stringtranslate.com

Альдоза

Альдоза — это моносахарид (простой сахар) с углеродной цепью с карбонильной группой на самом концевом атоме углерода, что делает его альдегидом , и гидроксильными группами, связанными со всеми остальными атомами углерода. Альдозы можно отличить от кетоз , у которых карбонильная группа находится далеко от конца молекулы, и поэтому они являются кетонами .

Структура

Проекция Фишера D - глицеральдегида

Как и большинство углеводов, простые альдозы имеют общую химическую формулу C n (H 2 O) n . Поскольку формальдегид (n = 1) и гликолевый альдегид (n = 2) обычно не считаются углеводами, [1] простейшей возможной альдозой является триозоглицеральдегид , который содержит только три атома углерода . [2]

Поскольку они имеют по крайней мере один асимметричный углеродный центр, все альдозы проявляют стереоизомерию . Альдозы могут существовать как в D -форме, так и в L -форме. Определение производится на основе хиральности асимметричного углерода, наиболее удаленного от альдегидного конца, а именно предпоследнего углерода в цепи. Альдозы со спиртовыми группами справа от проекции Фишера называются D -альдозами, а те, у которых спирты слева, называются L -альдозами. D -альдозы встречаются в природе чаще, чем L -альдозы. [1]

Примерами альдоз являются глицеральдегид , эритроза , рибоза , глюкоза и галактоза . Кетозы и альдозы можно химически дифференцировать с помощью теста Селиванова , где образец нагревают с кислотой и резорцином . [3] Тест основан на реакции дегидратации , которая происходит быстрее в кетозах, так что в то время как альдозы реагируют медленно, производя светло-розовый цвет, кетозы реагируют быстрее и сильнее, производя темно-красный цвет.

Альдозы могут изомеризоваться в кетозы посредством превращения Лобри-де Брюйна-ван Экенштейна .

Номенклатура и общие альдозы

Генеалогическое древо альдоз: (1) D -(+)-глицеральдегид; (2a) D -(−)-эритроза; (2b) D -(−)-треоза; (3a) D -(−)-рибоза; (3b) D -(−)-арабиноза; (3c) D -(+)-ксилоза; (3d) D -(−)-ликсоза; (4a) D -(+)-аллоза; (4b) D -( +)-альтроза; (4c) D -(+)-глюкоза; (4d) D -(+)-манноза; (4e) D -(−)-гулоза; (4f) D -(−)-идоза; (4g) D -(+)-галактоза; (4h) D -(+)-талоза

Альдозы различаются по числу атомов углерода в основной цепи. Минимальное число атомов углерода в основной цепи, необходимое для образования молекулы, которая все еще считается углеводом, равно 3, а углеводы с тремя атомами углерода называются триозами. Единственная альдотриоза — это глицеральдегид , который имеет один хиральный стереоцентр с 2 возможными энантиомерами, D- и L -глицеральдегидом.

Некоторые распространённые альдозы:

Наиболее часто обсуждаемая категория альдоз — это те, у которых шесть атомов углерода, альдогексозы . Некоторые альдогексозы, которые широко известны под общими названиями: [4]

Стереохимия

Альдозы обычно называют именами, специфичными для одного стереоизомера соединения. Это различие особенно важно в биохимии, поскольку многие системы могут использовать только один энантиомер углевода, а другой — нет. Однако альдозы не заперты в какой-либо одной конформации: они могут колебаться и колеблются между различными формами.

Альдозы могут таутомеризоваться в кетозы в динамическом процессе с промежуточным енолом (точнее, энедиолом). [1] Этот процесс обратим, поэтому альдозы и кетозы можно считать находящимися в равновесии друг с другом. Однако альдегиды и кетоны почти всегда более стабильны, чем соответствующие енольные формы, поэтому альдо- и кето-формы обычно преобладают. Этот процесс с его промежуточным енолом также допускает стереоизомеризацию. Основные растворы ускоряют взаимопревращение изомеров.

Углеводы с более чем четырьмя атомами углерода существуют в равновесии между замкнутым кольцом или циклической формой и формой с открытой цепью. Циклические альдозы обычно изображаются как проекции Хаворта , а формы с открытой цепью обычно изображаются как проекции Фишера , обе из которых представляют важную стереохимическую информацию о формах, которые они изображают. [1]

Ссылки

  1. ^ abcd Mathews, Christopher K. (2000). Биохимия . Van Holde, KE (Kensal Edward), 1928-, Ahern, Kevin G. (3-е изд.). Сан-Франциско, Калифорния: Benjamin Cummings. стр. 280–293. ISBN 0805330666. OCLC  42290721.
  2. ^ Берг, Дж. М. (2006). Биохимия (6-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Company.
  3. ^ "Тест Селиванова". Harper College. Архивировано из оригинала 2017-12-16 . Получено 2011-07-10 .
  4. ^ Соломонс, TW Graham (2008). Органическая химия . John Wiley & Sons Inc. стр. 1044.