Тема 5. Свойства моносахаридов

Введение. Тема не так уж сложна. Чтобы не перегружать вас лишней информацией, могу сказать, что все эти реакции прекрасно описаны в учебнике Баукова, переписывать учебник мне не хочется, это долго и бессмысленно. Желающие могут легко приобщиться к химической сути, там все реально понятно. Мы, кстати, настоятельно рекомендуем это сделать – периодически попадаются вопросы на понимание сути. Поскольку реакции являются уж очень однотипными, – скажу читерские ходы, как на них отвечать.

Типичные вопросы:

1. Синтез-гидролиз гликозида.

Пример:

А.

Как с этим бороться:

Не пугайтесь длинных названий. В таких вопросах правильный ответ всегда – смесь α и β каких то там гликозидов, обычно даже не нужно вникать каких. При гидролизе из «название радикала-какого то гликозида» получается спирт по названию радикала и углевод по названию гликозида. Например, из O-метил-α-D-глюкопиранозида получается метанол и глюкопираноза.

2. Алкилирование.

Пример:

.

Как с этим бороться:

Вспоминаем, сколько ОН в данном углеводе. Сколько ОН - столько и метилов. Например, в глюкопиранозе 5 ОН, из нее получается пентаметил (только при этом надо иметь где то под рукой формулу глюкопиранозы, что является не такой уж и простой задачей, хотя решение лежит в другой области – области грамотного написания шпор). Вы ведь умеете считать до пяти по гречески? Моно, ди, три, тетра, пента, если что. Пригидролизе таких штук в них становится на один (!) метил меньше, то есть из пентаметил какая то гликозид получается тетра метил какая то оза., такие вопросы тоже бывают.

3. Ацилирование.

Пример:

С. Маноза – 4 ОН, маннопираноза – 5ОН, дезоксиманнопираноза на одни меньше, то есть 4ОН. Даже неважно, какая там именно формула, ответ тетраацетил.

Как с этим бороться:

Легко. Количество ацетилов – по количеству ОН групп в углеводе.

4. Восстановление.

Пример:

Нет изображения.

.

Как с этим бороться:

Да легко. При восстановлении НАДН или водородом на палладии получаются альдиты, те же углеводы, но сверху вместо альдегида - СН2ОН. Из ксилозы получается ксилит, из глюкозы –глюцит (сорбит), из маннозы – манит, из фруктозы – внимание – смесь глюцита и маннита (а не фруктит).

5. Мягкое окисление.

Пример:

.

Как бороться:

При оксилении НАД или бромной водой страдает только альдегидная группа, она превращается в карбоксильную. Продукт – альдоновая кислота. (глюконовая, галактоновая, рибоновая...).

6. Жесткое окисление.

Пример:

Нет изображения.

.

Как бороться:

При окислении азотной кислотой страдают верхняя и нижняя группы, продукт альдаровая кислота (глюкаровая, галактаровая…).

7. Уроновые кислоты.

Пример:

.

Как бороться:

Последовательность реакций такая – синтез гликозида-оксиление-гидролиз. Окисление первичноспиртовой группы – это об уроновых кислотах. При декарбоксилировании цепь будет короче на 1 С, нижний, вот и угадайте, что за углевод получился. Закрыли в маннозе нижний крест, увидели незнакомый углевод, не рибозу и не ксилозу, а эпимер ксилозы по С-2.

8. Изомеризация в щелочной среде через ендиольную форму.

Пример:

.

Как бороться:

В целом суть довольно сложна. Вкратце – при изомеризации всегда должно получаться три вещества, две альдозы и кетоза. По этомы признаку, надеемся, всегда можно будет выловить правильный ответ.