вариант. МОНОСАХАРИДЫ. Альдозы класс моносахаридов СnH2n

• Название: Альдозы класс моносахаридов СnH2n
• Анкор: вариант
• Дата: 08.05.2022
• Размер: 0.88 Mb.
• Имя файла: МОНОСАХАРИДЫ.docx
• Тип: Документы; #518053

АЛЬДОЗЫ



Класс моносахаридов С_nH_2nO_n
Общие химические свойства моносахаридов на примере глюкозы

В силу своего строения глюкоза обладает химическими свойствами спиртов и альдегидов, а потому проявляет окислительно-восстановительную двойственность.

Окислительные свойства глюкозы: гидрирование с образованием сорбита.

Восстановительные свойства: с бромной водой, медное зеркало, серебряное зеркало, нитрование с образованием глюконовой кислоты или ее солей, с карбоновыми кислотами и ангидридами с образованием сложных эфиров.

Реакции глюкозы по спиртовым группам

Реакции этерификации и ацилирования: как многоатомный спирт глюкоза взаимодействует с карбоновыми кислотами, их ангидридами или хлорангидридами с образованием сложных эфиров :





Билогическое значение имеют эфиры фосфорной кислоты – фосфаты, образующиеся по месту последнего звена с участием фермента фосфорилазы:


Как многоатомный спирт глюкоза реагирует с гидроксидом меди(II) с образованием ярко-синего раствора гликозида меди(II) без присутствия щелочи и без нагревания!!!:



Реакции глюкозы по альдегидной группе

1. Восстановление водородом (гидрирование) и комплексными гидридами металлов (боргидрид натрия NaBH₄, алюмогидрид лития LiAlH₄) в шестиатомный спирт сорбит:





глюкоза сорбит

2. Окисление: в зависимости от типа окислителя и условий реакции моносахариды могут окисляться с образованием различных продуктов:

А. В реакциях с мягкими окислителями (аммиакат серебра, реактив Фелинга, бромная вода) альдозы окисляются с участием альдегидной группы с образованием альдоновых кислот.



D- глюкоза аммониевая соль D-глюконовой кислоты

или



Реакция медного зеркала: окисление реактивом Фелинга (гидроксид медив щелочной среде) и нагревании реактив восстанавливается до красного осадка оксида меди (I), а глюкоза окисляется в глюконовую кислоту:



или



глюкоза глюконовая кислота

 

Окисление бромной водой. Реакция сопровождается обесцвечиванием бромной воды, так как молекулярный бром восстанавливается в бесцветный бромид-анион:



глюкоза глюконовая кислота

или CH₂OH-(CHOH)₄СОН + Br₂ + H₂O (НBrО +НBr) = CH₂OH-(CHOH)₄СООН + НBr
Б. Сильные окислители (концентрированные азотная , серная кислота) окисляют, наряду с оксогруппой, последнюю гидроксильную группу, образуя двухосновные сахарные кислоты:



при окислении галактозы – галактаровую (слизевую) кислоту:


ПРИ ГОРЕНИИ УГЛЕВОДОВ ОБЪЕМЫ КИСЛОРОДА И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА РАВНЫ!!!!!

Особые свойства глюкозы

• 
  Ферментативное брожение:
  

Спиртовое брожение:

Молочнокислое брожение:

Маслянокислое брожение:

Фруктоза (кетоза, кетоноспирт)



4) Не дает серебряное и медное зеркало, но при обработке щелочью изомеризуется в глюкозу и дает эту реакцию.

5) дает вишнево-красное окрашивание при нагревании с крепкой соляной кислотой и резорцином, а при больших концентрациях фруктозы появляется красно-бурый осадок (реакция Ф.Ф. Селиванова,1887).

6) Не обесцвечивает бромную воду, как и все кетозы, поэтому реакция применяется для отличия кетоз от альдоз. 

7) При восстановлении кетоз комплексными гидридами металлов (боргидрид натрия NaBH₄, алюмогидрид лития LiAlH₄), например D-фруктозы, возникает новый асимметрический углеродный атом, что приводит к образованию двух многоатомных спиртов:

 



D-фруктоза D-сорбит D-маннит
Способы получения моносахаридов




3. Гидролиз ди- и полисахаридов под действием кислот или ферментов:

а) С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О, Н⁺ 2С₆Н₁₂О₆

дисахарид моносахарид

б) (С₆Н₁₂О₅)_n + Н₂О, Н⁺ nС₆Н₁₂О₆

полисахарид
Качественные реакции на моносахариды

Глюкоза	1) Cu(OH)2	Визуальные признаки зависят от условий проведения реакций: со свежеосажденным гидроксидом меди без нагревания, в сильнощелочной среде!!!, за счет гидроксильных групп образует ярко-синий раствор гликозида меди: 2) при нагревании как альдегид, она дает реакцию медного зеркала: как альдегид она окисляется в глюконовую кислоту и восстанавливает свежеосажденный гидроксид меди (реактив Троммера – Фелинга), сначала в желтый осадок гидроксида меди (I), который при нагревании дает темно-красный осадок оксида меди (I):
	2) реактив Толленса (аммиачный раствор оксида серебра)	за счет альдегидной группы с реактивом Толленса дает серебряное зеркало:
	2) раствор FeCl3	фиолетовая окраска 6FeCl3 + C6H12O6 → 6FeCl2 + C6H6O6 + 6HCl
	3) бромная вода: Br2 + H2O = НBrО +НBr	реакция сопровождается обесцвечиванием бромной воды за счет восстановления молекулярного брома в бесцветный бромид-анион: или CH2OH-(CHOH)4-СОН + Br2 + H2O = CH2OH-(CHOH)4СООН + НBr
Фруктоза	1) Cu(OH)2	без нагревания, без присутствия щелочи!!!, за счет гидроксильных групп образует ярко-синий раствор гликозида меди:
	2) реактив Селиванова: НСl + резорцин (метадигидроксибензол)	Реакция Ф.Ф.Селиванова (1887 г) – открытие фруктозы: вишнево-красное окрашивание при нагревании с крепкой соляной кислотой и резорцином, а при больших концентрациях фруктозы появляется красно-бурый осадок:
	3) реактив Молиша: серная кислота	Эту цветную реакцию дают все углеводы, но кетозы реагируют более интенсивно: при действии серной кислоты на различные углеводы идет расщепление ди- и полисахаридов с последующей внутримолекулярной дегидратацией моносахаридов и образованием гидроксиметилфурфурола, который сульфируется с образованием ярко окрашенного красно-фиолетового продукта.
	4) НЕ-реактивы: реактив Толленса, Cu(OH)2, бромная вода	Не дает серебряное и медное зеркало, но при обработке щелочью изомеризуется в глюкозу и дает эту реакцию. Не обесцвечивает бромную воду, как и все кетозы, поэтому реакция применяется для отличия кетоз от альдоз.