Файл: Журавлева Л.Е. Углеводы учеб. пособие для студентов-заочников фак. естествознания пед. ин-тов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.07.2024
Просмотров: 128
Скачиваний: 0
|
- 88 |
- |
|
|
При выводе |
перспективной |
формулы сахарозы из |
/ - |
-глю- |
копиранозы и ß |
- Ъ -фруктофуранозы необходимо |
помнить, что |
их |
гликозидные гидроксилы должны находиться в одной плоскости, |
||
для чего |
молекулы р - |
СО -фруктофуранозы следует повернуть |
|
на |
180°, |
как показано на |
охемѳ: |
об- Сф-глюкопира- |
ß - СО - фруктофура- J0 .-Q - фруктофураноза |
ноза |
ноза |
гликозидные гидроксилы лежат в разных плоскостях
Так как фруктоза имеет плоский цикл (в отличие от глюкоза), то при повороте-на І80°вокруг оси,показанной пунктиром,группы при асимметрических атомах углерода займут уде другое положение. В частности, гликозидный гидроксил окажется под плоскостью цикла и перспективная формула сахарозы будет такой:
= fif) =»
Такое отроение сахарозы подтверждается давдщщ |§й?Р§8§= структурного анализа.
Химические превращения сахарозы |
|
|
I . Как уже отмечалось выше,сахароза легко подвергается гид |
||
ролизу в слабокислой среде или |
под действием ферментов: •<' - |
|
глюкозидаза(мальтоза)разрушает |
гликозидную связь молекулы глю |
|
козы и имеет |
наибольшую активность при pH = 6 -7 (т .е . практически |
|
в нейтральной |
среде); фермент инвертаза расщепляет гликозидную |
связь молекулы фруктозы и проявляет наибольшую активность при рН=
= 4- 5(т. е. в |
кислых средах).В результате гидролиза образуется |
|
|||
смесь равных |
количеств |
'£) -глюкозы и |
''Э -фруктозы.называемая ин- |
||
вертным сахаром(применяется как искусственный мед).Причем |
- |
||||
-фруктоза вращает плоскость поляризации |
света влево на больший угол |
||||
= - |
9 2 °),чем |
'Zi -глюкоза - |
вправо( |
= +52,5°), |
|
поэтому раствор после гидролиза становится левовращашим(
= -2 0 °). Изменение направления оптической деятельности вещества
называется инверсией.
Образовавшаяся при гидролизе фруктофураноза изомеризуется
в более |
устойчивую фруктопиранозу |
|
|
|
|
С Нг оН |
|
|
С И аОН |
Н О |
- с --- - |
|
|
I |
н о |
- |
с -------- |
||
|
I ' |
|
|
I |
н о - с - н |
н о - с - н |
|||
|
I |
|
|
I |
и - с - о н |
Н - с - ОН |
|||
|
I |
|
|
I |
И |
- C L -------- |
и |
- |
с - о н |
|
I |
|
|
I |
|
ем., он |
|
|
|
|
|
е н а — |
||
-X) |
- фруктофураноза |
JS - % |
- |
фруктопираяоза |
Схема гидролиза сахарозы
Н |
. |
|
|
^с |
|
И |
10 |
X |
0 1 |
||
|
- |
|
но - с - н
0Г
й- С - он
н- J I
СИіОЙ
— 1 |
смгон |
|
о•-------------- |
с'---------- |
|
|
1 |
и |
|
и о - с - |
|
|
И - с' - |
ои 0 |
|
1 |
1 |
|
И - с---------- |
1 |
сн*сн
сахароза удельное вращение + 66,5°
|
|
|
Н |
Он |
|
ИОН}.J |
|
|
|
I |
|
|
___ |
|
|
<-'Н.он . |
|
Н |
- с - о н |
н - С - Оei |
|
|
НО- с |
|
||
НО- С - Н |
I |
|
|
|
|
|
||
но - е - н |
|
|
но-с-н |
|||||
|
I |
|
О |
+ |
||||
н - еI |
-он |
I |
|
н - сI |
-Он о |
|||
н - с -он |
|
|
||||||
• Н - с - о и |
н -с- |
|
|
|
н - с ----- |
|||
сн2он |
I |
|
I |
|
|
|
||
C-HjOH |
|
|
|
I |
|
|||
глмкопираноза |
|
|
е.н,он |
|
|
CMJSÄM |
||
|
|
X. -X )- глюкопираноза |
ß -ОС/- фружто- |
|||||
удельное вращение + 52,5° |
|
|
|
|
- Фураноаа |
си^ои
1 С- О
но - с - Н ---- -
к- С -ОН 1
и 1 0 1 о X
1 £НгОН
|
сн^он |
|
|
С И ..он |
|
н о - |
С ------- |
|
|
||
|
|
С - О Н |
|||
|
1 |
|
|
|
|
НО- с - н |
7~-~ |
н о ~ |
с |
- н |
|
|
С* - Он (J |
||||
н - |
|
- |
' |
|
|
|
г |
|
н - |
С - О Н |
|
н - |
|
|
I |
( |
|
С “ Он |
|
н - с |
|||
|
|
- он |
|||
|
1 |
|
|
|
|
си ,---- ~І |
1 |
|
С и . -----__ |
||
|
vj- |
^----------- |
------------- -Д: Q ФРуктопираноза |
c^-CÖ- фруктопираноэа |
|
|
|
удельное вощение - 92° |
~ |
---------- ~----- |
■ Ъ'л.- &юарное удельное вращение инэертного |
сахара |
- 3 9 5 * |
-9 1
Упражнение |
60. Выразите перспективными формулами изомер |
ное превращение |
-фруктофуранозн в ‘Ъ -фруктопиранозу. |
Необходимо отметить, что инвертный сахар, т. е. смесь Ъ -
глюкозы и ^ -фруктозы в равных количествах,обладает всеми свойствами, характерными для глюкозы и фруктозы: проявляет мутаротацшо, восстанавливает жидкость Фѳлингд, дает озазоны и т.д.
2.При метилировании диметилсульфатом или йодистым метилом
вщелочной среде оахароза образует простые метиловые эфиры.
сахароза |
октаметилсахароза |
о И |
|
|
-«■SS0* |
|
|
" ^ о с н а |
З.Цри взаимодействии с основаниями оахароза образует алко-
голяты, называемые иначе сахараташ . Это свойство образовывать
оахаратн указывает на то, |
что атомы водорода гидроксильных групп : |
|
несколько более подвижны |
(активны), чем атомы водорода в одноа- .. |
|
томных спиртах. Моносахарат кальция Cj2% 2^ll* |
11 даса- |
|
харат кальция ^J^22QU • |
2СаО растворимы в воде. |
На этом свой |
стве основано выделение сахарозы из раствора при получении ее в промышленности.
|
- 92 - |
|
4. |
При взаимодействии сахарозы с уксусным акРйдрВДбМ ПѲ= |
|
думается октаацѳтилсахароза с температурой плавления 07^0, |
|
|
ет горький |
вкус |
|
СМг.ОН |
С і Ц CcOcrf* |
|
|
N |
і |
|
CHfCv |
oroof, |
сахароза |
октаацетилсахароза |
|
Промышленное производство сахарозы из сахарной свеклы
Свеклу промывают, измельчают. в стружку и подвергает обра-
бе горячей »одой.Колученный раствор содержит 12-15$ Сахаро
вы я большое количество различных лрмеоай. Затем раетвор Обра
батывают известковым молоком для осаждения примесей (дефекация). При этом осаждаются нерастворимые кальциевые соли органических кислот(лимонной,щавелевой и д р .) .белковые,красящие вещества и некоторые другие примеси. Сахароза с гидроокисью кальция час тично превращается в растворимые кальциевые сахараты. После филь
трования раствор, содержащий сахарозу,сахарат кальция и избыток
извести обрабатывают углекислым газом(сатурация). Сахарат при этом разлатается,образуя свободную сахарозу, а избыток извести осаждается в виде С а С 0Ъ
у
-9 3 -
После фильтрования раствор подвергают повторной дефекации и сатурации. Очищенный прозрачный раствор упаривают в вакуум - - аппаратах до начала кристаллизации. При охлаждении сахар вы деляется из раствора в виде мелких кристаллов, которые отде ляются от маточного раствора с помощью центрифуг. Оставшийся маточный раствор повторно сгущают и выделяют из него некоторое количество сахарозы (менее чистой). Оотается густая бурого цве та некристаллизующаяся масса, называемая корковой патокой или' мелассой. Она идет на корм скоту, т. к. содержит ценные кормо
вые вещества: бетаин, аминокислоты и довольно много сахара (46- • 50$).
Сырой желтого цвета сахарный песок очищают (рафинируют) фильтрованием водного раствора через костяной или древесный ак тивированный уголь, после чего снова упаривают до кристаллиза ции и центрифугируют.
Д о п о л ц и т е~ л ь н ы е |
з а д а ч и |
и у п р а ж н е н и я |
61.Как устанавливается характер связи между остатками моноса харидов в молекуле дисахарида?
62. Как определяется шранозный или фураноэный характер цик-
'лов молекулы дисахарида?
63. Обнаруживает |
ли мальтоза мутаротацию? Может |
ли она сущест |
|
вовать в виде |
двух аномерных форм ( <>С - и |
ß |
- )? |
64. Напишите проекционные формулы таутомерных форм мальтозы.
65. Осуществите превращения:
нагрев.
СИ^-СН.,- ОН |
СгО Ъ |
о разб. Н и! |
|
мальтоза |
Ч СSL |
А --- —г»- Я------------~~ С |
|
сухой |
|
|
|
С ь H s - А / Н - Ы Н ^ |
Д |
|
|
66.На мальтозу подействовали этанолом в присутствии сухого НС£ . На полученный продукт подействовали уксусным ангид ридом, после чего провели гидролиз. Напишите уравнения происходящих реакций и опишите свойства веществ, образовав шихся в результате гидролиза.
67.Какой вывод можно сделать относительно структуры лактозы на
основании приведенных ниже данных: |
|
||
а) |
Лактоза гидролизуется |
J'-'O -галактозидазой и о |
|
разует |
смесь равных количеств CQ |
-глюкозы и |
^ -галактозы. |
6} Лактоза обнаруживает мутаротацию и дает фѳнилозазон. в) Окисление лактозы бромом с последующим гидролизом дает
<0 -глюконовую кислоту и ОО -галактозу.
г) Метилирование лактозы и гидролиз октаметиллактозы при
водит к 2,3,4,6-тѳтраметил - О) -галактозе и 1 ,2 ,3 ,6 - тетраме
тил - СО -глюкозе. .То же производное галактозы монет быть по
дучено путем метилирования и гидролиза |
СО -галактопяранозы. |
д) При окислении лактозы бромом с |
последующим метилирова |
нием и гидролизом образуется 2, 3,4, 6 - тетраметилгалактопираноэа н 2 ,3 ,5 ,6 - тетраметилглюконовая кислота. Напишите уравнения перечисленных реакций.
68.В лактозе восстанавливающая группа содержится в остатке глю козы. Это было доказано превращением лактозы в лактозазон,