Monosackaridglukos har de kemiska egenskaperna hos alkoholer och aldehyder.
Reaktioner av glukos av alkoholgrupper
Glukos interagerar med karboxylsyror eller deras anhydrider för att bilda estrar. Till exempel med ättiksyraanhydrid:
Som en flervärd alkohol reagerar glukos med koppar (II) hydroxid för att bilda en ljusblå lösning av koppar (II) glykosid:
Reaktioner glukosaldehydgrupp
Reaktionen av "silverspegeln":
Oxidering av glukos med koppar (II) hydroxid vid upphettning i alkalisk miljö:
Under inverkan av bromvatten oxideras även glukos till glukonsyra.
Oxideringen av glukos med salpetersyra leder till dibasisk sockersyra:
Återvinning av glukos i hexahydolsorbitol:
Sorbitol finns i många bär och frukter.
Sorbitol i växtvärlden
Tre typer glukosfermentering
under verkan av olika enzymer
Disackaridreaktioner
Hydrolys av sackaros i närvaro av mineralsyror (H2sÅ4, HCl, H2CO3):
Oxidering av maltos (en reducerande disackarid), exempelvis reaktionen av en "silverspegel":
Polysackaridreaktioner
Hydrolys av stärkelse i närvaro av syror eller enzymer kan fortsätta i steg. Under olika förhållanden kan du välja olika produkter - dextrin, maltos eller glukos:
Stärkelse ger blå färgning med en vattenlösning av jod. När den upphettas, försvinner färgen, och när den kyls visas den igen. Iodkrachmal reaktion är en kvalitativ reaktion av stärkelse. Jodstärkelse anses vara en jodinkorporationsförening i de inre kanalerna av stärkelsemolekyler.
Hydrolys av cellulosa i närvaro av syror:
Nitrering av cellulosa med koncentrerad salpetersyra i närvaro av koncentrerad svavelsyra. Av de tre möjliga nitroestrarna (mono-, di- och trinitroestrar) av cellulosa, beroende på mängden salpetersyra och reaktionstemperaturen, bildas mestadels en av dem. Till exempel bildandet av trinitrocellulosa:
Trinitrocellulosa, kallad pyroxylin, används vid tillverkning av rökfritt pulver.
Cellulosaacetylering genom reaktion med ättiksyraanhydrid i närvaro av ättiksyra och svavelsyror:
Från triacetylcellulosa får man ett konstgjort fiberacetat.
Cellulosa löses i en koppar-ammoniakreagenslösning [Cu (NH3)4] (OH)2 i koncentrerad ammoniak. Genom att surgöra en sådan lösning under speciella betingelser erhålls cellulosa i form av filament.
Det är en koppar-ammoniumfiber.
Under verkan av alkali på cellulosa och därefter koldisulfid bildas cellulosatxantat:
Från den alkaliska lösningen av sådant xantat får du cellulosafibrer - viskos.
Massapplikation
Övningar.
1. Ge ekvationerna för reaktioner där glukos uppvisar: a) reducerande egenskaper; b) oxidativa egenskaper.
2. Ta med två ekvationer av reaktionerna av glukosfermentering, under vilka syror bildas.
3. Från glukos får du: a) kalciumsalt av klorättiksyra (kalciumkloracetat);
b) kaliumsalt av brombutyrsyra (kaliumbrombutyrat).
4. Glukos oxiderades noga med bromvatten. Den resulterande föreningen upphettades med metylalkohol i närvaro av svavelsyra. Skriv ekvationerna för kemiska reaktioner och namnge de resulterande produkterna.
5. Hur många gram glukos utsattes för alkoholhaltig fermentering, med ett utbyte på 80%, om man skulle neutralisera den bildade koldioxiden (IV) under denna process krävdes 65,57 ml 20% vattenhaltig natriumhydroxidlösning (densitet 1,22 g / ml)? Hur många gram natriumbikarbonat bildades?
6. Vilka reaktioner kan användas för att särskilja: a) glukos från fruktos; b) Sackaros från maltos?
7. Bestäm strukturen hos den syrehaltiga organiska föreningen, 18 g som kan reagera med 23,2 g ammoniaklösning av silveroxid Ag2O, och den mängd syre som krävs för att bränna samma mängd av detta ämne är lika med den volym CO som bildas vid förbränningen2.
8. Vad är orsaken till utseendet av en blå färg när jodlösningen verkar på stärkelse?
9. Vilka reaktioner kan användas för att särskilja glukos, sackaros, stärkelse och cellulosa?
10. Ge formeln av cellulosaester och ättiksyra (i tre grupper av OH-strukturell cellulosaenhet). Namnge den här sändningen. Var används cellulosaacetat?
11. Vilken reagens används för att lösa upp cellulosa?
Svar på övningar för ämne 2
Lektion 37
1. a) De reducerande egenskaperna hos glukos i reaktion med bromvatten:
b) De oxidativa egenskaperna hos glukos i reaktionen av katalytisk hydrogenering av aldehydgruppen:
2. Fermentering av glukos med bildandet av organiska syror:
3.
4.
5. Beräkna massan av NaOH i en 20% lösning av 65,57 ml:
m (NaOH) = (NaOH) • m (20% NaOH) = w • • V = 0,2 • 1,22 • 65,57 = 16,0 g
Neutralisations ekvation för att bilda NaHCO3:
I reaktion (1) konsumeras m (CO2) = x = 16 • 44/40 = 17,6 g, och m bildas (NaHCO3) = y = 16 • 84/40 = 33,6 g.
Reaktionen av alkoholhalten av glukos:
Med hänsyn till att utbytet av 80% i reaktionen (2) teoretiskt skulle bildas:
Glukosmassa: z = 180 • 22 / (2 • 44) = 45 g.
6. Att skilja på: a) glukos från fruktos och b) sackaros från maltos, med användning av "silverspegel" -reaktionen. Glukos och maltos ger en silverfällning i denna reaktion, och fruktos och sackaros reagerar inte.
7. Det framgår av uppgifterna om uppgift att det sökta ämnet innehåller en aldehydgrupp och samma antal atomer C och O. Detta kan vara kolhydrat CnH2nOn. Ekvationerna för reaktionerna för dess oxidation och förbränning:
Från reaktionsekvationen (1) är kolhydratets molvikt:
x = 18 • 232 / 23,2 = 180 g / mol,
8. Under inverkan av en jodlösning på stärkelse bildas en ny färgad förening. Detta förklarar utseendet av blå färg.
9. Från uppsättningen av ämnen: glukos, sackaros, stärkelse och cellulosa - vi bestämmer glukos genom reaktionen av "silverspegeln".
Stärkelse kan särskiljas genom blå färgning med en vattenlösning av jod.
Sackaros är mycket löslig i vatten, medan cellulosa är olöslig. Dessutom hydrolyseras sackaros lätt även under verkan av kolsyra vid 40-50 ° С med bildandet av glukos och fruktos. Detta hydrolysat ger en silverspegelreaktion.
Hydrolysen av cellulosa kräver långvarig kokning i närvaro av svavelsyra.
10, 11. Svaren finns i lektionens text.
Big Encyclopedia of Oil and Gas
Noggrann oxidation
Med noggrann oxidation genom en dubbelbindning, som framgår av ovanstående ekvation, tillsättes två hydroxyl (hydroxi) grupper och dioxy-syror bildas (s. Vid kraftig oxidation sönderdelas omättade syror i en dubbelbindning. [16]
Med försiktig oxidation med kaliumpermanganat omvandlas ricinolsyra till trihydroxistearinsyra med en smältpunkt av mer än 110 C. Ricinolsyra är mycket löslig i alkohol och etyleter, men mycket värre i petroleumeter. [17]
Med försiktig oxidation bildar akrylsyra. Under påverkan av starka oxidationsmedel oxideras den till myrsyra och oxalsyror. I ren form verkar metallerna inte. Vid reduktion ger den allylalkohol, från vilken den kan erhållas tillbaka genom oxidation. I närvaro av spår av hydrokinon eller annan polyatomisk fenol kan den kvarstå i flera månader utan att oxideras. [18]
Vid noggrann oxidation av fosfinoxid (L) KMnO4 erhålles di-fenylfosfin-3-citronsyra (C6H6) 2P (0) -COOH och när den upphettas med KMn04 bildas difenylfosfon och bensoesyror. [19]
Med omsorgsfull oxidation av mentandiener med kaliumpermanganat producerar Wagners reaktion tetrahydriska alkoholer - erytrit. [20]
Vid noggrann oxidation av maltos [a - (1 5) - glukosid-4 - (1 5) -glukos] med bromvatten oxideras aldehydgruppen och den så kallade maltobionsyran erhålles. [21]
Med försiktig oxidation av glukos (med bromvatten eller utspädd salpetersyra) bildas en syra. Skriv dess strukturformel, liksom dess y- och b-laktonformler. [22]
Med omsorgsfull oxidation av mentandiener med kaliumpermanganat producerar Wagners reaktion tetrahydriska alkoholer - erytrit. [23]
Geraniol ger noggrann oxidation aldehyd-citral. Den senare erhålls vanligen från citrongräsolja. När en blandning av citral och aceton upphettas i närvaro av kaustisk barit, släpps vatten i kontot av syre av citral och väte av aceton, och resterna solderas. [24]
Med försiktig oxidation av glukos omvandlas aldehydgruppen till en karboxylgrupp - glukonsyra erhålles och vid ytterligare oxidation blir den primära alkoholgruppen också en karboxylgrupp och en dibasinsyra, en sockersyra bildas. [25]
Med försiktig oxidation av laktos bildas monobasyra, som, som ett resultat av hydrolys, sönderdelas i galaktos och glukonsyra. Detta indikerar att det finns en pseudo-aldehydgrupp i laktosmolekylen och den tillhör glukosresten och inte galaktos. [26]
Med noggrann oxidation av fenol erhålles kinon. Vilken substans bildas under oxidationen av p-naftol. [27]
När polyatomiska alkoholer oxideras noggrant kan en av deras alkoholgrupper oxideras till karbonyl; som ett resultat bildas monosackarider. Naturligtvis resulterar detta i blandningar av aldoser och ketos; De första bildas under oxidationen av de primära alkoholgrupperna, den andra - den sekundära. Från hexiter och pentiter erhålles hexoser och pentoser. [28]
Med en mer noggrann oxidation av cyklohexanol bildas cyklisk ketocyklohexanon, vilken är en vätska med en temperatur. [29]
När polyatomiska alkoholer oxideras noggrant kan en av deras alkoholgrupper oxideras till karbonyl; som ett resultat bildas monosackarider. Naturligtvis resulterar detta i blandningar av aldoser och ketos; De första bildas under oxidationen av de primära alkoholgrupperna, den andra - den sekundära. Från hexiter och pentiter (sid. [30]
Lektion 37. Kemiska egenskaper hos kolhydrater
Monosackaridglukos har de kemiska egenskaperna hos alkoholer och aldehyder.
Reaktioner av glukos av alkoholgrupper
Glukos interagerar med karboxylsyror eller deras anhydrider för att bilda estrar. Till exempel med ättiksyraanhydrid:
Som en flervärd alkohol reagerar glukos med koppar (II) hydroxid för att bilda en ljusblå lösning av koppar (II) glykosid:
Reaktioner glukosaldehydgrupp
Reaktionen av "silverspegeln":
Oxidering av glukos med koppar (II) hydroxid vid upphettning i alkalisk miljö:
Under inverkan av bromvatten oxideras även glukos till glukonsyra.
Oxideringen av glukos med salpetersyra leder till dibasisk sockersyra:
Återvinning av glukos i hexahydolsorbitol:
Sorbitol finns i många bär och frukter.
Sorbitol i växtvärlden
Tre typer glukosfermentering
under verkan av olika enzymer
Disackaridreaktioner
Hydrolys av sackaros i närvaro av mineralsyror (H2sÅ4, HCl, H2CO3):
Oxidering av maltos (en reducerande disackarid), exempelvis reaktionen av en "silverspegel":
Polysackaridreaktioner
Hydrolys av stärkelse i närvaro av syror eller enzymer kan fortsätta i steg. Under olika förhållanden kan du välja olika produkter - dextrin, maltos eller glukos:
Stärkelse ger blå färgning med en vattenlösning av jod. När den upphettas, försvinner färgen, och när den kyls visas den igen. Iodkrachmal reaktion är en kvalitativ reaktion av stärkelse. Jodstärkelse anses vara en jodinkorporationsförening i de inre kanalerna av stärkelsemolekyler.
Hydrolys av cellulosa i närvaro av syror:
Nitrering av cellulosa med koncentrerad salpetersyra i närvaro av koncentrerad svavelsyra. Av de tre möjliga nitroestrarna (mono-, di- och trinitroestrar) av cellulosa, beroende på mängden salpetersyra och reaktionstemperaturen, bildas mestadels en av dem. Till exempel bildandet av trinitrocellulosa:
Trinitrocellulosa, kallad pyroxylin, används vid tillverkning av rökfritt pulver.
Cellulosaacetylering genom reaktion med ättiksyraanhydrid i närvaro av ättiksyra och svavelsyror:
Från triacetylcellulosa får man ett konstgjort fiberacetat.
Cellulosa löses i en koppar-ammoniakreagenslösning [Cu (NH3)4] (OH)2 i koncentrerad ammoniak. Genom att surgöra en sådan lösning under speciella betingelser erhålls cellulosa i form av filament.
Det är en koppar-ammoniumfiber.
Under verkan av alkali på cellulosa och därefter koldisulfid bildas cellulosatxantat:
Från den alkaliska lösningen av sådant xantat får du cellulosafibrer - viskos.
Massapplikation
Övningar.
1. Ge ekvationerna för reaktioner där glukos uppvisar: a) reducerande egenskaper; b) oxidativa egenskaper.
2. Ta med två ekvationer av reaktionerna av glukosfermentering, under vilka syror bildas.
3. Från glukos får du: a) kalciumsalt av klorättiksyra (kalciumkloracetat);
b) kaliumsalt av brombutyrsyra (kaliumbrombutyrat).
4. Glukos oxiderades noga med bromvatten. Den resulterande föreningen upphettades med metylalkohol i närvaro av svavelsyra. Skriv ekvationerna för kemiska reaktioner och namnge de resulterande produkterna.
5. Hur många gram glukos utsattes för alkoholhaltig fermentering, med ett utbyte på 80%, om man skulle neutralisera den bildade koldioxiden (IV) under denna process krävdes 65,57 ml 20% vattenhaltig natriumhydroxidlösning (densitet 1,22 g / ml)? Hur många gram natriumbikarbonat bildades?
6. Vilka reaktioner kan användas för att särskilja: a) glukos från fruktos; b) Sackaros från maltos?
7. Bestäm strukturen hos den syrehaltiga organiska föreningen, 18 g som kan reagera med 23,2 g ammoniaklösning av silveroxid Ag2O, och den mängd syre som krävs för att bränna samma mängd av detta ämne är lika med den volym CO som bildas vid förbränningen2.
8. Vad är orsaken till utseendet av en blå färg när jodlösningen verkar på stärkelse?
9. Vilka reaktioner kan användas för att särskilja glukos, sackaros, stärkelse och cellulosa?
10. Ge formeln av cellulosaester och ättiksyra (i tre grupper av OH-strukturell cellulosaenhet). Namnge den här sändningen. Var används cellulosaacetat?
11. Vilken reagens används för att lösa upp cellulosa?
Svar på övningar för ämne 2
Lektion 37
1. a) De reducerande egenskaperna hos glukos i reaktion med bromvatten:
b) De oxidativa egenskaperna hos glukos i reaktionen av katalytisk hydrogenering av aldehydgruppen:
2. Fermentering av glukos med bildandet av organiska syror:
3.
4.
5. Beräkna massan av NaOH i en 20% lösning av 65,57 ml:
m (NaOH) = (NaOH) • m (20% NaOH) = w • • V = 0,2 • 1,22 • 65,57 = 16,0 g
Neutralisations ekvation för att bilda NaHCO3:
I reaktion (1) konsumeras m (CO2) = x = 16 • 44/40 = 17,6 g, och m bildas (NaHCO3) = y = 16 • 84/40 = 33,6 g.
Reaktionen av alkoholhalten av glukos:
Med hänsyn till att utbytet av 80% i reaktionen (2) teoretiskt skulle bildas:
Glukosmassa: z = 180 • 22 / (2 • 44) = 45 g.
6. Att skilja på: a) glukos från fruktos och b) sackaros från maltos, med användning av "silverspegel" -reaktionen. Glukos och maltos ger en silverfällning i denna reaktion, och fruktos och sackaros reagerar inte.
7. Det framgår av uppgifterna om uppgift att det sökta ämnet innehåller en aldehydgrupp och samma antal atomer C och O. Detta kan vara kolhydrat CnH2nOn. Ekvationerna för reaktionerna för dess oxidation och förbränning:
Från reaktionsekvationen (1) är kolhydratets molvikt:
x = 18 • 232 / 23,2 = 180 g / mol,
8. Under inverkan av en jodlösning på stärkelse bildas en ny färgad förening. Detta förklarar utseendet av blå färg.
9. Från uppsättningen av ämnen: glukos, sackaros, stärkelse och cellulosa - vi bestämmer glukos genom reaktionen av "silverspegeln".
Stärkelse kan särskiljas genom blå färgning med en vattenlösning av jod.
Sackaros är mycket löslig i vatten, medan cellulosa är olöslig. Dessutom hydrolyseras sackaros lätt även under verkan av kolsyra vid 40-50 ° С med bildandet av glukos och fruktos. Detta hydrolysat ger en silverspegelreaktion.
Hydrolysen av cellulosa kräver långvarig kokning i närvaro av svavelsyra.
10, 11. Svaren finns i lektionens text.
Egenskaper hos hydroxaldehyder, hydroxiketoner och monosackarider
De lägre medlemmarna av dessa klasser är vanligtvis färglösa vätskor, flervärda hydroxaldehyder och hydroxiketoner är kristallina ämnen, ibland tjocka siraper; De är mycket lösliga i vatten, värre i alkohol, olösliga i eter. Många av dem har en söt smak som är karakteristisk för söta ämnen.
På grund av det faktum att de flesta reaktionerna av monosackarider motsvarar deras hydroxaldehyd- eller hydroxiketonformer kommer egenskaperna hos monosackarider att presenteras tillsammans med egenskaperna hos hydroxaldehyder och hydroxiketoner med användning av, för enkelhets skull, acykliska formler. Endast i de fall där egenskaperna hos monosackariderna, beroende på deras cykliska struktur, hittas, kommer cykliska oxidformler att användas.
1. Oxidering. Hydroxaldehyder och monosackarider oxideras lätt, och beroende på förhållandena erhålls mycket olika oxidationsprodukter. Genom noggrann oxidation av oxaldealer kan monobasiska hydroxisyror erhållas med samma antal kolatomer; aldos producerar aldonsyror.
För att erhålla aldonsyror utföres aldosoxidation vanligtvis i en sur miljö med klor, brom, hypoklorit och utspädd salpetersyra. Med en mer kraftig oxidation av aldoser, exempelvis med koncentrerad salpetersyra, förutom aldehydgruppen oxideras den primära alkoholen och dibasiska hydroxisyror, de så kallade sockersyrorna, bildas. Uraniska syror, såsom glukuronsyra, bildade från glukos, galakturonsyra från galaktos, etc. är också produkter av aldosoxidation. När uronsyror bildas oxideras primär alkoholhaltig hydroxyl aldos och en karboxylgrupp bildas vid kedjans ände medan aldehydgruppen förblir oförändrad:
Under oxidering av hydroxiketoner, liksom med mindre försiktig oxidation av oxaldehyder, bryter deras molekyler ner.
När monosackarider oxideras i en alkalisk medium klyvas de djupt för att bilda ett antal produkter, inklusive mycket lätt oxiderade sådana. Därför är monosackarider, liksom oxaldehyder och a-hydroxiketoner, i vilka hydroxylgruppen är belägen vid kolatomen intill karbonylgruppen, starka reduktionsmedel. Precis som aldehyder reducerar de ammoniak och silveroxid för att bilda en metallspegel, såväl som svällningsvätska för att bilda röd kopparoxid.
Återställandet av fällningsvätskan med monosackarider användes för deras kvantitativa bestämning med hjälp av den volymmetriska metoden (med mängden av spädningsvätskan som konsumeras) eller genom den gravimetriska metoden (med mängden utfälld kopparoxid).
2. Återhämtning. Noggrann reduktion av hydroxaldehyder, hydroxiketoner och monoser leder till framställning av motsvarande flervärda alkoholer, inklusive (från monoser) tetritter, pentiter, hexiter etc.
4. Funktion av hydroxylamin. Under verkan av hydroxylamin erhålles oximmonoser, till exempel:
5. Effekt av fenylhydrazin. En av de viktigaste reaktionerna, som tillåter att separera enskilda monoser i ren form, liksom att fastställa identiteten av monoser av olika ursprung, är interaktionen mellan monoser och fenylhydrazin. Först verkar fenylhydrazin på monos på samma sätt som på enkla aldehyder och ketoner, dvs med frisättning av vatten och bildandet av fenylhydrazon:
Vid uppvärmning oxideras de resulterande hydrazonerna med fenylhydrazin eller när de upphettas monoser med ett överskott av fenylhydrazin först, varvid den primära eller sekundära alkoholgruppen intill karbonylgruppen oxideras till karbonyl och fenylhydrazin reduceras till anilin och ammoniak. Den nybildade karbonylgruppen (för ketos, en aldehydgrupp och för aldoser, en ketongrupp) reagerar med en tredje molekyl fenylhydrazin och så kallade "monozoiska" luckor erhålles.
Den beskrivna mekanismen för bildandet av tillstånd, som postulerats av E. Fisher, under de senaste åren har underkastats verifikation. Den andra fasen av reaktionen, reduktionen av fenylhydrazin (till ammoniak) med ett svagt reduktionsmedel som den sekundära alkoholgruppen i fenylhydrazonen verkade inte troligt. Flera olika varianter av reaktionsmekanismen föreslogs, varav mest tillförlitliga är följande (Weigand, M. M. Shemyakin och V. M. Maymind):
Aldoser och ketos kan producera luckor med samma struktur om konfigurationerna av asymmetriska atomer i aldos- och ketosemolekylerna som inte påverkas av reaktionen är desamma som i glukos och fruktos, till exempel.
Hydrazoner och monosuskärnor kristalliserar vanligen väl. Vissa hydrazoner och många av luckorna är svårt lösliga i vatten, vilket gör det enkelt att isolera dem i kristallin form från vattenhaltiga lösningar av monoser.
Intressant är metylfenylhydrazin
det ger endast portarna med ketos, med aldoser bildar den endast lättlösliga hydrazoner, vilket gör det möjligt att separera aldoser från ketos med hjälp av metylfenylhydrazin.
Under verkan av syror på hydrazoner uppträder en reaktion som är invers mot bildandet av hydrazoner, det vill säga en vattenmolekyl är fäst och den initiala monosen bildar och fenylhydrazin. Ozazoner under verkan av syror kan klyva båda molekylerna av fenylhydrazin, vilket ger den så kallade ozon CH2(OH) - (SNON)3-CO-CHO innehållande ett antal två karbonylgrupper.
Samma mellanrum erhålls från dioxiaceton.
Hittills har det inte fastställts varför varför reaktionen stannar vid tillsatsen av två fenylhydrazinrester, varför det inte föreligger någon oxidation vid den tredje kolatomen, tillsatsen av den tredje fenylhydrazinresten etc.
Detta fenomen försökas förklaras av det faktum att efter införandet av två fenylhydrazinrester är stabilisering av molekylen möjlig på grund av bildandet av en vätebindning och tillslutningen på bekostnad av en sexledig cykel i en av dess tautomera former:
För att identifiera sockerarter kan deras kärnor omvandlas genom kokning med CuSO4 i triazolderivat, de så kallade ozotriazolerna
ha en högre smältpunkt än de ursprungliga luckorna.
När en fenylhydrazon aldos reagerar med ett diazoniumsalt i en kall pyridinlösning utfälles en strålande röd kristallin fällning av formazan, som existerar som en kelatförening,
Bildandet av formazaner med tydliga smältpunkter är en bra metod för att identifiera sockerarter, som har fördelar jämfört med bildandet av luckor: det är möjligt att skilja aldoser från ketos som inte ger formazaner, samt att skilja epimeriska aldoser som ger identiska luckor.
Tetrazoliumsalter härrörande från sockerarter, med låg toxicitet, är bakteriedödande. De är lätt (i djurvävnader) återställda till sina ursprungliga formazaner. Omvandlingen av höglösliga färglösa tetrazoliumsalter till starkt färgade olösliga formazaner används för att kvantifiera reducerande sockerarter (sid 644 och 649), liksom vid studier av biologiska återvinningsprocesser i vävnader.
6. Åtgärder av alkalier. Hydroxialdehyder, hydroxiketoner och monoser är mycket känsliga för alkalier. Således omvandlas till exempel glukos, även under verkan av utspädda alkalier i kylan, delvis till stereoisomerisk aldos (mannos) och ketos (fruktos). På liknande sätt omvandlas fruktos delvis till glukos och mannos och mannos till glukos och fruktos. Lättransformationen av monoser i en alkalisk medium förklaras av det faktum att innehållet av oxoform, som har den högsta kemiska aktiviteten, ökar signifikant, vilket framgår av spektroskopiska studier i den ultravioletta regionen under dessa betingelser.
I ovanstående transformationer, uppdagade av Lobri de Bruin och Van Ekestein (1897), bildas en mellanliggande enolform, vilken i sin tur kan formas från en oxoform:
Som framgår av diagrammet försvinner konfigurationen av den andra kolatomen, karakteristisk för glukos, mannos och fruktos när de omvandlas till en enolisk form, från vilken alla tre monoser kan bildas.
Sådana transformationer kan genomgå alla monosackarider. Ändringen av konfigurationen av den andra kolatomen av aldoser, som uppträder under dessa transformationer, kallas epimerisering och aldoser som endast skiljer sig i konfigurationen av den andra kolatomen kallas epimerer. Epimerer ger samma klyfta.
Enolisering och ömsesidiga omvandlingar av monoser i en alkalisk medium påverkas inte bara av koncentrationen av hydroxyljoner, utan även av alkalikatjonens natur (A. M. Kuzin, S. A. Balezin).
Vid upphettning brinner monosackarider med alkalier, som i fallet med aldehyder, brunande och tarande monosackarider, åtföljd av partiell oxidation. I detta fall bildas ett stort antal klyvningsprodukter, kondensation, polymerisering etc. När glukos och fruktos upphettas med alkalier blir mjölksyra en av de viktigaste klyvningsprodukterna; myrsyra och andra ämnen bildas också.
7. Åtgärder av syror. Verkan av syror på pentoser och hexoser kan användas för att känna igen dem, nämligen: när pentoser med utspädda syror upphettas, kan vatten lätt splittras och en flyktig heterocyklisk aldehyd-furfurol bildas:
Metylfurfural erhålles från metylpentos på ett liknande sätt.
Verkan av syror på hexoser leder först till bildningen av hydroximetylfurfurol, som vid kokning med utspädda syror sönderdelas i levulinat och myrsyra:
Eftersom furfuralderivat producerar färgade kondensationsprodukter med ett antal substanser används monosackaridernas förmåga att bilda furfural eller dess derivat under verkan av högkoncentrerade syror för kvalitativ detektering och kvantitativ (kolorimetrisk) bestämning av sockerarter. För detta genomgår reaktionsprodukterna av monosackarider med syror kondensation med fenoler, karbazol eller andra reagens. Under senare år används reaktionen med anthronen, som ger kolhydrater i närvaro av H, i detta syfte mycket ofta.2sÅ4 blå färgning. Denna reaktion används för att bestämma inte bara reducerande men även icke-reducerande sockerarter, eftersom de hydrolyseras i närvaro av svavelsyra.
8. Färgning av syrafuchsin. De enklaste hydroxaldehydema (glykol- och glycerolaldehyder) ger en färgning med fettsvavelsyra under normala förhållanden. Aldoser ger endast färgning med fettsvavelsyra, framställd på ett speciellt sätt.
9. Substitution av väteatomer av hydroxylgrupper. Närvaron av hydroxylgrupper i molekyler av monoser detekteras av motsvarande typiska reaktioner:
a) Under alkaliska verkan och även under verkan av tungmetalloxider, erhålles enkelt derivat av monosackarider av typen av alkoholat, kallad saharat.
b) Verkan på monosackariderna av syraanhydrider kan erhållas en serie monoestrar, upp till fullständig ester, i vilken väteatomerna i alla hydroxylgrupper är ersatta med sura rester. Exempelvis kan pentaacetylhexoser C erhållas genom fullständig acetylering av hexoser.6H7Om (OOSN3)5. Liksom glykosider finns pentaacetylhexoser i två stereoisomera former (a- och p-), till exempel:
Under inverkan av väteklorid eller metylbromid på pentaacetylföreningar hexoser, liksom på verkan av acetylklorid på monoser, ersätts hemiacetalhydroxyl (acetylerad eller fri) med aa-halo. Den resulterande acetohalogenosen, såsom acetokloroglukos och acetobromglukos, finns också i a- och p-formerna:
Acetohalogenoser spelar en viktig roll vid syntesen av glykosider och andra sockerderivat.
c) Väteatomer i hydroxylgrupper av monoser kan ersättas med kolväteradikaler. Till exempel, under verkan av metyleringsmedel [(CH3)2sÅ4; CH3J] substitution kan förekomma i alla fem glukoshydroxyler:
Det resulterande penta-substituerade derivatet kallas ibland pentametylglukos, men det är mer korrekt att kalla det tetrametylmetylglukosid.
Metylgrupper som ersätter väteatomer i alla hydroxyler, förutom hemiacetal, kopplade av typen av etrar, är resistenta mot hydrolys (alkalisk och sur), som skiljer sig åt i detta avseende från metylgruppen bunden av hemiacetalhydroxyl. Metylerade monoderivat har spelat en mycket viktig roll vid bestämning av monosackarider och polysackarider.
d) Substitution av väteatomen i monoserna i hemiacetalhydroxylen av radikalen leder till bildandet av glykosider - ämnen som är utbrett i naturen.
Syntetiskt enklaste glykosider kan erhållas genom interaktion mellan monos och alkohol i närvaro av torr väteklorid. För att erhålla glykosider av mer högmolekylära alkoholer eller aromatiska oxoföreningar används en annan metod: kondensering av pentaacetylsubstituerade monoser med alkohol ger ett tetraacetylglykosidderivat, vilket förtvålas i en alkalisk medium och fri glykosid isoleras (Helferich). Glykosider kan också erhållas på basis av acetohalogenos, vilka omvandlas till tetraacetylsubstituerade glykosider genom att ersätta halogen med alkoxi och förtvålla acetylgrupperna (Konigs och Knorr).
Glykosider är kristallina ämnen eller siraper; metylerade glykosider destilleras under högvakuum utan sönderdelning. I de flesta fall är de resistenta mot alkalier, glykosider hydrolyseras genom syror, bryts ner i en socker och icke-sockerkomponent, kallad
aglykon. Glykosider hydrolyseras också enkelt av enzymer som kallas glykosidaser.
Hastigheten av sur hydrolys av glykosider beror starkt på deras struktur. Således hydrolyseras furanosider med syror approximativt 100 gånger snabbare än pyranosider. Enzymatisk hydrolys är speciellt specifik: a-glykosider spaltas endast av a-glykosidaser (till exempel innehållna i jäst) och p-glykosider - endast av p-glykosidaser (till exempel emulsion i enzympreparatet erhållet från bittra mandlar). En studie av hydrolysgraden för glykosider (sura och enzymatiska) ger viktig information för att bestämma huruvida en given glykosid är ett derivat av pyranos eller furanos, a- eller p-former.
10. Kondensation av monoser med aldehyder och ketoner. Påverkade av kondensationsmedel (H2sÅ4, CuSO4 etc.) monoser ger acetalliknande föreningar med aldehyder och ketoner, vilka har fått stor betydelse för upprättandet av strukturen och konfigurationen av monosackarider och polysackarider och för syntesen av den senare. Föreningar med aceton är särskilt viktiga och mono- och diacetonderivat är kända för hexoser.
Acetonderivat av monosackarider, som också kallas isopropylidenderivat, bildas huvudsakligen på så sätt att varje isopropylidengrupp ersätter väteatomerna i två intilliggande hydroxyler i cis-positionen. Exempelvis bildas diacetongalaktos enligt följande schema:
Den har strukturen av 1,2-3,4-diisopropylidenegalaktopyranos.
Om jämviktssockerlösningen innehåller åtminstone en liten mängd av den tautomera formen med två par angränsande hydroxyler i cis-positionen, så är det denna form att de andra tautomerna gradvis passerar in i reaktion med aceton. Så, även om pyranosar dominerar i glukoslösningen, bildas diaceton-glucofuranos genom reaktion med aceton, eftersom glukopyranos inte har två cis-hydroxylpar;
Med noggrann syrahydrolys av diacetonderivaten erhålles monoacetonderivaten. Exempelvis erhålles från 1,2,5,6-diisopropyliden-glukos 1,2-isopropyliden-glukofuranos.
De nämnda mönstren för bildning av acetonderivat av monoser observeras inte alltid. Om det inte finns två par cis-placerade hydroxyler i molekylen och de inte kan bildas under tautomera omvandlingar (till exempel i fallet med acetonering av glukosider) kan isopropylidengrupperna förenas på ett annat sätt. Således bildas exempelvis 2,3-4,6-diisopropyliden-mannopyranosid genom acetonering av metyl-a-mannopyranosid.
Acetonderivat är alkali-resistenta men lätt hydrolyseras med utspädda syror; hydroxylgrupper som förblir fria efter acetonros kan metyleras, acyleras, ersättas med halogen etc. acetonderivaten kan användas för att syntetisera derivat av monoser med en viss position av substituenter eller direkt eller efter noggrann hydrolys med acetonavlägsnande. Eftersom många acetonderivat har en furanosring (av ovan angivna skäl) används de ofta för syntes av furanosderivat.
11. Fermentation. Mycket många hydroxaldehyder och hydroxiketoner kan genomgå vissa kemiska omvandlingar under inverkan av vissa mikroorganismer, känd som jäsning (alkohol, smörsyra, mjölksyra och ättiksyrafermentering). Det är anmärkningsvärt att ämnen med antalet kolatomer i en molekyl som är en multipel av tre lättast fermenteras, det vill säga glyceraldehyd, dioxyaceton, hexoser och nonoser. Fermenteringen av hexoser med olika konfigurationer sker med ojämn lätthet, och av de två optiska antipoderna, är de antipoder som finns i naturen vanligtvis lättare jästa. Med användning av denna omständighet var det möjligt att isolera tidigare okända optiska antipoder av naturliga föreningar från många syntetiskt optiskt inaktiva monoser.
Koldioxidutsläpp
Kolhydrater, från vilka en person får energi, går in i kroppen tillsammans med mat i form av komplexa former, såsom di- och polysackarider (stärkelse och glykogen). Cellulosa förbrukas också, men det spjälkas inte.
Det första steget i kolhydratmetabolism är omvandlingen av polymerer till monomerer som kan transporteras genom tarmväggen.
Splitting av polymerer börjar i munhålan. Saliv har ett något surt pH (6,8) och innehåller amylas, som börjar smälta kolhydrater.
Det huvudsakliga enzymet i tunntarmen som bryter ner kolhydrater är alfa-amylas. Detta enzym utsöndras av bukspottkörteln och förvandlar polysackarider till di- och trisackarider. De senare omvandlas till monosackarider med hjälp av tarmsackaridaser (maltas, sukras, laktas).
Den resulterande glukosen och andra monosackarider transporteras genom klibbväggen i v.portae och därefter till hepatocytes och andra vävnader. Här omvandlas de till FA, aminosyror, glykogen eller oxideras i cellerna.
Glukosoxidation är känd som glykolys. Glukos oxideras antingen till laktat eller till PVC. Vid aeroba förhållanden är den ledande produkten pyruvat och banan kallas aerob glykolys.
När syrgasreserverna är uttömda, exempelvis under långvariga energiövningar, är den ledande glykolytiska produkten laktat (mjölksyra) och processen kallas anaerob glykolys.
Den energi som produceras genom oxidation av glukos
Aerob glykolys av glukos i pyruvat kräver två mol ATP, följt av frisättningen av 4ATP och två NADH-molekyler. Således åtföljs omvandlingen av en mol glukos till två av min pyruvat av produktionen av två mol ATP och två mol NADH.
glukos + 2ADF + 2 NAD + + 2F = 2pyruvat + 2ATP + 2 NADH + 2H +
NADH som produceras under glykolys används i syntesen av ATP genom oxidativ fosforylering och bildar 2-3 mol ATP beroende på vilken cykel som används för att transportera elektroner från den cytoplasmatiska NADH till mitokondrierna: antingen glycerolfosfatvägen eller malataspartatvägen.
Därför erhålles med oxidationen av glukos till pyruvat 6 eller 8 ATP-molekyler. Oxidation av två pyruvatmolekyler i Krebs-cykeln ger ytterligare 30 mol ATP. I slutändan producerar oxidationen av 1 mol glukos till CO2 och H2O 36-38 ATP-molekyler.
Glykolysreaktioner
Glykolys kan delas in i två steg. Vid det första steget används 2 mol ATP för att omvandla glukos till fruktos-1,6-difosfat (Fr-1,6-FF). Vid det andra steget spjälkas FR-1,6-FF till pyruvat med produktion av 4 mol ATP och 2 mol NADH.
Hexokinasreaktion.
Den första glykolysreaktionen - omvandlingen av glukos till glukos-6-fosfat - kräver ATP och katalyseras av vävnadsspecifika isoenzymer, som kallas hexokinaser.
Fosforylering har två syften:
-Hexokinasreaktionen omvandlar icke-jonisk glukos till en anjon som inte kan lämna cellen, eftersom inga transportsystem för fosforylerade sockerarter.
-glukos aktiveras.
Det finns 4 kända isoenzymer av hexokinaser, typ 4 kallas även glukokinas. Det finns i levern. Hög Km glukokinas för glukos innebär att detta enzym fungerar endast vid höga koncentrationer av substratet. Denna funktion av hepatisk glukokinas låter dig behålla blodsockernivån. Efter att ha ätit, när glykosnivån är tillräckligt hög, aktiveras glukokinas. När glukosnivåerna är låga, ska vävnader som lever och njurar (som innehåller glukokinas, men inte är mycket beroende av glukos) använda det från blodet. Samtidigt fortsätter vävnader som hjärnan, som beror på glukos, att använda blodsocker med låg Km hexokinas för glukos. I händelse av glukosinsufficiens i levern stimuleras glukoneogenesen.
Reglering av glukokinas och hexokinasaktivitet är också annorlunda. Hexokinas 1,2 och 3 inhiberas allosteriskt av reaktionsprodukten (Ch-6-f), medan glukokinas inte är.
Hexosfosfatisomeras.
Den andra glykolysreaktionen är isomerisering, i vilken gl-6-f omvandlas till fr-6-f. Det enzym som katalyserar denna reaktion kallas hexosfosfatisomeras (även känt som glukosfosfatisomeras). Denna reaktion är reversibel.
Fosfofructokinas-1 (FFrK-1).
Nästa reaktion, omvandlingen av fr-6-f till fr-1,6-ff, kräver en andra mol ATP. Denna reaktion katalyseras av fosfofructokinas-1. Denna reaktion är irreversibel, därför används enzymet FR-1,6-difosfatas under glukoneogenes. Aktiviteten hos dessa två enzymer är noggrant reglerad.
Aldolas.
Aldolas katalyserar hydrolysen av fr-1,6-ff till två trekarbonprodukter - fosfodioxiaceton (FDA) och glyceraldehyd-3-fosfat (3-PHA). Reaktionen går i två riktningar och används i glykolys och glukoneogenes.
Trizofosfatisomeras.
De två aldolasreaktionsprodukterna jämviktas av en reaktion som katalyseras av ett trizofosfatisomeras. Följande glykolysreaktioner använder 3-PHA.
Glyceraldehydfosfat DG.
Glyceraldehydfosfat-DG katalyserar NAD + -beroende oxidation av 3-PHA till 1,3-difosfoglycerat och NADH. Denna reaktion är reversibel, och samma enzym används under glukoneogenes.
Fosfoglyceratkinas.
Hög energi 1,3-DFG används för att bilda ATP och 3-fosfoglycerat med enzymet fosfoglyceratkinas. Det noteras att detta är den enda reaktionen av glykolys och glukoneogenes, som använder ATP, men samtidigt är reversibel.
Vid erytrocyter med hjälp av enzymet difosfoglyceratmutas omvandlas 1,3-DPG till 2,3-DPG. Denna reaktion är mycket viktig i röda blodkroppar, eftersom 2,3-DFG är huvudregulatorn för hemoglobins affinitet för syre. 2,3-DFG kan omvandlas till 3-fosfoglycerat, vilket är en mellanprodukt av glykolys.
Mutas och enolas.
3-FG med mutas omvandlas till 2-FG, och 2-FG med hjälp av enolas omvandlas till fosfoenolpyruvat (FEPV).
Pyruvatkinas.
Den senare glykolys (aeroba) reaktionen katalyseras av det högreglerade enzymet pyruvatkinas. Detta är en exergonisk reaktion, eftersom ATP produceras.
Anaerob glykolys
Under aeroba förhållanden fortsätter pyruvatet hos de flesta celler i Krebs-cykeln. Under anaeroba förhållanden (och i erytrocyter och under aeroba förhållanden) omvandlas pyruvat till laktat med hjälp av enzymet laktatdehydrogenas (LDH). Därefter lämnar laktat cellerna i blodet. Reaktionen omvandlar NADH (som bildas i 3-FGADG-reaktionen) till NAD +.
Reglering av glykolys
Viktiga enzymer:
1). Hexokinas inhiberas allosteriskt av gl-6-fosfat. Syntesen av glukokinas induceras av insulin.
2). Fosfofruktokinas. Sithez induceras av insulin. Allosteriska aktivatorer - AMP, fruktos-2,6-difosfat, hämmare - ATP, citrat.
3).Piruvtakinas. Sithez induceras av insulin. Aktivator - Fr-1,6-ff, inhibitorer - ATP, alanin, acetyl CoA.
Metabolisk öde av pyruvat
Pyruvat är en produkt av aerob glykolys. Pyruvatets öde beror på cellens oxidativa tillstånd. I reaktionen katalyserad av 3-FGADG reduceras molen av NAD + till NADH. För att upprätthålla cellens redoxtillstånd måste denna NADH oxidera igen till NAD +. Vid aerob glykolys uppnås detta vid transport av elektroner till mitokondrier, vilket genererar ATP. I fosfoglyceratkinas- och pyruvatkinasreaktioner bildas ATP också, detta sätt att producera ATP kallas substratfosforylering, medan produktionen av energi under NADH-oxidation kallas oxidativ fosforylering.
Vid aeroba förhållanden går pyruvat i Krebs-cykeln. Pyruvat träder in i Krebs-cykeln i form av acetyl CoA, som bildas i pyruvatdehydrogenasreaktionen.
Under anaeroba förhållanden blir pyruvat till laktat.
Laktatmetabolism
Laktat bildas från pyruvat under glykolys under anaeroba betingelser på grund av verkan av enzymet laktat DG. Denna reaktion är reversibel. Sedan lämnar laktat cellerna och går till mycket aeroba vävnader, såsom lever och hjärta. I dessa vävnader oxideras laktat igen till pyruvat av LDH, och pyruvat går in i Krebs-cykeln för att producera energi. Om i dessa vävnader energi inte är någonstans att gå, används pyruvat som ett substrat för syntes av glukos (glukoneogenes).
LDH har två olika subenheter - M och N. Kombinationen av dessa subedenit bildar LDH-isoenzymer, vilka har olika egenskaper. H-subenheten förekommer i aeroba vävnader, såsom hjärtmuskel (H4-tetramer), medan M-subenheten dominerar anaeroba vävnader, såsom skelettmuskel (M4-tetramer). LDH H4 har en låg Km för pyruvat och hämmas av pyruvat, så hjärtat bildar aldrig sitt eget laktat. LDH M4 har en hög Km för pyruvat och hämmas inte av pyruvat.
Etanolmetabolism
Cellerna har enzymetalkoholdehydrogenas (ADH), som oxiderar etanol till acetaldehyd. Sedan oxideras acetaldehyden till acetat med användning av acetaldehyddehydrogenas (AtsDG). Acetaldehyd och acetat är mycket giftiga och leder till mycket många biverkningar. ADH och atsDG katalyserar reaktionen som leder till reduktionen av NAD + till NADH.
Datum tillagd: 2016-02-24; Visningar: 225; ORDER SKRIVNING ARBETE
Chemist Handbook 21
Kemi och kemisk teknik
Glukoseffekt av en blandning av HC J Fel
Under alkalisk aktivitet på glukos bildas en blandning av epimerer, eftersom alkali gynnar bildandet av en enol, vilket är vanligt för glukos, fruktos och mannos. Skriv reaktionen av glukosepimerisering. [C.229]
Separationen av den organiska massan av kol, som är en komplex blandning av väldigt olika föreningar, i separata grupper av ämnen, som alla har gemensamma egenskaper i förhållande till verkan av organiska lösningsmedel, alkalier, mineralsyror och andra kemiska reagenser, kallas gruppanalys. Många metoder för gruppanalys av olika typer av fasta bränslen har föreslagits. För gruppanalys av torv är följande behandlingar lämpligast: a) Sekventiell extraktion av bitumen i Soxhlet-apparaten med eter och bensen b) behandling med vatten vid 60 ° C för att isolera enkla sockerarter c) behandling med kokande vatten för att hydrolysera pektiska ämnen d) behandling i ett vattenbad 2 % saltsyra för att hydrolysera hemicellulos e) behandling med 2% kaustik soda i ett vattenbad för att extrahera humana syror e) behandling med 80% svavelsyra för att hydrolysera cellulosa och bestämma det genom bildad glukos, och återstoden tas som lignin. [C.161]
När den hydrolyseras genom verkan av syror eller enzymer omvandlas sackaros till en blandning av glukos och fruktos. Denna reaktion kallas sackaros inversion [c.315]
Det föreslogs att först isolera cerium och thorium från en blandning av hydroxider. För detta ändamål oxideras cerium genom att torka ut hydroxider i luft eller genom att man verkar med klor, vilket passeras i en blandning omrörd i vatten. Saltsyra vid ett visst pH överförs till en lösning av REE utan cerium och thorium. Separering av thorium och cerium rekommenderas, återställning av cerium med metanol och glukos efter överföring av båda elementen till en lösning, toriumfällningar och ceriumbortfall i lösning [35]. [C.101]
Som ett resultat av den kombinerade verkan av a- och p-amylaser bildas en blandning av sackarider, som består av maltos, en liten mängd glukos och lågmolekylära begränsande dextriner, i vilka alla a-1,6-glukosidbindningar av stärkelse är koncentrerade. [C.118]
Under alkalins verkan kan aldoser omvandlas till ketoser. Så, glukos med kalkvatten efter 5 dagar ger en blandning av glukos (63%), fruktos (31%) och mannos (6%) [p.640]
Fett för kranar och tunna sektioner ska väljas beroende på erfarenhetsförhållandena. God smörjning erhålls genom att smörja petroleumgel, paraffin och gummi. En blandning av 50 g vit petrolatum, söder om paraffin och 30-40 g naturgummi upphettas vid 100-105 ° tills en homogen legering bildas. Att arbeta på sommaren bör du ta mer paraffin, och på vintern, mer vaselin. Smörjmedlet, som är likgiltigt mot verkan av kolväten och andra hydrofoba organiska substanser, framställs genom att smälta glukos eller dextrin (8-10 g) med glycerol (25 g) så att den här kompositionen vid kylning har konsistensen av honung. [C.136]
Under inverkan av koncentrerade mineralsyror delas kolhydraternas molekyler gradvis och bildar en blandning av olika produkter, furfurol och dess derivat, levulinsyra och myrsyra och de så kallade humana substanserna. Den humana substansens komplexa struktur kan ännu inte anses vara exakt etablerad, de är färgade mörkbruna eller svarta, dåligt lösliga i vatten och under de experimentella förhållandena utstrålar sig vid gränsen för fluidskikten. Ketoser bryts ner av syror snabbare än aldoser, prov B kan användas för att snabbt skilja fruktos från glukos. [C.188]
A- och P-glukoskristallina former är ganska stabila, men i lösning omvandlas var och en av dem långsamt till en jämviktsblandning av båda formerna. Det är lätt att följa denna process genom att reducera den optiska rotationen av a-anomeren (+ 112 °) eller genom att öka den optiska rotationen av p-anomeren (-18,7 °) till ett jämviktsvärde av 52,5 °. Detta fenomen är känt som mutarotation och observeras vanligen för att reducera sockerarter (dvs de i vilka karbonylfunktionen existerar i form av haloacetal). Mutationen katalyseras av både syror och baser, deras verkan är mest effektiv om de är gemensamt närvarande i lösningen. Den allmänt accepterade mekanismen för denna process ges i ekvation (18-1). Det verkar likna [p.553]
Den praktiska tillämpningen av stärkelse är välkänd - den används vid tillverkning av papper såväl som i textil- och livsmedelsindustrin, i synnerhet vid framställning av alkohol från kornstärkelse genom jäsning och glukos från stärkelse genom hydrolys. Om stärkelsens hydrolys under verkan av enzymer eller syror avbryts vid ett mellanstadium, erhålles en sirapliknande blandning av glukos, maltos och sackarider med högre molekylvikt. Denna blandning kallas dextrin. Den säljs i form av melass. [C.565]
Väte kan återgå till sin ursprungliga position med bildandet av a-glukos, men företrädesvis rör det sig i en annan riktning, vilket leder till bildandet av a-mannos. Som ett resultat erhålles en jämviktblandning, som innehåller en p-mannos, under alkalisk aktivitet på a-glukos. Detta fenomen att selektivt vända konfigurationen av en av flera asymmetricentra kallas epimerisering. [C.109]
Råsocker återställer inte fällningsvätskan, reagerar inte med fenylhydrazin och förändras inte från verkan av utspädda alkalier. När den hydrolyseras av syror eller enzymer, såsom diastas eller invertas, som ingår i jäst alkoholisk jäsning, sönderdelas den (varv eller omvända), bildar en blandning av lika stora mängder /) - glukos och /) - fruktos, kallat invertsocker. Invertsocker roterar polarisationsplanet till vänster, eftersom den vänstra rotationen av fruktos är större än den högra rotationen av glukos. [C.690]
Digestion av kolhydrater i mag-tarmkanalen. Digestion av kolhydrater börjar i munhålan under inverkan av saliv. Saliv innehåller två enzymer, amylas och en liten mängd maltas, en blandning av dessa enzymer kallad ptyalin. Salivamylas har nästan ingen effekt på råstärkelse, men det klibbar väl stärkelsen med kokta livsmedel, först i dextrin av varierande komplexitet och därefter till maltos. Maltos som påverkas av maltas saliv splittringar till glukos. Amylas påverkar också glykogen, men den senare är praktiskt taget frånvarande i livsmedel, eftersom den sönderdelas under lagring av livsmedel. [C.184]
Åtgärden av alkalier leder till isomerisering av monoser i en blandning av sockerarter, som skiljer sig i strukturen eller konfigurationen av den första och andra kolatomen. Således erhålles en jämviktsblandning av dessa tre sockerarter från glukos, mannos eller fruktos [c302]
Polyoler oxideras lätt, vissa oxidationsmedel verkar specifikt, andra är icke-selektiva. Med noggrann oxidation med bromvatten erhålls en blandning av aldoser och ketos, så att en blandning av) -glukos, 1) -fructos, -glukos och -sporos erhålles från sorbitol Tidigare användes denna reaktion vid syntesen av askorbinsyra från sorbitol för närvarande vid industriell produktion av vitamin [c].
När en kalciumhydroxidlösning verkar på D-glukos vid en normal temperatur bildas efter fem dagar en jämviktblandning av D-glukosepimerer - 63,5%, D-mannos - 2,57 °, D-fruktos - 31%. Gör ett diagram över dessa omvandlingar, med tanke på att de sker genom enolisk form. [C.129]
Hiromi et al. [7] föreslog en kinetisk lösning för den gemensamma eller sekventiella verkan av två enzymer, endo och exotyp (E) respektive Er) på en linjär homopolymer med polymerisationsgraden N. Med följd här menas åtgärden när endoenzymet El katalyserar nedbrytningen av polymeren till ett visst omvandlingsdjup, då avslutas dess åtgärd (till exempel genom snabb inaktivering) och exoenzymet Er träder i kraft. En liknande verkningsföljd används vid industriproduktion av glukos som huvudprodukt från stärkelse, när a-amylas förlorar stärkelse (samtidigt är det snabbt termiskt inaktiverat) och därefter behandlas den erhållna blandningen av maltodextriner med glukoamylas vid 95-105 ° C. I den vanligaste formen av ekvationen är följande [c.123]
Cellulosa är en 1,4-p-o-glukan, dvs en polysackarid, som består av samma o-glukosenheter förenade i en oförgrenad molekyl via p-1,4-bindningar. Cellulosaderivat är av stor praktisk betydelse, eftersom de, i motsats till cellulosa i sig, löses upp i några vanliga lösningsmedel, vilket öppnar möjligheten för olika tillämpningar. Dessa derivat erhålles genom modifiering av hydroxylgrupperna av cellulosamolekyler (omvandling till xantater, förestring med ättiksyraanhydrid eller salpetersyra, bildning av etrar). Så till exempel, när man erhåller viskossilke och cellofan, överförs cellulosa till natriumsaltet, den så kallade alkaliska cellulosa, från vilken lösligt kol-xantatnatrium bildas under verkan av koldisulfid (avsnitt 6.2.12). Cellulosa i form av fibrer (viskos silke) eller filmer (cellofan) regenereras igen från xantat. Genom acetylering av cellulosa erhålles acetatsilke. Viskos och acetatsilke är viktiga råvaror för textilindustrin. Cellulosa nitrater används som sprängämnen och som lacker. En blandning av cellulosa nitrat och kamfer ger celluloid, en av de första plasterna, vars nackdel är hög brännbarhet. Andra viktiga cellulosaderivat innefattar dess estrar, t ex metyl eller bensyl (förtjockningsmedel i textil- och livsmedelsindustrin, ämnen som används för limning av papper och tillsatser till färger och lacker). [C.214]
Under kraftiga alkalins verkan blir glukos till bruna hartsartade produkter, men i svagt alkaliska lösningar, sammansätts glukos, vilket ger en blandning av hexoser, främst o-glukos, o-mannos och o-fruktos. Det är högst sannolikt att denna omvandling är resultatet av enolisering, vilket måste utföras genom öppen kedjealdehyd. [C.272]
Under verkan av alkalier på D-glukos bildas en jämviktsblandning alltid innehållande O-glukos och D-mannos, i vilken D-glukos dominerar. Ur stabilitetssynpunkt för båda epimererna är prevalensen i D-glukosblandningen ganska förståelig eftersom dess hydroxylgrupp vid Cs upptar ekvatorialpositionen, medan den i D-mannos är axiell. [C.538]
Trypsin och chymotrypsin har uppenbarligen ett andra aktivt centrum som innehåller histidin. Den andra sektionen avlägsnas från den första, men de dras ihop på en spiralkedja. Etablering av en aktiv roll av histidin var baserad delvis på ändringshastigheten av enzymatiska reaktioner beroende på pH-värdet, vilket motsvarar antagandet att den strategiska placeringen av en svagt basisk rest med tecken histidin. Även imidazol katalyserar också hydrolysen av de enklaste estrarna (Brui S och Schm Il 1965 -.19i57 Bender, 1957).7 Om det är enzymet 10 gånger mer effektivt än imidazol, har en analogi i modellförsök på glukosmutation, en reaktionskatalyserad syror och baser. o-hydroxipyridin, som innehåller syra- och bascentra (båda relativt svaga), är effektivare som katalysator än en blandning av pyridin och fenol (Swine, 1952). I både a-hydroxipyridin och proteolytiska enzymer ökar bifunktionaliteten katalytisk aktivitet sedan proto Den verkningsmekanism som föreslagits av Neurath (1957) för chymotrypsin är följande: När en hydroxylgrupp av serin interagerar med histidinimidazolringen, delas en proton av och ett aktiverat komplex P bildas, vilket har elektrofila och nukleofila centra. [c.714]
Uppgiften föreslår att följa omvandlingen av glukos-1-fosfat från skelett- och hjärtmusklerna hos råttan (kanin) till glykogen, mäta mängden oorganiskt fosfat som bildas under inkubationsprocessen med deltagande av fooforilas (omvänd reaktion). Tillsatsen av AMP till reaktionsblandningen gör det möjligt att bestämma förlusten av glukos-1-fosfat under inverkan av båda formerna av fosforylas. I prover utan AMP utförs den enzymatiska omvandlingen av glukos-1-fosfat endast med fopoforilas a. Från skillnaden mellan ökningen av oorganiskt fosfat frigöres under loppet av reaktionen i närvaro och frånvaro av AMP, beräknat minskning glukos-1-fosfat genom verkan av fosforylas b. Det bör noteras att fosforylas a i reaktionsmediet utan AMP uppvisar endast 70% av aktiviteten bestämd i sin närvaro. I detta sammanhang, när beräkningen av gluko-zo-1-fosfatförlusten i ett prov med AMP under påverkan av fosforylas b, behöver det erhållna värdet för fosforylas a i provet utan AMP beräknas med 100%. [C.58]
Manufacturing. Namnet på kolesterolpolymeren berodde på det faktum att detta ämne bildas som ett resultat av verkan av Xantamonas campestris-bakterier som infekterar växter på kolhydrater i ett lämpligt medium. Produkten karakteriseras som en extracellulär mikrobiell polysackarid, dvs en polysackarid som bildas som en beläggning på varje bakterie. Fermentationsmediet härrör från spannmålskorn-glukos, blandas med jäst, ett sekundärt surt kaliumfosfat och små mängder av de nödvändiga salterna. [C.471]
Källor för mottagande och sammansättning. Lignosulfonater är biprodukter av sulfitpulpning som utförs för att separera massan från träet. Skalet av träcellerna är en komplex blandning av polymerer. Mellan 70% och 80% av detta tyg är polysackarider (kallad holocellulosa), resten av tyget är lignin. Det senare är ett bindemedelsmaterial som ger växternas styvhet. Det tjänar också till att begränsa förlusten av fukt och skydda växter mot de skadliga effekterna av mikroorganismer. Holocellulosa består av cellulosa och hemicellulosa. Den senare är en blandning av relativt kortkedjiga polymerer bildade av sockerrelaterade komponenter. Med separationen av cellulosa (cirka hälften av torrträet) med sulfitpulpning sönderdelas lignin och hemicellulos och löses upp med en het bisulfitlösning. Kalcium-, magnesium-, natrium- eller ammoniumhydrosulfiter kan användas som bisulfit, även om den första används mest. Den förbrukade sulfatluten innehåller ca 10% av den fasta fasen, av vilken hälften representeras av lignin och den andra med hydrolytisk glukos, organiska syror och hartsartade material. [C.487]
Flöden under verkan av utspädda lösningar av alkalier, svaga org. baser (pyridin, kinolin), anjonbytare, nek-ry-enzymer, i vissa fall under verkan av kit, napr, vinsyra, ättiksyra, citronsyra, utspädd med Hso, etc. Således från D-glukos i 0,035% p- Med NaOH vid 35 ° C bildas en blandning innehållande 57% av den ursprungliga D-glukosen, 28% D-fruktos och 3% D-mannos på 100 timmar. [C.610]
Epimerisering av monosackarider sker under verkan av utspädda alkalier vid rumstemperatur. Denna omvandling upptäcktes 1895 av Lobri de Bruin och van Ekinstein och undersöks för närvarande i detalj. Istället för kaustiska alkalier används ofta kalciumoxidhydrat, blyoxidhydrat och även några organiska baser, såsom pyridin. Resultatet av reaktionen reduceras till epimeriseringen av monosackariden vid den andra kolatomen och samtidigt kan isomerisering av aldos till ketos förekomma eller vice versa. Med andra ord bildas en jämviktblandning av två epimera C (2) aldoser och ketoser, ett exempel på vilket är en jämviktblandning som kan erhållas genom verkan av alkalier på glukos, mannos eller fruktos. [C.111]
När (-b) -sackaros hydrolyseras med utspädd vattenhaltig syra eller genom invertasenzymets verkan (från jäst) bildas lika mängder o - (+) - glukos och o - (-) - fruktos. Denna hydrolys åtföljs av en förändring i rotationsriktningen från positiv till negativ, så denna process kallas ofta inversion av (+) - sackaros och den resulterande blandningen av levorotations-o-(-) -glukos och o - (-) - fruktos-inverterat socker. (Honung består huvudsakligen av invertsocker invertas i detta fall kommer bin.) Medan (+) - sukros har en specifik rotation av + 66,5 ° (1160 rad) och omkring - (+) - glukos 52, 7 ° (0920 rad), o - har fruktos en stark negativ specifik rotation -92,4 ° (-1612 rad), med resultatet att det finns en negativ rotation till blandningen - (-). [På grund av den - (+) - glukos och ca - (-. Y-fruktos uppvisar motsatt rotation och är komponenter i sackaros, är de vanligtvis hänvisas till som dextros och les vulozoy] [C.971]
Kedjan av a-1,4-bundna monosackaridrester av amylos klyvs under verkan av [-amylas fullständigt från grenade polysackarider, varvid fi-dextrin med hög molekylär massa bildas, i vilka de externa kedjorna innehåller 1-3 glukosrester. För fullständig stärkelseplyvning krävs en gemensam åtgärd (i-amylaser och det så kallade R-enzymet, som klyver a-1,6-glykosidbindningar vid grenar, vilket leder till frisättning av linjära a-1,4-dextriner. Som ett resultat är en blandning av maltos med en liten mängd maltotrios inte klyvbar under verkan av (i-a-mylas. Dessa oligosackarider hydrolyseras vidare till glukos under verkan av maltas (a-glukosidas) (se Ch 13). [sid 618]
Alkylpolyglykosider (APG), utvecklade av Staley Co, ett dotterbolag till Ya. E /, erhålles genom acetylering av majsglukosirap [76-78]. Initialt bestod processen av den syrakatalyserade reaktionen av glukos med butanol med den primära bildningen av butylacetal, vilket säkerställer kompatibilitet och blandbarhet av fettalkoholer, isolerade från palm-, kokosnöt- och palmkärnoljor. Därefter underkastas butylderivat trans-acetyliovia med den önskade fettalkoholen, under vilken den lägsta kokpunkten butanol successivt avlägsnas från reaktionsblandningen. Resultatet av denna metod är en mer komplex blandning av produkter än i fallet med en direkt reaktion med fettalkoholer som används vid produktion. En industriprodukt är en blandning i vilken polysackaridenheter från 1 till 3 representeras, vilket indikerar glukoskondensation under processen (ekvation 1.26). Produkterna löses i vatten och erbjuds som en 50% lösning. I industrin används de i kompositioner som synergistiska sam-ytaktiva medel med anjoniska ytaktiva ämnen för amfotär hudrening - för schampon och duschgeler samt med sulfonerade metylestrar för framställning av flytande tvättmedel. De visar inte molpunkt och förtjockar inte under påverkan av elektrolyter. De sönderdelas när de upphettas, och eftersom de är acetal hydrolyserar de vid pH under 3. Deras HLB varierar från 1 till 15, ytspänningen är ca 30 mN / m och spänningen vid gränssnittet med kolväten är ca 1 mN / m. [C.38]
Epimerisering av monosackarider. Under inverkan av utspädd alkali (eller organiska baser) när de upphettas, omvandlas de epimera aldoserna till varandra och till motsvarande ketos. Så när den upphettas med en 2M lösning av NaOH omvandlas D-glukos till en blandning som, förutom den ursprungliga D-glukosen, innehåller D-mannos (D-glukosepimer) och jD-fruktos. Ketoser under dessa betingelser omvandlas också till en blandning av den ursprungliga ketosen och båda epimera aldoserna. Epimerisering beror på enolisering av socker under alkaliens verkan. När enolisering av D-glukos, D-mannos, D-fruktos, bildas samma sura endiol. [C.471]
Som ett resultat av sura (även under verkan av CO2 och H2O) eller enzymatisk (invertas) hydrolys av sackaros bildas en blandning av D-glukos och a-fruktos (artificiell honung), även kallad invertsocker, eftersom denna blandning som helhet blir levorotatorisk på grund av det relativt stora specifika rotation av polariseringsplanet av fruktos (levogyrat) ljus, det vill säga inversion (från lat lnversla - reverser 1) [s. 786]
Isolering av små mängder av 3-0- (a-X) -glukopyranosyl) -2) -glukopyranos från majsstärkelshydrolysat [223], glykogen från bovint lever [224] och florit stärkelse [164] indikerar tydligen att -polisaharidah presentera ett begränsat antal cx-1-> 3 - /) - glukosidbindningar, som när syra reversion / -glukos i liknande förhållanden, denna disackarid inte bildas. Det är allmänt accepterat att oligosackariden utsöndrad genom partiell hydrolys av polysackariden inte är ett resultat av reversion och kan användas för att bestämma strukturen om den bildas med ett mycket högre utbyte med srapepium med utbytet av samma socker under reversering av den beståndsdelar monosackariden under liknande betingelser. Svårigheten att utföra en pålitlig kontrollreaktion kan påvisas av det faktum att även om den sura återgången av glukos inte ger 3-0- (a-) -glukopyranosyl) -glukos, erhåller Pazur och Budovich [163] denna disackarid genom verkan av saltsyra på blandningen / - glukos och maltos Det finns indikationer [166] att den bästa metoden att styra bildandet av reversionsprodukter är [c.294]
Under verkan av en stark syra eller bas genomgår monosackarider ganska djupgående kemiska förändringar. Med en stark bas uppstår en serie aldolkondensationer (s. 287) och omvända reaktioner, vilket leder till mycket långvariga blandningar. På samma sätt, om den formella E. de hydroxidglykolaldehyden eller glycerinaldehyden interagerar med en stark alkali, bildas en komplex blandning av sockerarter, varifrån racemisk glukos isolerades med ett mycket rimligt utbyte. I stark syra, vid samma temperatur bildar pentoser furfural som ett resultat av uttorkning. Hexoser genomgår också uttorkning för att bilda en heterocykel, men produkterna är mer komplexa. [C.522]
Sackaros återställer inte fällningsvätskan och förändras inte under alkaliska verkan. Hydrolysen av sackaros genom verkan av syror eller enzymet p-fruktofuraisidas ger en blandning av lika stora O-glukos och O-fruktos, som kallas invertsocker. Jämfört med andra disackarider är sackaros mycket lättare att hydrolysera. Den är jäst med jäst. [C.113]
Se sidorna där termen glukos nämns är effekten av en blandning av HC J Fel: [c.143] [c.482] [c.66] [c.353] [c.383] [c.172] [c.509] [c. 84] [p.36] [p.300] [p.64] [p.585] [c.353] [s.115] [c.302] [s.38] Träkemi T 1 (1959) - - [c.3, c.164]