Конформации моносахаридов

Молекулы моносахаридов, как и молекулы других органических соединений, могут существовать в различных конформациях. Умение выбрать из числа из бесчисленного множества конформаций, которые может принимать молекула данного вещества, наиболее устойчивую, часто позволяет объяснить свойства и реакционную способность органических соединений. Это относится также и к моносахаридам.

Большое значение конформационный анализ имеет в ряду пиранозных форм альдоз и кетоз и их производных. В перспективных формулах полуацетальных форм моносахаридов оксидное кольцо во всех случаях изображалось как плоское. Для фураноз такое изображение, в основном, правильно отражает реальную форму молекулы, поскольку валентные углы в плоском пятичленном цикле практически не искажены. В случае пираноз ситуация аналогична наблюдаемой для циклогексана, для которого наиболее характерными являются формы - кресла и ванны. Причем, кресло наиболее выгодно. В случае пираноз конформации кресла будут выглядеть следующим образом: в конформации С1 первый атом углерода находится под плоскостью, в которой расположены атомы С₂, С₃, С₅ и О, а в конформации 1С – над ней.

Из всех конформаций наиболее устойчивой будет та, в которой нековалентные взаимодействия между отдельными заместителями (фрагментами) минимальны. Поэтому предпочтительной будет та конформация, в которой большая часть объемистых заместителей (гидроксильных и особенно оксиметильной групп) находится не в аксиальном, а в экваториальном положении.

Рассмотрим с этих позиций конформации D-глюкопиранозы, в молекуле которой имеется 4 гидроксильных и одна оксиметильная группы. В молекуле α–аномера в конформации С1 экваториальное положение занимают 3 гидроксильных группы и оксиметильная группы, а в конформации 1С в экваториальном положении находится только одна гидроксильная группа (при С₁). В случае β-аномера глюкозы конформер 1С вообще не будет иметь в экваториальном положении ни гидроксильных, ни оксиметильной групп. Естественно поэтому, что оба аномера D-глюкозы существуют практически только в конформации С1.

Дата добавления: 2015-07-13