Моносахриды

I. Реакции по оксо-форме (линейная форма) моноз

Эти реакции проходят в полярных растворителях (часто в водных растворах) с обязательным участием карбонильной группы.

Окисление

а)

При окислении моноз с помощью выше приведенных реагентов происходит окисление только карбонильной группы и образуется ряд гликоновых (оновных, альдольных) кислот.

из D-маннозы ® D -манноновая кислота

из D-галактозы® D-галактоновая кислота

б) Окисление с помощью конц. HNO₃.

При использовании концентрированной HNO₃, кроме карбонильной группы, окисляется концевая CH₂-OH группа и образуется ряд гликаровых (аровых, альдаровых, сахарных) кислот.

из D-маннозы® D-маннаровая кислота

из D-галактозы ® D-галактаровая кислота

2. C₅H₁₁O₅-CHO + [H] ® CH₂OH-(CHOH)₄-CH₂OH (восстановление)

глюкоза сорбит

из D-маннозы ® D-маннит

из D-галактозы ® D-галактит

3. Укорачивания цепи моноз (деградация по Руффу)

4. Удлинение цепи моноз (синтез Килиани-Фишера)

5. Эпимеризация- превращение монозы в ее эпимер.

При стоянии в щелочных растворах моноз образуются смеси эпимеров, при длительном стоянии смеси моноз. Превращение моноз в щелочной среде происходит через образование ендиолов.

6.Взаимодействие фенилгидразином, образование озазона

озазон D-глюкозы

D-глюкоза, D-манноза и D-фруктоза образуют один и тот же озазон, поскольку в этих соединениях совпадают конфигурации асимметрических атомов С₃, С₄ и С₅.

Озазоны используют для идентификации моноз.

Реакции циклической формы

3. Важнейшим свойством моносахаридов является их ферментативное брожение, т.е. распад молекул на осколки под действием различных ферментов. Брожению подвергаются в основном гексозы в присутствии ферментов, выделяемых дрожжевыми грибками, бактериями или плесневыми грибками. В зависимости от природы действующего фермента различают реакции следующих видов:

а) C₆H₁₂O₆ ®2C₂H₅OH + 2CO₂ (спиртовое брожение);

б) C₆H₁₂O₆ ®2CH₃-CH(OH)-COOH (молочно-кислое брожение);

в) C₆H₁₂O₆ ® C₃H₇COOH + 2CO₂ + 2H₂O (масляно-кислое брожение);

г) C₆H₁₂O₆ + O₂®HOOC-CH₂-C(OH)(COOH)-CH₂-COOH+ 2H₂O (лимонно-кислое брожение); д) 2C₆H₁₂O₆ ®С₄H₉OH + СH₃-СO-CH₃ + 5CO₂ + 4H₂ (ацетон-бутанольное брожение).