АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

УГЛЕВОДЫ

6.1 Приведите не менее двух примеров: а) альдотетроз D-ряда; б) кетопентоз L-ряда; в) альдопентоз D-ряда; г) альдогексоз L-ряда и D-ряда; д) кетогексоз D-ряда.

ОТВЕТ:

а) б)

в) г)

д)

6.2. Какой из углеродных атомов определяет отнесение углеводов к D - или L –ряду? Приведите пример, используя формулы Фишера.

ОТВЕТ:

Отнесение к D- или L- ряду определяет конфигурация предпоследнего атома углерода

6.3. Сколько существует стереоизомерных: а) альдотетроз; б) альдопентоз?

ОТВЕТ:

Альдотетроз существует две D-альдотетрозы (треоза и эритроза) и две –L-альдотетрозы; для альдопентоз существует четыре изомера D-ряда и четыре L-ряда.

6.4. К какому стереохимическому ряду (по глицериновому альдегиду) относятся приведенные моносахара:

Дайте названия приведенным соединениям.

ОТВЕТ:

а)L-треоза (L-альдотетроза) б) D-ксилоза (D-альдопентоза); в) D-глюкоза (D-альдогексоза); г) D-фруктоза (D-кетогексоза).

6.5. Что такое эпимеры? Проиллюстрируйте явление эпимеризации на примере глюкозы.

ОТВЕТ:

Эпимеры – равновесная смесь изомеров, образующихся в результате кето-енольной изомеризации из одной енольной формы. Например, глюкоза, манноза и фруктоза - имеют одну и ту же енольную форму и могут взаимопревращаться за счет миграции протона и, следовательно, являются эпимерами:

6.6 Определите, какие соединения в нижеприведенном ряду являются энантиомерами, эпимерами и диастереомерами:

6.7. Среди приведенных пар выберите пару идентичных структур, назовите эти соединения:

6.8. Что такое явление кольчато-цепной таутомерии. Проиллюстрируйте его на примере рибозы и глюкозы.

ОТВЕТ:

Кольчато-цепная таутомерия представляет собой переход между циклической и линейной формами углеводов. Циклическая форма представляет собой полуацеталь, образующийся в результате внутримолекулярной нуклеофильной атаки гидроксильной группы на карбонильную, и может быть в виде шестичленного цикла (пиранозная форма) и пятичленного цикла (фуранозная форма). В результате замыкания цикла создается асимметрический центр у атома углерода бывшей карбонильной группы и образуются два изомера (α- и β- аномеры):

6.9. Объясните тот факт, что свежеприготовленный раствор глюкозы не дает реакцию серебряного зеркала, а эта реакция возможна только через некоторое время?

6.10. Объясните, что такое явление мутаротации. Проиллюстрируйте его на примере глюкозы, используя проекционные формулы Фишера и формулы Хеуорса. Почему свежеприготовленный раствор перекристаллизованной из воды D-(+)-глюкозы имеет удельное вращение [α]_D²⁰ =+111^o, а свежеприготовленный раствор D-(+)-глюкозы перекристаллизованной из пиридина имеет удельное вращение [α]_D²⁰ =+19.2^о? После выдерживания обеих растворов угол вращения выравнивается и приобретает значение [α]_D²⁰ =+52.5^o. Прокомментируйте этот пример, используя понятие мутаротации.

ОТВЕТ:

Превращение альдегидной формы моносахаридов в циклическую сопровождается появлением асимметрического атома углерода (см. 6.8) Такая циклизация приводит к смеси стереоизомеров с различной конфигурацией. Такие переходы между диастереомерами (аномерами) обратимы. С помощью рентгеноструктурного анализа установлено, что пентозы и гексозы в кристаллическом индивидуальном состоянии представляют собой циклические полуацетали, а приведенные выше равновесия существуют в расплавах и растворах. Получение индивидуальных аномеров основано на том, что при кристаллизации из растворов таутомерные равновесия могут смещаться вследствие различной растворимости аномеров. Так, из водного раствора D-глюкоза кристаллизуется исключительно в виде α-аномера, а из пиридина или горячей уксусной кислоты – в виде β- аномера. Поэтому первоначальное удельное вращение свежеприготовленного раствора глюкозы соответствует удельному вращению индивидуального аномера (α- или β-). Однако с течением времени в растворе устанавливается равновесие между различными формами, что приводит к изменению удельного вращения. Оно становится одинаковым для растворов, полученных как из α- так и из β-аномеров. Это явление изменения удельного вращения растворов моносахаридов вследствие установления равновесия между различными формами называется муторотацией.

6.11. На глюкозу подействуйте следующими реагентами: а) NaBH₄; б) метанолом в присутствии HCl; в) бромной водой; г) HNO₃ (разбавленная и концентрированная); д) диметилсульфатом в присутствии щелочи; е) уксусным ангидридом (избытком); ж) Ag(NH₃)₂OH. Для каких форм (циклической или линейной) характерна каждая из реакций?

ОТВЕТ:

Реакции открытой формы:

Реакции циклической формы:

6.12. На рибозу подействуйте следующими реагентами: а) NaBH₄; б) метанолом в присутствии HCl; в) бромной водой; г) HNO₃ (разбавленная и концентрированная); д) диметилсульфатом в присутствии щелочи; е) уксусным ангидридом (избытком); ж) Ag(NH₃)₂OH. Для каких форм (циклической или линейной) характерна каждая из реакций? Приведите уравнения упомянутых реакций.

6.13. С помощью каких превращений можно из глюкозы получить фруктозу?

6.14. Используя формулу Фишера изобразите структуру пентозы, являющейся эпимером арабинозы, назовите это соединение.

6.15. Сколько оптических изомеров соответствует циклической форме альдогексозы? Отличается ли их количество от количества изомеров для линейной формы альдогексозы?

6.16. Проиллюстрируйте, с помощью каких реакций можно отличить сахарозу от мальтозы.

ОТВЕТ:

Мальтоза является восстанавливающим дисахаридом и дает реакцию «серебряного зеркала». Сахароза - невосстанавливающий дисахарид и в эту реакцию не вступает.

6.17. Напишите реакцию серебряного зеркала для мальтозы.

Дата добавления: 2015-10-20 | Просмотры: 1134 | Нарушение авторских прав