Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Журавлева Л.Е. Углеводы учеб. пособие для студентов-заочников фак. естествознания пед. ин-тов

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
5.95 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

-

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,.

 

 

- 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». - 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

 

 

 

 

—____ 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

 

-

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

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

)

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ