7 Углеводы
1. Из каких моноз и с помощью каких реакций можно получить следующие соединения: арабоновую, ксилоновую, глюконовую кислоты, манит? Напишите уравнения соответствующих реакций.
2. Из каких моноз и с помощью каких реакций можно получить галактаровую, рибаровую кислоты, сорбит? Напишите уравнения реакций.
3. Напишите формулы следующих соединений: метил-α-D-глюкопиранозид; метил- α-D-фруктофуранозид; метил-β-L-глюкопиранозид.
4. Напишите реакцию D-арабинозы с избытком фенилгидразина.
5. С помощью каких реакций можно осуществить следующие превращения: а) D-арабинозы вD-глюкозу; б)D-маннозы в соответствующую пентозу. Отметьте асимметрические атомы углерода в исходном и конечном продуктах.
6. Напишите уравнения реакций: а) α- D-глюкопиранозы с избытком пропионового ангидрида; б) β- D-фруктопиранозы с избытком уксусного ангидрида.
7. Напишите схемы образования пиранозных и фуранозных α и β-форм: а) D-ксилозы; б)D-маннозы. Назовите каждую таутомерную форму.
8. Напишите схемы образования пиранозных и фуранозных форм: а) D-рибозы; б)D-фруктозы. Укажите полуацетальный гидроксил. Назовите каждую таутомерную форму.
9. Напишите структурные формулы мальтозы и сахарозы. Какие моносахариды получатся при гидролизе этих дисахаридов. Объясните почему мальтоза восстанавливает реактив Фелинга, а сахароза не восстанавливает.
10. Напишите реакцию гидролиза молочного сахара. Формулу сахара изобразите структурно. Объясните, почему этот сахар обладает восстанавливающей способностью и подтвердите уравнениями реакций.
11. Напишите схему образования мальтозы и проведите для нее реакцию «серебряного зеркала». Назовите все вещества.
12. Напишите, используя формулу Хеуорса, схему образования моно-, ди- и тринитроклетчатки.
13. Напишите схему образования следующих дисахаридов:
а) 1,6-(α- D-глюкопиранозидо)- D-глюкоза;
б) 1,4-(β- D-глюкопиранозидо)- D-манноза.
К какому типу дисахаридов относятся эти соединения?
14. Напишите уравнения реакций получения моно-, ди- и триацетилклетчатки.
15. Получите из клетчатки ксантогенат клетчатки. Что такое вискоза, вискозный шелк, целлофан?
16. Сахарозу подвергните гидролизу. Для полученных соединений напишите реакцию с избытком фенилгидразина. Укажите, какие из соединений будут обладать свойством мутаротации.
17. Напишите альдегидную и полуацетальную форму D-глюкозы. Какие продукты образуются при взаимодействии с метиловым спиртом (в присутствии хлористого водорода), уксусным ангидридом, гидкоксиламином.
18. Каким путем из крахмала можно получить глюкозу? Напишите схему реакций. Напишите уравнения реакций характеризующих химические свойства глюкозы: а) окисление; б) образование гликозидов.
19. Какие соединения образуются, если целлобиозу подвергнуть исчерпывающему метилированию, полученное при этом вещество нагреть с разбавленной соляной кислотой?
20. Напишите структурную формулу гексозы, зная, что оксинитрил, полученный из нее при действии синильной кислоты, после омыления образует метилбутилуксусную кислоту.
21. Как должен быть построен невосстанавливающий олигосахарид, в состав которого входят три молекулы α- D-глюкозы.
22. Допишите следующие схемы реакций.
23. Напишите реакции фруктозы со следующими веществами: синильной кислотой; гидроксиламином; фенилгидразином; уксусным ангидридом.
24. Из монозы состава С6Н12О6получен гидроксинитрил, продукт гидролиза которого при восстановлении дал 2-метилгесановую кислоту. Установите строение монозы.
25. Представьте схему образования озазона целлобиозы.
26. Напишите реакции лактозы со следующими веществами: уксусным ангидридом, гидроксиламином, фенилгидразином.
27. Приведите химические реакции, которые доказывают наличие в молекуле глюкозы: а) нормальной цепи угледородных атомов; б) альдегидной группы; в) пяти гироксильных групп; г) глюкозидного (полуацельного) гидроксила.
28. Напишите реакции глюкозы со следующими соединениями: а) HNO3; б) NaBH4; в) (CH3–CO)2O. В какой форме реагирует глюкоза в каждой реакции?
29. Напишите реакции глюкозы со следующими соединениями: а) Ag(NH3)2OH; б)C6H5–NH–NH2; в)CH3OH(HCl). В какой форме реагирует глюкоза в каждой реакции?
30. D-фруктоза дает реакцию «серебряного зеркала» с реактивомAg(NH3)2OH, хотя в ней нет альдегидной группы. Это объясняется енолизацией кетозы под действием основания, приводящего к единолу, и последующими равновесными превращениями. Что это за превращения? Какие соединения в действительности реагируют с аммиачным раствором оксида серебра. Привести уравнения реакций.
31. Напишите схемы образования пиранозных и фуранозных α- и β-форм. D-арабинозы. Укажите полуацетальный гидроксил. Назовите каждую таутомерную форму.
32. Чем отличается строение мальтозы от целлобиозы? Приведите формулы.
33. Как получают вискозу? Какой процесс называется мерсеризацией? Какую цель он преследует?
34. Напишите схему эпимиризации D-рибозы,Dарабинозы иD-ксилозы.
35. Обнаруживают ли глюкоза, целлюлоза и сахароза явление мутаротации? Напишите схемы превращения соединений в структурных формулах.
36. Составьте схему кольчато-цепной таутомерии мальтозы и действия на нее бромной воды.
37. Составьте схемы кольчато-цепной таутомерии целлобиозы и окисления этого дисахарида хлорной водой.
38. Напишите схему образования озазона лактозы. Можно ли получить озазон сахарозы?
39. Приведите схему образования тринитрата целлюлозы.
40. Напишите таутомерные формы фруктозы. Объясните явление таутомерии. Напишите уравнение реакции фруктозы с гидратом окиси меди.
41. Какими превращениями доказано строение фруктозы (нормальная цепь углеродных атомов, наличие кетогруппы и пяти гидроксильных групп). Приведите уравнения соответствующих реакций.
42. Напишите уравнения реакций, доказывающих способность мальтозы к типичным альдегидным реакциям, т.е. принадлежность к группе восстанавливающих сахаров.
43. Напишите таутомерные формы лактозы. Объясните явление таутомерии. Напишите уравнение реакции лактозы с аммиачным раствором окиси серебра.
44. Какие химические свойства D-глюкозы согласуются с циклической формой ее строения. Напишите уравнения реакций.
45. Напишите уравнения реакций получения вискозного и ацетатного шелка.
46. Напишите проекционные формулы всех пространственноизомерных кетопентоз. Укажите оптические антипода и диииастеереомеры. Обозначьте принадлежность к D- иL-ряду.
47. Сахарозу подвергните гидролизу. Для полученных соединений напишите реакцию с избытком фенилгидразина. Укажите, какие из соединений будут обладать свойством мутаротации.
48. Напишите перспективные формулы (по Хеуорсу) следующих веществ: а) α- и β- L-маннофуранозы; б) α- и β-2-дизокси- D-рибозы.
49. Напишите таутомерные формы арабинозы и мальтозы. Все формы назовите. Обозначьте полуацетальный гидроксил.
50. Напишите схемы образования следующих дисахаридов: а) 6-( α-D-глюкопиранозидо) D-глюкоза; б) 6-(β- D-галактопиранозидо) D-галактоза.
К какому типу дисахаридов относятся эти соединения. Напишите возможные таутомерные формы.
51. Напишите схемы образования следующих дисахаридов: а) 4-( β- D-глюкопиранозидо) D-манноза; б) 5-( α-D-ксилопиранозидо)- D-ксилаза.
К какому типу дисахаридов относятся эти соединения. Напишите возможные таутомерные формы.
52. Напишите структурные формулы дисахаридов, которые образуются при неполном гидролизе: а) крахмала (амилозы); б) целлюлозы.
53. Какие два дисахарида должны получиться при неполном гидролизе амилопектина? Напишите их формулы и назовите.
54. Напишите, используя структурные формулы моносахаридных звеньев, схемы образования полных эфиров целлюлозы: а) азотнокислого; б) уксуснокислого. Каково их практическое применение?
55. Напишите схему образования полисахарида имулина, построенногов основной части из остатков β-D-фруктофуранозы, связанных в положении 1→2.
56. Какой полисахарид наряду с амилозой содержится в крахмале? В чем особенность строения этого полисахарида по сравнению с амилозой?
57. Напишите схемы образования восстанавливающих и не восстанавливающих дисахаридов, построенных: а) из двух молекул D-арабинозы; б) из двух молекулD-фруктозы. Назовите написанные соединения.
58. Напишите схемы образования различных полисахаридов, построенных из остатков: а) β-D-ксилопиранозы; б) β-D-галактопиранозы.
59. На альдопентозу подействовать метиловым спиртом в присутствии хлористого водорода, а затем диметилсульфатом (3 моля) в присутствии щелочи. Что произойдет, если полученное соединение нагреть с разбавленной соляной кислотой? Написать уравнения реакций.
60. Будут ли восстанавливать фелингову жидкость следующие соединения: D-арабиноза, пентаацетилглюкоза, сахароза, мальтоза. Написать соответствующие реакции.
61. Тростниковый сахар подвергнут последовательно обработке раствором серной кислоты при нагревании, затем избытком фенилгидразина. Напишите уравнения реакций.
62. Какие соединения образуются, если мальтозу подвергнуть действию: а) воды в присутствии H2SO4при нагревании; б) фелинговой жидкости; в) гидрата окиси кальция. Напишите уравнения и назовите получающиеся соединения.
63. Какие соединения образуются при гидролизе лактозы? Обработайте продукты гидролиза: а) уксусным ангидридом; б) фелинговым раствором. Напишите уравнения реакций и назовите получающиеся соединения.
64. Какие соединения образуются, если ксилозу подвергнуть действию: а) аммиачного раствора окиси серебра; б) уксусного ангидрида; в) йодистого этила (5 молей) с последующим нагреванием полученного продукта с разбавленной серной кислотой.
65. Обнаруживают ли галактоза, целлюлоза и сахароза явление мутаротации? Чем обусловлено явление мутаротации? Напишите схемы превращения соединений в структурных формулах.
66. На примере D-маннозы рассмотрите цикло-цепную таутомерию и приведите по одной реакции, характерной для обеих таутомерных форм.
67. Получите α- D-маннопиранозид изD-маннозы и пентаацетил- α-D-фруктофуранозид изD-фруктозы.
68. Дополните следующую схему реакции.
Все вещества назовите.
69. Допишите следующую схему реакции.
70. Напишите уравнения реакций, доказывающих способность целлобиозы к типичным альдегидным реакциям, т.е. принадлежность к группе восстанавливающих сахаров.
71. Напишите проекционные формулы шестиатомных спиртов, которые могут образоваться при восстановлении D-фруктозы.
72. Напишите схемы реакций, иллюстрирующих химические свойства моносахаридов на примере маннозы и фруктозы.
73. Напишите проекционные и перспективные формулы моносахаридов в фуранозной и пиранозной формах, которые могут быть получены при удлинении цепи из D-ксилозы и D-арабинозы, назовите их.
74. Какова структурная формула гексазы, образующей при последовательной обработке HCN, водой иHIметилбутилуксусную кислоту.
75. Рядом с каждой из приведенных ниже формул моносахаридов напишите формулу его оптического антипода:
76. Напишите схему окисления D-ксилозы до моно- и дикарбоновой кислот. Будут ли эти кислоты оптически активны?
77. Приведите структурные формулы следующих веществ:
а) α- и β-L-арабофуранозы;
б) α- и β-L-арабопиранозы.
78. Какие реакции доказывают присутствие в молекуле глюкозы гидроксильных групп? Напишите соответствующие уравнения реакций.
79. Напишите таутомерные формы арабинозы и мальтозы. Каждую форму назовите.
80. Приведите химические реакции, которые доказывают наличие в молекуле глюкозы: а) нормальной цепи углеродных атомов; б) альдегидной группы; в) пяти гидроксильных групп; г) глюкозидного (полуацетального) гидроксила.