Cukry.pdf

(155 KB) Pobierz
CUKRY0507
CUKRY (sacharydy, w ħ glowodany)
Zwi Ģ zki polifunkcyjne – cukry, produkty skrobiowe (chleb, ryŇ, ziemniaki…)Składniki tłuszczów, kwasów
nukleinowych, 80% suchej masy roĻlin – materiał budulcowy i chemiczny magazyn energii słonecznej.
PowstajĢ ze Ņrodeł nieorganicznych (CO 2 + H 2 O + Ļwiatło)
Zwi Ģ zki polihydroksykarbonylowe
C n (H 2 O) n – nie zawsze prawdziwe (deoksycukry,aminocukry,cukry złoŇone)
- monosacharydy (glukoza, fruktoza…)
- oligosacharydy (cukroza, maltoza, laktoza…)
- polisacharydy (celuloza, skrobia, glikogen, gumy roĻlinne, dekstrany,
pektyny)
- cukry zło Ň one – glikolipidy, glikoproteiny…
Oligocukrowe składniki glikoprotein – determinanty antygenowe np. na powierzchni krwinek.
Glikoproteiny , w których grupħ prostetycznĢ stanowiĢ oligo- i polisacharydy – kodowanie i
przekazywanie informacji. Glikolipidy – składniki tkanki nerwowej, Ļcian i błon komórkowych.
Oligocukry mogĢ kodowaę znacznie wiħcej informacji niŇ składajĢce siħ z tej samej iloĻci podjednostek
peptydy.
Nomenklatura i stereochemia cukrów:
Ketozy i aldozy:
aldoza (trioza) = aldotrioza
ketotrioza
H
O
C
CH 2 OH
OH
O
CH 2 OH
CH 2 OH
2,3-dihydroksypropanal
(aldehyd glicerynowy)
1,3-dihydroksypropanon
Prócz 1,3-dihydroksypropanonu, wszystkie cukry sĢ chiralne
Triozy, tetrozy, pentozy, heksozy…
H
O
H
O
C
OH
HO
CH 2 OH
CH 2 OH
D
L
( R )-(+)-2,3-dihydroksypropanal
aldehyd D-glicerynowy
( S )-(-)-2,3-dihydroksypropanal
aldehyd L-glicerynowy
1
69541689.033.png 69541689.034.png 69541689.035.png 69541689.036.png
CHO
CHO
CH 2 OH
CHO
H
OH
HO
H
O
H
OH
HO
H
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
H
OH
HO
H
H
OH
CH 2 OH
CH 2 OH
CH 2 OH
CH 2 OH
D-glukoza
L-glukoza
D-fruktoza
D-ryboza
(aldopentoza)
(aldoheksozy)
(ketoheksoza)
D -monosacharydy – te, które najwyŇej numerowane stereocentrum ma konfiguracjħ takĢ, jak aldehyd
D-glicerynowy.
Znak [
W naturze – prawie wyłĢcznie cukry szeregu D
Wła Ļ ciwo Ļ ci fizyczne:
Pentozy, heksozy – krystaliczne, dobrze rozp. w wodzie, higroskopijne, ulegajĢ mutarotacji,
charakterystyczny smak.
Monocukry (D-aldozy)
Mnemotechniczne triki:
„ R yby A rabski X i ĢŇħ Ł yka”
2
] nie wiĢŇe siħ z D/L
Aldopentoza – 2 3 = 8 stereoizomerów
Aldoheksoza – 2 4 = 16 stereoizomerów
a
69541689.001.png 69541689.002.png 69541689.003.png 69541689.004.png 69541689.005.png
„ A lbinos A ltruista G linowo M agnezowy G uzik I dealnie G ałgankiem T alkuje”
„ A luzyjny A ltruista – G łuchy M andaryn G ulgocze I d Ģ c G aleri Ģ T alentów”
Cukry tworzĢ wewnĢtrzczĢsteczkowe hemiacetale:
O
H
C
H
C
OH
HO
C
H
H
OH
H
OH
H
OH
O
HO
H
HO
H
O
O
HO
H
O
H
OH
H
OH
H
OH
piran
furan
H
OH
H
H
CH 2 OH
CH 2 OH
CH 2 OH
D-glukoza
a -D-glukopiranoza
(t.t. = 146 C)
-D-glukopiranoza
(t.t. = 150 C)
°
°
Projekcja Haworth’a – uĻredniona płaszczyzna pierĻcienia - to co „w prawo” – w dół.
Dla szeregu D – anomer ŋ (anomer. OH w dół ) anomer Ȳ – (anomer. OH – w górħ )
H
OH
wħgiel anomeryczny
(nowe stereocentrum)
H
OH
H
O
H
O
HO
HO
HO
OH
HO
H
H
H
OH
OH
H
OH
H
H
a
-D-(+)-glukopiranoza
b -D-(+)-glukopiranoza
diastereomeryczne anomery hemiacetalu
3
b
69541689.006.png 69541689.007.png 69541689.008.png 69541689.009.png 69541689.010.png 69541689.011.png 69541689.012.png
O
H
C
H
OH
H
H
H
OH
HO
O
HO
O
HO
H
HO
HO
+
HO
H
HO
H
H
OH
H
OH
H
H
H
OH
H
OH
H
OH
CH 2 OH
a- D-glukofuranoza
b- D-glukofuranoza
5- i 6-członowe hemiacetale przekształcajĢ siħ wzajemnie poprzez formħ otwartĢ. Faworyzowana
forma piranozowa.
WiħkszoĻę aldoheksoz posiada podstawnik CH 2 OH w poło Ň eniu ekwatorialnym , stĢd glukoza –
wszystkie OH ekwatorialne (
b
-anomer).
Skróty : Glc p – glukoza w formie piranozowej
Fru f – fruktoza w formie furanozowej
Równowaga anomerów:
O
H
H
OH
C
H
OH
H
OH
H
O
H
O
HO
HO
H
HO
HO
H
HO
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
H
a
-D-(+)-glukopiranoza
[
CH 2 OH
b
-D-(+)-glukopiranoza
a] =
+112
[
a] =
+18.7
D-glukoza
Mutarotacja : + 112,2° ŗ + 52.7° ŕ + 18.7° (36% anomeru
a
, 64%
b
Fruktoza - w polisacharydach – głównie f. furanozowa, wolna fruktoza – gł. piranoza.
CH 2 OH
O
HO
H
HOH 2 C
O
CH 2 OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
HO
H
CH 2 OH
D-fruktoza
Fru f = Forma furanozowa (
a
)
Wła Ļ ciwo Ļ ci chemiczne:
1. Estryfikacja (acylowanie) cukrów:
Estry czy etery łatwiej wydzielię czyste niŇ wolne cukry.
4
D-glukoza
)
69541689.013.png 69541689.014.png 69541689.015.png 69541689.016.png 69541689.017.png 69541689.018.png 69541689.019.png 69541689.020.png 69541689.021.png
Acetylowanie w Ļrod. kwaĻnym – głównie
a
, w zasadowym -
b
OH
H
H
OAc
H
O
Ac 2 O
Py
H
O
HO
AcO
HO
OH
AcO
OAc
H
OH
H
OAc
H
H
H
H
D-glukopiranoza
Acetylowe, benzoilowe pochodne - umoŇliwiajĢ czħĻciowĢ protekcjħ podczas syntez i modyfikacji.
Fosforany – estry istotne metabolicznie.
pentaacetylo-
b-
2. Eteryfikacja cukrów:
Czynniki alkilujĢce: CH 3 I, CH 3 OMs, CH 2 N 2 (podwyŇszona kwasowoĻę OH).
Selektywna hydroliza acetalu:
H
OH
H
OCH 3
H
O
CH 3 I
H
O
HO
H 3 CO
HO
H
H 3 CO
H
H
OH
H
OCH 3
H
OH
H
OCH 3
tetrametylo-
a
-metylo-D-glukopiranozyd
8% HCl, T
H
OCH 3
H
O
tetrametylowy eter D-glukopiranozy
(a + b)
H 3 CO
H 3 CO
H
OCH 3
OH
H
Najbardziej reaktywna – OH przy C1 (grupa glikozydowa) ŗ glikozydy (glukozyd, mannozyd…)
OH
H
H
OH
H
O
CH 3 OH
H
O
HO
HO
HO
H
HCl
HO
H
H
OH
H
OH
H
OH
H
OCH 3
D-glukopiran ozyd metylowy
(acetal)
Reszta alkilowa/arylowa przyłĢczona do glikozydowego atomu tlenu – aglikon
BzlOH, H + ŗ glikozydy benzylowe; zasady nukleinowe = aglikony
Jako acetale nie ulegajĢ mutarotacji, ani utleniaczom, nie sĢ wraŇliwe na Ļrodowisko zasadowe, sĢ teŇ
niereaktywne wobec Nu atakujĢcych C=O .
Aglikony – doskonała osłona C1 aldoz lub C2 ketoz. SĢ odporne na hydrolizħ zasadowĢ, ulegajĢ
kwasowej i enzymatycznej.
5
69541689.022.png 69541689.023.png 69541689.024.png 69541689.025.png 69541689.026.png 69541689.027.png 69541689.028.png 69541689.029.png 69541689.030.png 69541689.031.png 69541689.032.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin