Моносахариды
Глюкоза, C6Н12О6 представляет собой белые кристаллы, сладкие на вкус, хорошо растворимые в воде.
Строение. Молекулы глюкозы могут существовать в линейной и циклических формах. В линейной форме молекулы глюкозы содержат одну альдегидную группу и пять гидроксильных групп.
НОСН2-СН(ОН)-СН(ОН)-СН(ОН)-СН(ОН)-СН=О. Это означает, что глюкоза является бифункциональным соединением, объединяющим свойства многоатомных спиртов и альдегидов.
В кристаллах молекулы глюкозы находятся в одной из двух циклических форм (a- или (b-глюкоза), которые образуются из линейной формы за счет взаимодействия гидроксильной группы при 5-м атоме углерода с карбонильной группой:
Данное равновесие существует в водном растворе. Буква a в названии циклических форм моносахаридов означает, что группа ОН при первом углеродном атоме и группа СН2ОН при шестом углеродном атоме находятся по разные стороны от плоскости кольца. В b-моносахаридах эти группы находятся по одну сторону от плоскости кольца.
Группа ОН при первом углеродном атоме в циклических формах называется гликозидный гидроксил.Он резко отличается по свойствам от остальных четырех групп ОН. В частности, при реакциях со спиртами гликозидный гидроксил легко замещается на группу OR с образованием простого эфира.
Химические свойства глюкозы обусловлены наличием в ее молекуле альдегидной (в линейной форме) и гидроксильных групп.
1. Реакции альдегидной группы. Глюкоза вступает в реакцию с аммиачным раствором оксида серебра:
НОСН 2(СНОН) 4СН=О + 2[Ag(NH 3) 2]OH
HOCH 2(CHOH) 4 СOONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2O,
В результате этой реакции образуется аммонийная соль глюконовой кислоты.
Глюкоза окисляется гидроксидом меди (II) в глюконовую кислоту при нагревании:
НОСН 2(СНОН) 4СН=О + 2Си(ОН)2
НОСН 2(СНОН) 4СООН + Cu 2O + 2Н 2О.
При восстановлении альдегидной группы глюкозы образуется шестиатомный спирт сорбит:
НОСН 2(СНОН) 4СН=О + 2[Н] НОСН 2(СНОН) 4СН 2ОН
Поскольку циклическая форма глюкозы не содержит альдегидной группы, глюкоза не вступает в некоторые реакции, характерные для альдегидов, например в реакцию с бисульфитом натрием.
2. Реакции гидроксильных групп. С гидроксидом меди (II) без нагревания глюкоза реагирует, как многоатомный спирт и дает характерное синее окрашивание.
При действии метилового спирта в присутствии каталитических количеств соляной кислоты гликозидный гидроксил замещается на группу ОСНз, и образуется монометиловый эфир глюкозы.
3. Реакция брожения. Молекулы глюкозы способны к расщеплению под действием различных микроорганизмов.. Основные виды брожения:
а) спиртовое брожение: С6Н12О6 2С2Н5ОН + СО2
б) молочнокислое брожение: С6Н12О6 2СН3-СН(ОН)-СООН
масляная кислота
в) маслянокислое брожение: С 6Н12О6 СН3СН2СН2СООН+2СО2 +2Н2
масляная кислота
Биологическая роль глюкозы. Глюкоза образуется в природе в процессе фотосинтеза, протекающего под действием солнечного света в листьях растений. Суммарное уравнение фотосинтеза:
6СО2+6Н2О С6 Н12О6
Дата добавления: 2015-10-20 | Просмотры: 467 | Нарушение авторских прав
|