
|
||||||
и |
|
1 |
|
|
|
с |
|
||
ч р |
|
|
|
|
|
|
|
||
п |
|
|
н-с |
|
их |
И - с |
---------- |
||
|
СН,ОН |
|
|
і |
|
||||
|
|
|
сн*ои |
|
Іц еОН |
сн^он |
|||
|
|
- |
мальтоза |
мѳтидгликозид |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
ei.- мальтозы |
|
|
|
|
|
|
7. Метилируется диыѳтвяоульфатом с предварительной защи |
||||||
|
|
той гликозидного гидроксила (как щ в случае моносахаридов |
|||||||
|
|
получают |
сначала метилгликозид - |
отр.49) |
|
|
|||
Н . |
|
|
|
HN |
nC^!. |
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
с<-— |
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
н - с - о н |
О |
Н-с -он |
|
|
|
|
|||
|
. |
|
но-с -и о |
|
|
|
|
||
о Н О - с - й I |
7 S q , — |
|
|
|
|||||
И^с-он |
L |
|
|
|
|
|
|||
|
|
\ о с и * |
|
|
|
||||
|
|
|
|
I |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Н-с------ |
|
|
|
|
|
СНаОгі |
|
, ІН а0Н |
|
|
|
/ |
метилгликозид ^ - мальтозы
- 76 -
Н - с - О Сйь
I
О С МО-С - н I
И - с - ОСИ*
ч '
_____1C
I
о 4 й і-
с -
Н- С- С'-.Н .
сн е - с - и
н
___ .с
I
ч - с ~
I
С ч гоей 4
октаметилмальтоза
о 4Ч- ? 02
ОСИ,
^сС—(норма')
Ѳ.При действии на мальтозу ангидридов кислот образуются сложные эфиры
н 's.г
1 Н -С-ОН
1
ЛНО-С.-Н
Н-С-ОН
I и . с
I
с н ^ н
|
/ л: |
о |
|
\ с |
Z |
|
|
|
1 |
1 |
|
1 |
Н-С-ОН |
|
о |
1 |
|
1 |
НО-С- н |
|
|
|
+ 8 |
|
J L c |
3 |
н -с -
\
снгон
С Hj— с |
О— |
|
1 и =*• о |
||
1 |
|
М |
ot0 |
|
1 |
ѴС — |
||
н-с-осссн,о |
|||
г etf/co- с-н |
|||
H - C - O C O C t / j |
I |
|
|
1 |
снрсо-с~Н |
||
1 |
|||
W. |
|
||
Н - г - о е о с н . 1 |
__:с |
|
I
Н - С -
I
снгососнл ■снгососчь
оL - мальтоза |
онтаацѳтил -об - мальтоза |
Упражнение 59. Структура мальтозы определяется следующим образом: I ) Определение цутаротацив. 2) получение фенилоэазона. 3) Кислотный или ферментативный гидролиз, в результате образуется две молекулы 'Â) -глюкозы. 4) Идентификация мо-
- 7 7 -
|
Ирдщсаридов, образующихся при гидролизе (пддучениѳ |
фенилгид- |
||||||||||
|
разода). б) Метилирований обоими |
методами (дает ѳктамвтиліш ь- |
||||||||||
|
ТОЭУ, которая ЯРИ ЩЦрОЯНЭб раошепляѳтоя, образуя |
2,3,4,8-Т вТ - |
||||||||||
|
рімѳтил-'й'Глюкоау |
и 2 , 3 ,8 -т р н м е т и л - © -глю козу). |
6 ) |
для |
выяс |
|||||||
|
нения I |
имеют ли QQTâTlffl Рлвкоаы |
пиранозное или |
фуранозноѳ |
стро |
|||||||
|
ение, т . е, |
бРЯЗНЕаютоя друг |
о Другом за счет гидроксила при |
|||||||||
|
С-4 иди гидроксила ПРИ О -В, мальтозу окисляют до мальтобионо- |
|||||||||||
|
ВОЙ КИСЛОТЫ, которую метилаРУВТ, а затем подвергают гидролизу. |
|||||||||||
|
При |
атом получается 3 , 3 , 4,6 |
- тетрамѳтил-^ -глюкова |
и 2, 3,5, |
||||||||
|
6 - тѳграмітядошюновая кислота со свободным гидроксилом про |
|||||||||||
|
0 -4, Следовательно, именно этот гидроксил и гликозидный гид |
|||||||||||
|
роксил другого остатка ^ -глюкозы образуют гликозидную связь. |
|||||||||||
|
Напишите уравнения указанных выше реакций и укажите, |
что |
объяс |
|||||||||
|
няет |
каждая из реакций. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Даутоза |
( молочный сахар) |
|
|
\ |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Лактоза встречается в свободном виде в молоке млекопитаю-' |
||||||||||
|
щих |
(отсюда название "лактоза" |
от латинского слова " P c i e t u m q |
|||||||||
|
-молоко). В коровьем молоке |
ее содержится 4-5,5% , Лактоза |
||||||||||
|
кристаллизуется при комнатной температуре с одной молекулой |
|||||||||||
|
воды - |
моногидрат оС формы |
с |
t |
пл.202°С, обладает |
сладковат |
||||||
° |
т ш |
вкусом (в 6 раз |
меньшим, чем тростниковый сахар), |
плохо раст |
||||||||
|
ворима в воде, негигроскопична. Применяется для приготовления |
|||||||||||
|
легко гидролизушпхея лекарств и для питания грудных детей. |
|||||||||||
|
|
При гидролизе |
лактоза расщепляется н а ^ |
-глюкозу и ^ т |
||||||||
|
Гвяантозу |
(равномолекулярная смесь): |
|
|
|
|
||||||
|
с, Л |
» |
Ѵ |
Не° — |
-с » н ,г ое |
- с 4н,гое |
|
|
|
|
з а - г л ю к о з а 9Ь- г а л а к т о з а
- 7 8 s -
Строение лешяоз» <йлло> доказан® методомметилирования
всех ее лвддреавишя®« с- последующи» ігвдролиэом метилиро
ванной® продукт» іт иденти^вашгей метилированных производных, образоз^шияея пригидролизе. Выяснено, что в молекуле лакто зы имеется один свободный полуацеталышй гидроксил, находящий ся в остатке глюкозы. Гликозидная связь образована за счет гли-
козидного |
гидроксила JJ> - 'л) -галактозы |
и гидроксила при |
4-м |
|||
атоме |
углерода |
^ |
глюкозы. Позтому |
лактозу следует |
рас |
|
сматривать |
как |
производное глюкозы, в которой атом водорода |
||||
гидроксила |
при |
С-4 |
замещен галахтовилышм остатком - 4 - |
|
||
( j> |
- |
^О-галактопнранозия) - 'ÂD-глюкозой. |
|
И\ |
с |
о н |
|
I |
|
Н ~ с - |
О Н |
I
НО - С - н
Н - С - 0 - 0
И - V I
с
I
сн гон
аС -CÖ- глюкопнраноэа
н |
\ |
О Н |
|
|
- с |
|
|
I |
н |
--с - он |
|
|
|
I |
НО •- с - н |
||
О |
- |
( |
н |
с --- і- |
|
н , „ |
» |
|
|
|
L.c |
I
СНаОН
|
н |
|
,Н - |
с - О Н |
|
НО - |
с - н |
-Н*0 |
|
|
Ц О ' і - н
I
И - с ----------
I
сн3он
J)- /Ф -галактопираноза
Н- С - ОН
I
Н О - С - И
1
НО - с -Н
J
И - с — _
I СЙ,ОН
л а к т о з а
-7 9 -
Если изобразить написанные выше формулы в виде перспек тивных
ß> |
- галактоза |
öt - 'й - гликбза |
? |
|
то легко заметить, что глюЕО'зидаай гадрокеая |
ß х- л) - |
|||
галактозы |
и гидроксил яри |
4-®а атоме углерода |
^ |
- СО -глю- |
ңозы расположены в разных |
плоскостях. Б таком случае |
шдѳлѳшѳ |
воды за счет этих двух гадроковшов иевоэмолззо. Эш гидроксилы должны быть расположены в одной влоскоста» для чего ее обходима,
чтобы молекула |
- 'Ъ -гавкоза была повернута на Е80° |
I |
|
аі г-’Зі Т-' гдркоза |
глвкоза |
)