ПРОГРАММА. Классификация углеводов. Строение моноз: доказательство строения глюкозы, фруктозы как альдегидо-кетоспиртов

Классификация углеводов. Строение моноз: доказательство строения глюкозы, фруктозы как альдегидо-кетоспиртов. Пространственная конфигурация моноз: эпимеры, D -, L -ряды. Проекционные формулы Фишера, открытые формулы, недостатки последних.

Циклические формулы Хеуорса, конформации " кресла", " ванны". Определение величины циклов фуранозы, пиранозы. Равновесия в растворах моноз (оксоциклотаутомерия). Мутаротация, α -, β - стереоизомеры (аномеры). Гликозиды, особые свойства гликозидного гидроксила.

Химические свойства моноз: действие кислот, щелочей, реакции эпимеризации; действие окислителей (реактивов Толленса, Фелинга, йодной кислоты, азотной кислоты, бромной воды), восстановителей, фенилгидразина, алкилирующих, ацилирующих средств, реакции укорочения и удлинения цепи моноз.

Дисахариды. Их состав и строение. Вопросы, решаемые при выяснении структуры дисахаридов. Химические свойства. Восстанавливающие (редуцирующие) и невосстанавливающие (нередуцирующие) биозы.

Строение и свойства полисахаридов (крахмал, целлюлоза).

Общие вопросы

1.1. Дайте краткую классификацию моноз.

1.2. На основании каких экспериментальных фактов глюкозе и фруктозе приписали формулы пентаоксиальдегида и, соответственно, пентаоксикетона?

1.3. Какие данные не могут быть объяснены открытыми формулами D -глюкозы и D -фруктозы?

1.4. Что такое " мутаротация", когда она наблюдается?

1.5. Чем объясняется явление мутаротации?

1.6. На примере D -глюкозы покажите равновесия, существующие в водных растворах, назовите их участников.

1.7. На примере D -фруктозы покажите равновесия, существующие в водных растворах, дайте определения их участникам.

1.8. Какие факты можно объяснить с помощью циклических формул моноз?

1.9. Хотя D -идоза и D-талоза различаются по конфигурации только при одном атоме углерода, они не способны к взаимопревращению при растворении в воде, хотя и обнаруживают мутаротацию. Объясните эти факты.

*) Примечание: Рекомендации по изучению структур моноз:

1.10. На примере гексоз покажите, какие соединения называют аномерами, эпимерами, энантиомерами, диастереомерами, α -, β -, D -, L - изомерами?

1.11. Сколько хиральных центров содержится в D -фруктозе? Сколько может быть стереоизомерных 2-кетогексоз? Нарисуйте их проекции.

1.12. Каким образом совершается переход от проекций Фишера к формулам Хеуорса и кресловидной конформации глюкозы, маннозы, галактозы? *).

1.13. Почему при установлении равновесия между α -, β -, D - глюкопиранозой эти две формы не будут находиться в эквимолекулярном соотношении? Почему эти аномеры не обладают удельным вращением, одинаковым по величине, но противоположным по знаку?

1.14. D -глюкоза относится к D -ряду из-за ее конфигурации при С ₅, однако при образовании цикла обращение конфигурации при C ₅ не делает D -глюкозу L -глюкозой. Почему? Что происходит при таком превращении при С ₅?

1.15. Напишите формулы α - и β - глюкопираноз в форме кресла. Через какой промежуточный продукт происходит их взаимопревращение? Почему β - глюкопираноза более устойчива, чем α -?

1.16. Приведите примеры гомополисахаридов и гетерополисахаридов (на примере ди- и полисахаридов).

1.17. По каким характеристикам различаются олигосахариды и полисахариды? Приведите примеры олигосахаридов и полисахаридов.

1.18. Правила номенклатуры ИЮПАК для полисахаридов.

1.19. Какие различия в структуре полисахаридов являются основой для их отличия друг от друга?