Биоорганическая химия. Братцева И.А - 62 стр.

UptoLike

123
Гексозы имеют общую формулу С
6
Н
12
О
6
, они являются по отноше-
нию друг к другу
диастереомерами (конфигурационными изомерами),
различаются расположением Н- и ОН-групп вокруг углеродного скелета
C
CH
2
OH
OHH
HOH
OHH
OHH
O
H
C
CH
2
OH
OHH
HOH
HOH
OHH
O
H
C
CH
2
OH
HOH
HOH
OHH
OHH
O
H
CH
2
OH
C
CH
2
OH
O
HOH
OHH
OHH
Глюкоза
Галактоза
Манноза
Фруктоза
Альдозы
Кетоза
3
3
4
3
2
2
3
Пентозы имеют общую формулу С
5
Н
10
О
5
C
CH
2
OH
OHH
OHH
OHH
O
H
C
CH
2
OH
OHH
HOH
OHH
O
H
C
CH
2
OH
HOH
OHH
OHH
O
H
C
CH
2
OH
HH
OHH
OHH
O
H
Рибоза
Ксилоза
Арабиноза
Дезоксирибоза
(у С
2
не имеет кис-
лорода, общая
формула С
5
Н
10
О
4
)
3
2
Стереоизомерия
В молекулах моносахаридов обычно содержится несколько хираль-
ных центров, что служит причиной существования большого числа сте-
реоизомеров, соответствующих одной и той же структурной формуле (се-
мейства моносахаридов). Например, в альдогексозе имеется четыре хи-
ральных (асимметрических) атома СН
2
ОН(*СНОН)
4
СНО, и, следователь-
но, этой формуле соответствует 16 стереоизомеров (2
4
), т.е. 8 пар энантио-
меров. У кетогексоз на один хиральный атом углерода меньше, поэтому
число стереоизомеров (2
3
) уменьшается до 8 (4 пары энантиомеров).
Относительная конфигурация моносахаридов т.е. принадлежность к
D- или L-ряду определяется, согласно предложению М.А. Розанова, по
конфигурационному стандарту
глицериновому альдегиду. С ним
сравнивается конфигурация хирального центра, наиболее удаленного от
оксогруппы.
124
В альдопентозах "концевым" хиральным центром будет С
4
, в альдо-
гексозахС
5
.
C
CHOH
CHOH
CHOH
C
CH
2
OH
O
H
HOH
C
CHOH
CHOH
CHOH
C
CH
2
OH
O
H
OHH
"Концевые"
центры
хиральности
Слева
Справа
L-Альдогексоза
D-Альдогексоза
Знак вращения плоскости поляризации света моносахаридами не свя-
зан с их принадлежностью к D- или L-рядам. Он определяется экспери-
ментально.
Подавляющее большинство
природных моносахаридов принадле-
жит к D-ряду. Живые организмы не "узнают" и не умеют использовать L-
глюкозу.
Цикло-оксо (цикло-цепная) таутомерия и аномерные формы
глюкозы
Моносахариды могут существовать в циклической форме. Впервые
предположение о циклическом строении глюкозы было высказано нашим
соотечественником А.А. Колли (1870 г.), а затем развито немецким уче-
ным Б. Толленсом (1883 г.).
Пяти- и шестиуглеродные цепи могут иметь клешневидную конфор-
мацию. Следствием этого является возможность сближения в простран-
стве функциональных группальдегидной (или
кетонной) и гидроксиль-
ной у С
4
или С
5
. За счет их внутримолекулярного взаимодействия по ме-
ханизму нуклеофильного присоединения образуется
циклический полу-
ацеталь.
У альдогексоз в реакцию с альдегидной группой преимущественно
вступает гидроксильная группа у С
5
, так как при этом образуется термо-
динамически устойчивый
шестичленный цикл. Такой цикл называют
пиранозным (от названия шестичленного гетероцикла с одним гетероа-
томом кислорода
O
пиран), а образующуюся полуацетальную гид-
роксильную группу
гликозидной.