УГЛЕВОДЫ
Углеводы (сахара) – органические соединения, имеющие сходное строение и свойства, состав большинства которых отражает формула Cx(H2O)y, где x, y ≥ 3.
Исключение составляет дезоксирибоза, которая имеют формулу С5Н10O4.
НЕКОТОРЫЕ ВАЖНЕЙШИЕ УГЛЕВОДЫ
Олигосахариды
Полисахариды
Глюкоза С6Н12О6
Фруктоза С6Н12О6
Галактоза С6Н12О6
Рибоза С5Н10О5
Дезоксирибоза С5Н10О4
Дисахариды:
Сахароза С12Н22О11
Лактоза (молочный сахар) С12Н22О11
Мальтоза (солодовый сахар) С12Н22О11
Целлюлоза
(С6Н10О5)n
Крахмал
(С6Н10О5)n
Гликоген
(С6Н10О5)n
Физические свойства
Моно- и олигосахариды – твердые, белые кристаллические вещества, имеют сладкий вкус, хорошо растворимы в воде. Полисахариды – твердые, без сладкого вкуса, практически нерастворимые в воде (кроме крахмала).
Моносахариды
Моносахариды – гетерофункциональные соединения, в состав их молекул входит одна карбонильная группа (альдегидная или кетонная) и несколько гидроксильных.
|
|
ГЛЮКОЗА
Строение
В водном растворе глюкозы существует динамическое равновесие между двумя циклическими формами - α и β и линейной формой:
Циклические α- и β-формы глюкозы представляют собой пространственные изомеры, отличающиеся положением полуацетального гидроксила относительно плоскости кольца. В α-глюкозе этот гидроксил находится в транс -положении к гидроксиметильной группе -СН2ОН, в β-глюкозе – в цис -положении.
Явление существования веществ в нескольких взаимопревращающихся изомерных формах было названо А. М. Бутлеровым динамической изомерией. Позднее это явление было названо таутомерией
В твёрдом состоянии глюкоза имеет циклическое строение. Обычная кристаллическая глюкоза – это α- форма. В растворе более устойчива β-форма (при установившемся равновесии на неё приходится более 60% молекул). Доля альдегидной формы в равновесии незначительна. Это объясняет отсутствие взаимодействия с фуксинсернистой кислотой (качественная реакция альдегидов).
Для глюкозы кроме явления таутомерии характерны структурная изомерия с кетонами (глюкоза и фруктоза – структурные межклассовые изомеры) и оптическая изомерия:
Физические свойства
Глюкоза – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, сладкое на вкус (лат. «глюкос» – сладкий):
1) она встречается почти во всех органах растения: в плодах, корнях, листьях, цветах;
2) особенно много глюкозы в соке винограда и спелых фруктах, ягодах;
3) глюкоза есть в животных организмах;
4) в крови человека ее содержится примерно 0,1 %.
|
|
Получение.
В промышленности
Гидролиз крахмала:
(C6H10O5)n + nH2O t,H+ → nC6H12O6
крахмал глюкоза
В лаборатории
Из формальдегида (1861 г А.М. Бутлеров):
6 HCOH Ca(OH)2 → C6H12O6
формальдегид
В природе
Фотосинтез:
6CO2 + 6H2O hν, хлорофилл → C6H12O6 + 6O2
Другие способы
Гидролиз дисахаридов:
C12H22O11 + H2O t,H+ → 2 C6H12O6
мальтоза глюкоза
C12H22O11 + H2O t,H+ → C6H12O6 + C6H12O6
сахароза глюкоза фруктоза
Химические свойства глюкозы.
1. Реакция комплексообразования с гидроксидом меди (II).