химический каталог




Органическая химия

Автор З.Гауптман, Ю.Грефе, Х.Ремане

A. Hawelek, Berlin: Akademie-Verlag, Weinheim/ Bergstrafie: Veriag Chemie GmbH, 1962,

3. Специальные разделы органической химии

В этой части сначала будет дан обзор некоторых классов природных веществ, причем помимо данных о строении, свойствах и методах получения будут также рассмотрены и некоторые биохимические проблемы. Далее будут рассмотрены важнейшие конечные продукты химических производств. В'заключение дается раздел, посвященный фотохимическим превращениям органических соединений, поскольку это направление химии приобретает все возрастающее значение.

3.1. УГЛЕВОДЫ

В 19 веке для группы природных соединений, которые обладают составом как бы «гидратов» углерода с общей формулой Ст(Н20)т было предложено общее название углеводы. Это название сохранилось, хотя было обнаружено существование также и других веществ, которые по своему составу могли бы быть отнесены к углеводам, но по химическому поведению не похожи на природные углеводы, а также и веществ, которые, подобно глюкозамину или дезоксисахарам, не соответствуют по составу общей формуле углеводов.

К классу углеводов относят сахара, а также соединения, которые по своему строению и химическим свойствам подобны сахарам. Большинство углеводов принадлежит к группе полиоксикарбонильных соединений: либо к полиоксиальдегидам, либо к полиоксикетонам. Наряду с этим в структуре молекул могут быть также и другие функциональные группы, например аминогруппы.

В зависимости от величины молекул, а также и по физическим свойствам углеводы подразделяют на моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Олигосахариды содержат от двух до десяти остатков моносахаридов. Полисахариды являются биополимерами (макромолекулы природного происхождения, см. раздел 3.9) и содержат более десяти углеводных остатков. При катализуемом кислотами гидролизе олигосахариды и полисахариды расщепляются с образованием моносахаридов.

3.1.1. МОНОСАХАРИДЫ

Классификация, номенклатура и стереохимия моносахаридов

Моносахариды являются продуктами окисления многоатомных спиртов. По числу атомов кислорода их подразделяют на триозы (3 атома кислорода), тетрозы (4 атома кислорода), пентозы (5 атомов кислорода), гексозы (6 атомов кислорода) и т. д.

У большинства моносахаридов число атомов кислорода совпадает с числом атомов углерода. Наибольшее значение имеют пентозы и гексозы.

Отдельные моносахариды обычно имеют тривиальные названия с суффиксом -оза, например глюкоза, манноза, фруктоза, рибоза. В соответствии с предложениями ШРАС названия моносахаридов часто сокращаются до первых трех букв их тривиального названия, например манноза обозначается как Man, фруктоза — Fru, рибоза — Rib. Исключение делается для глюкозы, для которой в международной литературе принято обозначение Glc [3.1.1].

Моносахариды, содержащие альдегидную группу, обозначаются префиксом альдо-, а соединения с кетогруппой имеют префикс кето-. По этой системе глицериновый альдегид (2,3-диоксипропаналь) носит название альдотриозы, а 1,3-диоксиацетон (1,3-диоксипропанон-2) называется кетотриозой. Глюкоза, представляющая альдегидосахар с шестью атомами кислорода, принадлежит к группе альдогексоз.

Альдозы формально связаны с D-глицериновым альдегидом и содержат по меньшей мере один асимметрический атом углерода:

СНО•снон СНО •СНОН СНО•снон СНО

1

?снон•снон •снонСН2ОН |

•снон 1

сн2он 1

•снон 1

•снон 1

сн2он

1

?снон 1

СН2ОН

Кетозы имеют на один асимметрический атом углерода меньше, чем альдозы с тем же числом атомов углерода. В соответствии с этим для моносахаридов общей формулы СеН^Ое существует 24 = 16 стереоизо-мерных альдогексоз (8 диастереомерных пар энантиомеров, рис. 3.1.1) и 23 = 8 стереоизомерных кетогексоз (4 диастереомерных пары энантиомеров). Все эти соединения известны и выделены в чистом виде.

Для обозначения конфигурации стереоизомерных моносахаридов не используют .RS-систему, предложенную Каном, Ингольдом и Прелогом (см. раздел 1.3.4). Вместо этого применяют гораздо раньше введенную .DL-систему. Эта система исходит из фишеровских проекций моносахаридов, причем ключевым соединением служит глицериновый альдегид (2,3-диоксипропаналь).

Если в моносахариде конфигурация асимметрического атома углерода,, наиболее удаленного от карбонильной группы, совпадает с конфигурацией такого же атома в D-(-f-)-глицериновом альдегиде [(/?)-(+)-глицериновом альдегиде], то моносахарид принадлежит к -ряду. Если, напротив, этот атом имеет конфигурацию такую же, как в L-(—)-глицериновом альдегиде [(5)-(—)-глицериновом альдегиде], то моносахарид принадлежит к L-ряду.

сно

СНО

н—с—он

I но—с—н

СН2ОН

D глицериновый альдегид [(/?)-глицериновый альдегид]

СН2ОН

/.-глицериновый альдегид 1(5)-глицериновый альдегид]

Отнести моносахариды к определенному конфигурационному ряду в большинстве случаев удается с помощью окислительной деструкции.

Альдотреоза

СНОн—С—он

CHsOH

2)-глицепиновый альдегид

Альдотетрозы

сно н-с—он н—с—он

сн2он

D-эритроза (Егу)СНО НО-С—н н—С—он

СН2ОН

/>-треоза (Thr)

Альдопентозы

сно н—с—он н-с-он н-с—он

сн2он

0-рибоза (Rib)

СНО НО-С-Н Н—С—ОН H—С—ОН

сн2он

D-арабиноза (Ага)

сно I

н-с-он но—i—н н—с—он

СН2ОН D-ксилоза (Xyl)

СНО НО—с—н НО-С—н

н—с—он

СН2ОН .О-лнксоза (Llx)

Альдогексозы

СНО

Н—С—ОНН—С—онН—С—онн—с—он I

сн2он

U-аллоза (АН)

СНО

но—С—н н—с—он

Н—С—он н-с—он сн2он

.D-альтроза (Alt)

СНО H—С-ОН НО—с—н Н—С-ОН

н—с—онСН2ОН

С-глюкоза _ (Glc)

СНО НО—C-H НО—С—н Н—С-ОН Н—С—ОН

СН2ОН

2Э-манноза (Man)

СНО Н-С—ОН

н-с-он

HO-C-H

н-с-он

СН2ОН

D-гулоза (Gul)

СНО НО-С-Н

н-с-он но—с-н

н—С-ОН СН2ОН

D-идоза (Ido)

СНОН—С—ОН НО—С—н НО—С—н

Н—с—онСН2ОН

С-галактоза (Gal)

СНО НО—с— и но—с—н но—с—н н-с—он

сн2он

.D-талоза (Tal)

Рис. 3.1.1. Конфигурации альдоз.

Так, при окислении D- (-}-) -глюкозы в различных условиях образуются L-(-r-)-винная кислота [(2tf,3/?)-(-f-)-винная кислота], ?>-(—)-винная кислота [(2S,3S)-(—)-винная кислота] и мезовинная кислота [(2Я,35)-винная кислота]. Из конфигурации этих продуктов окисления можно сделать заключения о конфигурации углеродных атомов 2, 3, 4 и 5 в D-глюкозе:

СНО I

Н—С—ОННО—С—нн—с—онн—с—он Ан2он

0-глюкоза

СООН

Н—С—он

но

соон

L-винная кислота (2R, З^-винная кислота

СООННО—С—нн—с—онсоон

D-винная кислота (2S, 3^)-винная кислота

СООНн—с—он н—с—онсоон

мезовинная кислота (2R, 3.9)-винная кислота

Используемые фишеровские проекции с альдегидными или кетон-ными группами, так называемые открытые или оксо-структуры, хорошо применимы для описания конфигурации моносахаридов. Однако некоторые свойства этих соединений не могут быть объяснены с помощью таких формул. К ним принадлежит, например, мутаротация. Если перекристаллизованный из воды образец ?>-( + )-глюкозы растворить в воде, то удельное вращение полученного раствора сначала будет la]2D = + 1П°. В водном растворе ?>-(+)-глюкозы, перекристаллизованной из пиридина, непосредственно после растворения удельное вращение оказывается иным, [а]^

страница 177
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237

Скачать книгу "Органическая химия" (28.0Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы бухучета метро курская
оригинальные подарки на новый год 2017 купить детям
Гарант Блок Люкс 888.Е
гипноз спектакль

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)