книги / Органическая химия.-1

сно

н—— ОН

н•/*чт т

л' ‘Un

н——ОН

с:н2он

D (+ ) -глюкоза L (—)глюкоза s-D (+)*глюко1ираноз'1 a-L (—)-глюкопираноза*

D (+)-глюкоза очень широко распространена в природе, она со­ держится в соке винограда и других сладких плодов.

Причина распространенности глюкозы, в энергетической стабиль­ ности ее конформации: все объемистые группы в ее молекуле зани­ мают экваториальное положение (стр. 279, 340). У всех остальных гексоз хотя бы одна объемистая группа находится в аксиальном поло­ жении:

З-й-глюкоза

Из остатков глюкозы построены важнейшие полисахариды — гексозаны (клетчатка и крахмал). Это кристаллическое вещество, сладкое на вкус (2/3 сладости тростникового сахара). При восстанов­ лении дает спирт — сорбит, при окислении — глюконовую кислоту (стр/ 281).

Источником для получения глюкозы является крахмал или клет­ чатка. Применяется глюкоза в пищевой промышленности как деше­

по отношению к группе СН2ОН.

Фруктоза входит в состав сока многих плодов, а также меда. Она в три раза слаще тростникового сахара.

Следует отметить, что в природе встречаются пентозы и гексозы и с развет­ вленной углеродной цепью. Так, например, в петрушке содержится а п и о з а

СНоОНч

; с о н - с н о н - с н о

СНоОН/

в состав антибиотика стрептомицина входит с т р е п т о з а

СНз-СНОН-СОН-СНОН-СНО

СНО

Встречаются также сахара с меньшим, числом гидроксильных групп, так называемые дезоксисахара. Примером дезоксисахаров может служить 2 -дезок- си-О-рибоза — составная часть дезоксирибонуклеиновых кислот, имеющих большое биологическое значение (стр. 598).

Аминосахара. Важнейшими распространенными в природе производными сахаров являются аминосахара. Наиболее распространены D-глюкозамин и D-галактозамнн:

I--------------------

встречающиеся в животных и растениях в форме их N-ацетильных производных и служащие мономерными единицами в построении высокомолекулярных соеди­

нений.

Полисахарид хитин ракообразных, насекомых и грибов построен исклю­ чительно из Ы-ацетил-О-глюкозаминных остатков с Р-глюкозидной связью 1,4.

Аминосахара содержатся в многочисленных других природных продуктах и выполняют специфические функции. Они являются составной частью слизис­ тых веществ, находятся в стекловидном теле глаза, в синовиальной жидкости суставов, в кровеносных сосудах и т. д.

Многие соединения этого типа регулируют свертывание крови (гепарин) и образование красных кровяных телец. Аминосахара также содержатся в ве­ ществах, определяющих принадлежность человека к группам крови А, В и АВ.

лактоза, 4-[(3-Э-галактопиранозидо]-глюкоза

При гидролизе дает галактозу и глюкозу. Сахар восстанавливаю­ щий.

С а х а р о з а ( с в е к л о в и ч н ы й , т р о с т н и к о в ы й с а х а р ) . Очень распространен в природе. Получается из сахарной свеклы (содержание до 28% от сухого вещества) и сахарного тростника. Является не восстанавливающим сахаром, так как кислородный мос­ тик образован с участием обеих гликозидных гидроксильных групп:

сахароза; 2-[а-0-глюкопираиозидо]-р-0-фруктофуранозид

При гидролизе образует глюкозу и фруктозу. Фруктоза находит­ ся в сахарозе в фуранозной форме. В свободном состоянии она имеет пиранозную форму.

При гидролизе сахарозы, обладающей правым вращением, знак вращения меняется, так как образующаяся фруктоза значительно сильнее вращает влево, чем глюкоза вправо. Это явление называется инверсией, а полученная смесь — инвертным сахаром (искусственный мед). Катализаторами инверсии являются ферменты и кислоты.

Водород в присутствии катализаторов восстанавливает сахарозу с инвер­ сией в смесь маннита и сорбита. Отщепление от этих гекситов воды приводит к образованию ангидридопронзводных, метиловые и этиловые эфиры которых являются весьма ценными пластификаторами. Акриловые и метакриловые эфи­ ры гекситов полимеризуются в стеклообразные смолы.

Октаацетат сахарозы затвердевает из расплава в бесцветную смолу, которую применяют в качестве промежуточного слоя при получении стекла триплекс.

Бензоат сахарозы (с средним содержанием 7,4 бензоильных остатков на мо­ лекулу сахара) — прозрачный, как стекло, аморфный материал, растворяющий­ ся во многих органических растворителях; используется для уменьшения вяз­ кости различных искусственных смол при получении лаков, клеев и др.

Эфиры сахарозы и высших жирных кислот, а также жирных оксикислот обладают высокой моющей способностью и используются как промышленные детергенты. Эти продукты тверды, бесцветны, не имеют запаха и вкуса, совершен­

но не ядовиты и полностью разрушаются бактериями при биологической само* очистке воды.

Диэфиры высших жирных кислот и сахарозы используются как эмульгаторы при получении маргарина, в фармации и в косметике.

Октаметилсахароза применяется в промышленности пластмасс как пласти­

фикатор.

Аллиловые эфиры сахарозы используются как лаковая основа, так как под влиянием кислорода воздуха они полимеризуются в очень стойкие пленки. Сополимеризацией со стиролом, акрилонитрилом и т. п. получают искусственные

смолы.

При взаимодействии сахарозы с водородом и аммиаком образуются много­

лекул полисахаридов обычно принимают участие глюкозидный и чет­ вертый гидроксил. В некоторых случаях связь может возникать за счет шестого гидроксила:

Крахмал. Крахмал накапливается некоторыми растениями (зла* ки, картофель) в качестве резервного материала. Его получают в тех­ нике из картофеля. Это белый порошок (зерна). Восстанавливающими свойствами не обладает.

При гидролизе крахмала могут быть получены промежуточные продукты: растворимый крахмал ->■ декстрины мальтоза.

Используя различные катализаторы, можно остановить его гид­ ролиз на определенной промежуточной стадии: так, ферменты со­ лода доводят гидролиз до мальтозы, а ферменты дрожжей гидроли­ зуют последнюю до глюкозы; серная кислота гидролизует крахмал до глюкозы.