Конформация моносахаридов

D-(+)-глюкоза существует в виде пиранозного цикла. Поскольку угол связи С–О–С составляет 111⁰ (и почти равен тетраэдрическому 109^о28^’), т.е пиранозное кольцо похоже на циклогексановое. Оно не плоское и существует предпочтительно в конформации кресла, а не ванны, в виду минимального торсионного (нахождение в заторможенной конформации) и вандерваальсового (пространственного) напряжений. Это заключение подтверждено рентгеноструктурным анализом. Более устойчивой конформацией будет считаться та, в которой все объемные заместители

(–CH₂OH, –OH) будут занимать незатрудненное экваториальное положение. Из всех D-альдогексоз только b-D-(+)-глюкопираноза может принимать конформацию, в которой все объемные группы находятся в экваториальном положении.

Это обстоятельство и объясняет ее наибольшую распространенность в природе.

Физические свойства

Моносахариды - твердые вещества, легко растворимые в воде, нерастворимые в эфире и плохо растворимые в спирте. Большинство моносахаридов сладкие на вкус.

Отдельные представители

D-рибоза – альдопентоза. В виде нуклеозидов входит в состав клеточных ядер.

D-дезоксирибоза – альдопентоза. У второго атома углерода отсутствует
группа –OH. Входит в состав ДНК.

D-манноза – альдогексоза. Содержится в корке апельсина, ячмене. При восстановлении образует спирт маннит. D-маннит содержится в маслинах, грибах.

D-галактоза – альдогексоза. При окислении образует слизевую кислоту. Входит в состав молочного сахара.

D-глюкозамин – альдогексоза. Структурный фрагмент гликопротеидов, гепарина, некоторых олигосахаридов молока и полисахаридов бактерий.

D-фруктоза – кетогексоза. Входит в состав дисахарида сахарозы.

Химические свойства

Моносахариды проявляют химические свойства карбонильных соединений, спиртов и полуацеталей. Рассмотрим соответствующие реакции на примере D-глюкозы.

Окисление

Выделяют три основных метода окисления:

 

1. Окисление бромной водой (Br₂ + H₂O)

Окисляются только альдозы, но не кетозы. Реакция не вызывает изомеризацию молекулы, поскольку это кислый реагент. С помощью этой реакции, возможно, отличить кетозы от альдоз. В этом случае происходит мягкое окислении до гликоновых кислот. D-глюкоза окисляется в
D-глюконовую кислоту.