Реакции циклических форм моносахаридов

Моносахариды циклических структур являются многоатомными спиртами с более кислыми гидроксилами, чем группы ОН в алканолах. Моносахариды вступают во многие реакции своими гидроксильными группами.

1.Сахараты.

Реагируя с основаниями, моносахариды образуют алкоголяты, называемые сахаратами. Подобно глиерину, моносахариды растворяют гидроксид меди (II), образуя окрашенный в синий цвет комплекс сахарата меди. Эта реакция служит одним из доказательств многоатомности сахаратов.

2.Гликозиды.

Под влиянием гетерокислородного атома активными, наиболее реакционноспособными, являются гликозидные гидроксилы. Производные сахаров, в которых гликозидная часть молекулы связана через атом кислорода (или другие гетероатомы, например атомы серы, азота) с группой R органического соединения, называются гликозидами. Органическая часть R называется агликоном.

3.Алкилирование моносахаридов.

Гликозидный гидроксил моносахаридов вступает в реакции этерификации с другими гидроксилсодержащими соединениями, образуя гликозиды. В присутствии минеральных кислот или ферментов гликозидный гидроксил реагирует со спиртами, образуя простые эфиры, называемые ацеталями. При этом остальные гидроксилы моносахарида остаются незатронутыми. В свою очередь гликозиды в отличие от простых эфиров легко гидролизуются ферментативно или в кислой среде, превращаясь в исходные моносахариды и соответствующие спирты. Например:

a-D-глюкопираноза 1-метил-a-D-глюкопиранозид

В реакциях с аминами гликозидный гидроксил замещается на аминогруппу, образуя N-гликозиды. Например:

b-D-глюкопираноза N-этил-b-D-глюкопиранозиламин

Гликозиды широко распространены в природе и имеют важное биологическое значение. В частности, гликозиды находятся во многих лекарственных растениях, которые используются в медицине. N-гликозиды (нуклеозиды) являются составными частями нуклеиновых кислот. При действии на моносахариды более сильных алкилирующих агентов можно осуществить исчерпывающее алкилирование, при котором атомы водорода всех гидроксилов замещаются на алкильные группы. Например:

диметилсульфат пентаметил-

-a-D-глюкопираноза

(или метил-2,3,4,6-тетраметил-a-D-глюкопираноза)

В пентаметилглюкопиранозе метильные группы различаются по химической активности, Именно, гликозидная метоксигруппа в отличие от остальных метоксигрупп легче подвергается кислотному и ферментативному гидролизу. При этом пентаметилглюкопираноза превращается в тетраметилглюкопиранозу. Последняя, имея гликозидный гидроксил, может изомеризоваться в альдегидную форму и затем в аномер.

2,3,4,6-тетраметил-

-a-D-глюкопираноза

4.Ацилирование.

Моносахариды при взаимодействии с ангидридами и галогенангидридами карбоновых кислот образуют сложные эфиры. Например:

Особый интерес представляют сложные эфиры фосфорной кислоты глюкозы и фруктозы:

6-фосфат-D-глюкопиранозы 1,6-дифосфат-

-D-фруктофуранозы

Эти эфиры имеют большое значение, поскольку являются промежуточными продуктами биосинтеза углеводов в организмах растений, участвуют в процессах брожения углеводов и в других важных биологических процессах.

Дата добавления: 2015-07-13