Углеводы. Альдегидо- и кетоспирты. Глицериновый альдегид

Альдегидо- и кетоспирты. Глицериновый альдегид. D- и L-ряды оксиальдегидов и оксикетонов. Сахара. Классификация сахаров по функциональным группам, по числу атомов углерода, по сложности. Наличие в природе. Фотосинтез и метаболизм живых организмов.

Моносахариды как полиоксиальдегиды и полиоксикетоны. Классификация и стереохимия моносахаридов. Альдозы(альдотреозы, альдопентозы, альдогексозы) и кетозы. Стереохимия альдоз и кетоз в проекциях Фишера. D-рибоза, D-арабиноза, D-глюкоза, D-манноза, D-галактоза. Фруктоза.

Структура сахаров. Таутомерия цепь-цикл в растворах моносахаридов, мутаротация растворов глюкозы. Циклические полуацетали альдогексоз – α -D-глюкопиранозы и β -D-глюкофуранозы. Механизм образования цикла. Конформеры «кресло» для α - и β -аномеров. Формулы Хеуорса для аномерных моносахаридов.

Реакции моносахаридов. Синтез моносахаридов по Килиани-Фишеру (удлинение цепи) и деградация по Руффу (укорочение цепи). Синтез оксимов, гидразонов, фенилгидразонов и озазонов.

Окисление мягкими синтез глюконовых кислот) и сильными окислителями (синтез альдаровых кислот). Качественная реакция на альдозы («серебряное зеркало»). Понятие о восстанавливающих Сахарах. Восстановление до многоатомных спиртов боргидридом натрия.

Синтез сложных эфиров моносахаридов на примере реакции образования пентаацетилглюкозы при действии уксусного ангидрида.

Получение гликозидов, как особой формы циклических ацеталей. Синтез простых эфиров. Метилирование метанолом по гликозидному гидроксилу и полное метилирование диметилсульфатом. Частичное и полное расщепление метилированных сахаров на примере пентаметилглюкозы. Соли сахаров с ионами тяжелых металлов на примере глюкозы.

Реакции брожения сахаров (спиртовое, молочнокислое, лимоннокислое, маслянокислое, ацетоно-бутанольное).

Дисахариды (биозы) как простые эфиры моносахаридов. Мальтоза, лактоза, сахароза. Номенклатура дисахаридов. Сахароза, или 2(α -D-глюкопиранозил)-β -D-фруктофураноза. Трегалоза, или 1(α -D-глюкопиранозил)-α -D-глюкопираноза. Мальтоза, или 4(α -D-глюкопиранозил)-α -D-глюкопираноза. Лактоза, или 4(β -D-глюкопиранозил)-β -D-глюкопираноза. Восстанавливающие и невосстанавливающие дисахариды, структурный признак восстанавливающих дисахаридов. Гидролиз сахарозы, инвертный сахар, инверсия знака оптического вращения. Химические свойства. Ацилирование, алкилирование (метилирование).

Полисахариды - целлюлоза и крахмал как полимеры глюкозы. Структура этих полисахаридов, сходство и различие. Крахмал: структура элементарного звена. Составные части крахмала: амилоза, амилопектин. Молекулярные массы, строение. Качественная реакция на крахмал (амилозу) с иодом (образование соединения включения). Гидролиз крахмала. Декстрины.

Целлюлоза как растительный полисахарид. Структура элементарного звена. Образование сложных эфиров целлюлозы с азотной кислотой, уксусным ангидридом, образование ксантогената целлюлозы. Техническое применение эфиров. Вискоза, производство вискозного волокна.