Химические свойства дисахаридов

Классификация и номенклатура дисахаридов

Гликозидная связь в дисахаридах может образовываться по-разному, в зависимости от природы гидроксильных групп, участвующих в её образовании.

Одни дисахариды характеризуются гликозидной связью, образованной из гликозидной гидроксильной группы одной молекулы моносахарида и обычной спиртовой гидроксильной группы второй молекулы моносахарида. Такие дисахариды имеют свободную полуацетальную гидроксогруппу, в их растворах наблюдается явление аномеризации и мутаротации, и они, как и все альдозы, обладают восстанавливающими свойствами по отношению к мягким окислителям (например, дают реакцию серебряного зеркала, ¾ см. свойства моносахаридов). Поэтому такие дисахариды называются восстанавливающими.

В образовании других дисахаридов принимают участие гликозидные гидроксогруппы обеих молекул моносахаридов. Такие дисахариды называются невосстанавливающими, они существуют в фиксированных циклических формах, не подвергаются мутаротации, не окисляются мягкими окислителями.

Это принципиальное различие химической структуры дисахаридов, относящихся к разным группам, отражается и в их систематических названиях: суффикс с окончанием - оза используется для названий восстанавливающих дисахаридов, так как в их молекулах присутствует полуацетальная гидроксогруппа, и они сохранили все свойства моносахаридов, а для названий невосстанавливающих дисахаридов используется суффикс - озид.

Примерами дисахаридов являются:

А) восстанавливающие

1)
	мальтоза ¾ 4-О-(a, D -глюкопиранозидо)-a(b), D -глюкопираноза
2)
	целлобиоза ¾ 4-О-(b, D -глюкопиранозидо)-a(b), D -глюкопираноза
3)
	лактоза ¾ 4-О-(b, D -галактопиранозидо)-a(b), D -глюкопираноза

Б) невосстанавливающие

1)		трегалоза ¾ a, D -глюкопиранозидо-a, D -глюкопиранозид
2)		сахароза ¾ a, D -глюкопиранозидо-b, D -фруктофуранозид или b, D -фруктофуранозидо-a, D -глюкопиранозид

Общим свойством для всех дисахаридов и отличающим их от нейтральных моносахаридов является способность к гидролизу. Гидролиз протекает по гликозидной связи и возможен только в кислой среде (так же, как и в общем случае, гидролиз полных ацеталей). Например, для мальтозы:

D -глюкоза.

Гликозидная связь между моносахаридными звеньями в молекулах дисахаридов может разрываться также и при кислотно-катализизуемом действии спиртов. Такие превращения дисахаридов известны как алкоголиз дисахаридов. В качестве примера приведём метанолиз сахарозы:

Образовавшиеся на данной стадии молекулы D -фруктозы и D -глюкозы также в дальнейшем подвергаются метанолизу. В результате конечными продуктами реакции будут метилгликозиды D -фруктозы и D -глюкозы (в разных циклических и аномерных формах).

Дисахариды вступают во многие реакции, характерные для циклических форм моносахаридов с участием спиртовых гидроксильных групп, в частности образуют простые и сложные эфиры. Например, обработка целлобиозы избытком йодметана в щелочном растворе приводит к продукту исчерпывающего метилирования:

.

Существенным отличием восстанавливающих дисахаридов от невосстанавливающих ¾ это реакции с участием карбонильных групп. Сюда относятся как реакции нуклеофильного присоединения, реакции окисления альдегидной группы, так и другие реакции, характерные для моносахаридов, например, реакции эпимеризации и изомеризации кетоз в альдозы. Типичной иллюстрацией всего этого служит реакция серебряного зеркала (например, для мальтозы):

мальтобионовая кислота.

Невосстанавливающие дисахариды существуют только в циклических формах и поэтому не проявляют свойств альдегидов и кетонов.

Дата добавления: 2015-07-13