Способы получения моносахаридов

1. Гидролиз ди- и полисахаридов, который происходит под действием кислот или ферментов, водные растворы щелочей не способствуют гидролизу:

2. Альдольная конденсация формальдегида – первый синтез сахаров был произведен еще А.М. Бутлеровым, в качестве катализатора используют гидроксид кальция:

Полученная альдогексоза оптически недеятельна и представляет собой рацемическую смесь D- и L- альдогексоз.

3. Оксинитрильный синтез используется для удлинения цепи моносахаридов и перехода от низших моносахаридов к высшим. Этот метод был разработан более ста лет назад (Киллани, Фишер), но до сих пор остается важнейшим методом наращивания цепи моносахаридов, несмотря на свою многостадийность:

Первая стадия – получение оксинитрилов приводит к смеси диастереоизомеров. В результате гидролиза образуется смесь диастерео-изомерных амидов, которые омыляют затем Ba(OH)₂ с образованием смеси диастереомерных солей. Разделение двух диастереомеров проводят на этой стадии методом дробной кристаллизации солей, после чего каждую соль переводят в кислоту. Кислоты нагреванием с разбавленной H₂SO₄ превращают в соответствующие d-лактоны, которые восстанавливают амальгамой натрия в моносахариды : D-глюкозу и D-маннозу, содержащие на один углеродный атом больше, чем исходная D-арабиноза.

4. Метод укорачивания цепи основан на окислении моносахаридов, содержащих на один атом углерода больше, чем в нужном моносахариде. Например, при окислении альдогексозы H₂O₂ в присутствии ацетата железа(III) образуется альдоновая кислота, которая затем декарбоксилируется с образованием соответствующей альдопентозы:

Механизм этой реакции, называемой распад по Руффу, остался невыясненным.

Физические свойства моносахаридов.Моносахариды являются твердыми кристаллическими веществами. Все они гигроскопичны, хорошо растворимы в воде, легко образуют сиропы. Растворимость моноз в спирте низкая, в эфире они практически нерастворимы. Растворы моносахаридов имеют нейтральную реакцию по лакмусу и обычно обладают сладким вкусом. Сладость разных моноз различна. Например, фруктоза приблизительно в три раза слаще глюкозы. Растворы моносахаридов обладают оптической активностью, для них характерно явление мутаротации.

Химические свойства моносахаридов.В соответствии с химическим строением моносахариды могут проявлять свойства карбонильных соединений, спиртов и полуацеталей. Поскольку циклические и открытые формы моносахаридов в растворе находятся в равновесии друг с другом, то расходование одной из них в ходе реакции сдвигает таутомерное равновесие в сторону реагирующей формы. Рассматривая различные реакции моносахаридов, будет приводиться формулу лишь той таутомерной формы, которая непосредственно участвует в данной реакции.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 319; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!