2. Напишите, используя перспективные формулы Хеуорса, пиранозные и фуранознгые и- формы рибозы. Назовите эти формы, укажите гликозидный (полуацетальный) гидроксил.

Решение:

Сначала следует построить проекционную формулу Фишера для открытой формы рибозы. Затем необходимо представить в виде проекции циклические формы рибозы. Затем перейти от них к перспективным формулам Хеуорса. Следует помнить, что в перспективных формулах группы атомов или атомы, расположенные справа в проекции Фишера, пишут под кольцом, расположенные слева – над кольцом. Образование циклических форм происходит за счет присоединения спиртового гидроксила у 4-го или 5-го атома углерода к карбонильной группе углевода, при этом образующаяся пятичленная циклическая форма называется фуранозной, шестичленная – пиранозной. При углероде карбонильной группы появляется новый гидроксил (ОН) – гликозид или полуацетальный:

ß,D-рибофураноза α,D-рибофраноза

и - формы являются диастереомерами (аномеры). У- формы гликозид и гидроксил у последнего асимметрического атома углерода расположены по одну сторону углеродной цепи, а у- формы – по разные стороны:

α, D-рибопираноза D-рибоза ß,D-рибопираноза

Название циклических форм углеводов составляют согласно схеме корень углевода + название цикла(5-членный –фуран, 6-членный –пиран) + окончание –оза: рибофураноза и рибопираноза.

Переход аномеров из одной формы в другую ( ) называется мутаротацией.

3. Напишите уравнения реакций окисления (реакция «серебряного зеркала») d-рибозы и её взаимодействия с метиловым спиртом. Назовите продукты реакций.

Решение:

В реакцию окисления (реакция «серебряного зеркала») вступает открытая форма D-рибозы, при этом окисление идет по альдегидной группе с образованием альдоновой кислоты:

D-рибоза D-рибоновая кислота

Название кислоты – замена альд на корень соответствующей монозы, поэтому - рибоновая кислота.

В более жестких условиях, например при взаимодействии с таким окислителем, как азотная кислота, окисление происходит по альдегидной и по первичной гидроксильной группе. В результате образуется аровая (сахарная) кислота:

D-рибоза D-рибоаровая кислота (корень монозы + аровая кислота).

Во взаимодействие со спиртами вступает циклическая форма углевода. В этой реакции углеводы проявляют свойства многоатомных спиртов. Полуацетальный гидроксил наиболее активен и при взаимодействии со спиртами дает полуацетали, которые в классе углеводов называются гликозидами:

,D-рибофураноза О - метил-,D-рибофуранозид

1. Напишите уравнения образования восстанавливающего и невосстанавливающего дисахарида из двух молекул ,d–рибофуранозы. Назовите полученные соединения.

Решение:

Восстанавливающий дисахарид образуется за счет полуацетального гидроксила одной молекулы монозы и любого другого спиртового гидроксила (гликозид-гликозная связь) другой молекулы:

,D-рибофураноза 3(,D-рибофуранозидо),D-рибофураноза

3(,D-рибофуранозидо),D-рибофураноза

В полученном дисахариде остается один свободный полуацетальный гидроксил, за счет которого в водных растворах возможно существование таутомерных форм, т.е. восстанавливающий дисахарид в водном растворе мутаротирует.

Невосстанавливающий дисахарид образуется в результате взаимодействия полуацетальных гидроксилов двух молекул моноз (гликозид-гликозидная связь):

В полученном дисахариде отсутствует полуацетальный гидроксил, поэтому углевод в водном растворе не образует таутомерных форм (не мутаротирует). Такие дисахариды проявляют свойства только многоатомных спирт.