Lekcija 37. Kemijske lastnosti ogljikovih hidratov

Monosaharid glukoza ima kemične lastnosti alkoholov in aldehidov.

Reakcije glukoze s skupinami alkohola

Glukoza sodeluje s karboksilnimi kislinami ali njihovimi anhidridi, da se tvorijo estri. Na primer, z anhidridom ocetne kisline:

Kot polihidrični alkohol glukoza reagira z bakrovim (II) hidroksidom in tvori svetlo modro raztopino bakrovega (II) glikozida:

Reakcije glukoza aldehidna skupina

Reakcija "srebrnega ogledala":

Oksidacija glukoze z bakrovim (II) hidroksidom pri segrevanju v alkalnem okolju:

Pod delovanjem bromove vode se glukoza oksidira tudi v glukonsko kislino.

Oksidacija glukoze z dušikovo kislino vodi do dvobazne sladkorne kisline:

Izkoristek glukoze v heksahidol sorbitolu: t

Sorbitol najdemo v mnogih jagodah in sadju.

Sorbitol v rastlinskem svetu

Tri vrste fermentacije glukoze
pod vplivom različnih encimov

Reakcije disaharidov

Hidroliza saharoze v prisotnosti mineralnih kislin (H2SO4, HCl, H2Z3):

Oksidacija maltoze (redukcijski disaharid), na primer reakcija "srebrnega ogledala": t

Polisaharidne reakcije

Hidroliza škroba v prisotnosti kislin ali encimov lahko poteka v korakih. V različnih pogojih lahko izberete različne izdelke - dekstrine, maltozo ali glukozo:

Škrob daje modro barvanje z vodno raztopino joda. Ko se segreje, barva izgine in ko se ohladi, se ponovno pojavi. Jodkrahalna reakcija je kvalitativna reakcija škroba. Šteje se, da je jodov škrob spojina, ki vsebuje jod, v notranjih tubulih molekul škroba.

Hidroliza celuloze v prisotnosti kislin:

Nitracija celuloze s koncentrirano dušikovo kislino v prisotnosti koncentrirane žveplove kisline. Od treh možnih nitroestrov (mono-, di- in trinitroestrov) celuloze, odvisno od količine dušikove kisline in temperature reakcije, se večinoma tvori ena izmed njih. Na primer, tvorba trinitroceluloze:

Trinitroceluloza, imenovana piroksilin, se uporablja pri proizvodnji brezdimnega prahu.

Acetilacija celuloze z reakcijo z anhidridom ocetne kisline v prisotnosti ocetne in žveplove kisline:

Iz triacetilceluloze prejmete umetno vlakno - acetat.

Celuloza se raztopi v reagentu - raztopini bakrovega amonijaka [Cu (NH3)4] (OH)2 v koncentriranem amoniaku. S nakisanjem take raztopine v posebnih pogojih dobimo celulozo v obliki filamentov.
Je bakreno-amonijska vlakna.

Pod delovanjem alkalij na celulozo in nato z ogljikovim disulfidom nastane celulozni ksantat:

Iz alkalne raztopine takšnega ksantata dobimo celulozno vlakno - viskozo.

Aplikacija celuloze

VAJE.

1. Navedite enačbe reakcij, pri katerih kaže glukoza: a) reducirajoče lastnosti; b) oksidativne lastnosti.

2. Dve enačbi reakcij fermentacije glukoze, med katerimi se tvorijo kisline.

3. Iz glukoze boste dobili: a) kalcijevo sol kloroocetne kisline (kalcijev kloroacetat);
b) kalijeva sol bromobutirne kisline (kalijev brombutirat).

4. Glukoza je bila previdno oksidirana z bromovo vodo. Dobljeno spojino segrejemo z metilnim alkoholom v prisotnosti žveplove kisline. Napišite enačbe kemijskih reakcij in poimenujte nastale izdelke.

5. Koliko gramov glukoze je bilo izpostavljenih alkoholnemu vrenju, ki se je nadaljevalo z izkoristkom 80%, če bi nevtralizirali ogljikov dioksid (IV), ki nastane med tem postopkom, je bilo potrebno 65,57 ml 20% vodne raztopine natrijevega hidroksida (gostota 1,22 g / ml)? Koliko gramov natrijevega bikarbonata nastane?

6. Katere reakcije lahko uporabimo za razlikovanje: a) glukoze iz fruktoze; b) saharoze iz maltoze?

7. Določite strukturo organske spojine, ki vsebuje kisik, od katere lahko 18 g reagira z 23,2 g raztopine amoniaka srebrovega oksida Ag t2O, in količina kisika, ki je potrebna za sežiganje enake količine te snovi, je enaka prostornini CO, ki nastane pri njegovem zgorevanju2.

8. Kakšen je razlog za pojav modre barve, kadar raztopina joda deluje na škrob?

9. Katere reakcije lahko uporabimo za razlikovanje glukoze, saharoze, škroba in celuloze?

10. Navedite formulo celuloznega estra in ocetne kisline (v treh skupinah OH strukturne enote celuloze). Poimenujte to oddajo. Kje se uporablja celulozni acetat?

11. Kateri reagent se uporablja za raztapljanje celuloze?

Odgovori na vaje za temo 2

Lekcija 37

1. a) Redukcijske lastnosti glukoze v reakciji z bromovo vodo: t

b) Oksidativne lastnosti glukoze v reakciji katalitskega hidrogeniranja aldehidne skupine:

2. Fermentacija glukoze z nastajanjem organskih kislin: t

3

4

5. Izračunajte maso NaOH v 20% raztopini 65,57 ml:

m (NaOH) = (NaOH) • m (20% NaOH) = w • • V = 0,2 • 1,22 • 65,57 = 16,0 g

Nevtralizacijska enačba za tvorbo NaHCO3:

V reakciji (1) se porabi m (CO2= x = 16 • 44/40 = 17,6 g in nastane m (NaHCO3= y = 16 • 84/40 = 33,6 g.

Reakcija alkoholnega vrenja glukoze: t

Ob upoštevanju teoretičnega izkoristka 80% v reakciji (2) je treba oblikovati:

Masa glukoze: z = 180 • 22 / (2 • 44) = 45 g.

6. Za razlikovanje: a) glukoze od fruktoze in b) saharoze iz maltoze z uporabo reakcije "srebrno ogledalo". Glukoza in maltoza v tej reakciji dajejo srebrno oborino, fruktoza in saharoza pa ne reagirata.

7. Iz podatkov naloge izhaja, da zaprošena snov vsebuje aldehidno skupino in enako število atomov C in O. To je lahko ogljikov hidrat CnH2nOn. Enačbe reakcij njegove oksidacije in zgorevanja:

Iz reakcijske enačbe (1) je molska masa ogljikovih hidratov:

x = 18 • 232 / 23,2 = 180 g / mol,

8. Pri delovanju raztopine joda na škrobu se tvori nova barvna spojina. To pojasnjuje videz modre barve.

9. Iz množice snovi: glukoze, saharoze, škroba in celuloze - glukozo določamo z reakcijo »srebrnega ogledala«.
Škrob se razlikuje po modri barvi z vodno raztopino joda.
Saharoza je zelo topna v vodi, celuloza pa je netopna. Poleg tega se saharoza enostavno hidrolizira tudi pri delovanju ogljikove kisline pri 40–50 ° C z nastajanjem glukoze in fruktoze. Ta hidrolizat daje reakcijo srebro zrcalo.
Hidroliza celuloze zahteva podaljšano vrenje v prisotnosti žveplove kisline.

10, 11. Odgovori so vsebovani v besedilu lekcije.

Velika enciklopedija nafte in plina

Previdna oksidacija

S previdno oksidacijo preko dvojne vezi, kot je razvidno iz zgornje enačbe, dodamo dve hidroksilni (hidroksi) skupini in nastanejo dioksikisline (pri intenzivni oksidaciji se nenasičene kisline razgradijo v dvojno vez [16]).

S skrbno oksidacijo s kalijevim permanganatom se ricinolna kislina pretvori v trihidroksistearinsko kislino s tališčem nad 110 ° C. Rikinolna kislina je zelo topna v alkoholu in etilnem etru, vendar veliko slabša v petroletru. [17]

S previdno oksidacijo nastane akrilna kislina. Pod vplivom močnih oksidacijskih sredstev se oksidira v mravljične in oksalne kisline. V čisti obliki kovine ne delujejo. Po redukciji dobimo alil alkohol, iz katerega ga lahko dobimo nazaj z oksidacijo. V prisotnosti sledov hidrokinona ali drugega poliatomskega fenola lahko traja mesece, ne da bi se oksidiral. [18]

S skrbno oksidacijo fosfinovega oksida (L) KMn04 dobimo di-fenilfosfin-3-citronsko kislino (C6H6) 2P (0) -COOH in ob segrevanju z KMn04 nastane difenilfosfonska in benzojska kislina. [19]

S skrbno oksidacijo mentandijev s kalijevim permanganatom ustvarja Wagnerjeva reakcija tetrahidrične alkohole - eritrite. [20]

S skrbno oksidacijo maltoze [a - (1 5) - glukozid-4 - (1, 5) - glukoze] z bromovo vodo se oksidira aldehidna skupina in dobi tako imenovana maltobionska kislina. [21]

S skrbno oksidacijo glukoze (z bromovo vodo ali razredčeno dušikovo kislino) nastane kislina. Napišite njeno strukturno formulo, kot tudi njene formule y in b-laktona. [22]

S skrbno oksidacijo mentandijev s kalijevim permanganatom po Wagnerjevi reakciji dobimo tetratomske alkohole - eritrite. [23]

S skrbno oksidacijo geraniol daje aldehid - citral. Slednje je običajno pridobljeno iz olja limonine trave. Ko se mešanica citrata in acetona segreje v prisotnosti kavstičnega barita, se voda sprošča na račun kisika citrala in vodika iz acetona, ostanki pa se spajkajo. [24]

S skrbno oksidacijo glukoze se aldehidna skupina spremeni v karboksilno skupino - dobimo glukonsko kislino in po nadaljnji oksidaciji se skupina primarnega alkohola prav tako spremeni v karboksilno skupino in tvori se dibazična kislina, sladkorna kislina. [25]

S skrbno oksidacijo laktoze nastane monobazična kislina, ki se zaradi hidrolize razgradi v galaktozo in glukonsko kislino. To kaže, da je v molekuli laktoze ena psevdoaldehidna skupina in spada v glukozni ostanek in ne v galaktozo. [26]

S skrbno oksidacijo fenola dobimo kinon. Kakšna snov nastane med oksidacijo p-naftola. [27]

Kadar so poliatomski alkoholi skrbno oksidirani, se lahko ena izmed njihovih alkoholnih skupin oksidira v karbonil; zato nastanejo monosaharidi. To seveda povzroči mešanice aldoz in ketoze; prvi se oblikujejo med oksidacijo primarnih alkoholnih skupin, drugi - sekundarni. Iz heksitov in pentitov dobimo heksoze in pentoze. [28]

S previdnejšo oksidacijo cikloheksanola nastane ciklični keto cikloheksanon, ki je tekočina s temperaturo. [29]

Kadar so poliatomski alkoholi skrbno oksidirani, se lahko ena izmed njihovih alkoholnih skupin oksidira v karbonil; zato nastanejo monosaharidi. To seveda povzroči mešanice aldoz in ketoze; prvi se oblikujejo med oksidacijo primarnih alkoholnih skupin, drugi - sekundarni. Iz heksitov in pentitov (str. [30])

Lekcija 37. Kemijske lastnosti ogljikovih hidratov

Monosaharid glukoza ima kemične lastnosti alkoholov in aldehidov.

Reakcije glukoze s skupinami alkohola

Glukoza sodeluje s karboksilnimi kislinami ali njihovimi anhidridi, da se tvorijo estri. Na primer, z anhidridom ocetne kisline:

Kot polihidrični alkohol glukoza reagira z bakrovim (II) hidroksidom in tvori svetlo modro raztopino bakrovega (II) glikozida:

Reakcije glukoza aldehidna skupina

Reakcija "srebrnega ogledala":

Oksidacija glukoze z bakrovim (II) hidroksidom pri segrevanju v alkalnem okolju:

Pod delovanjem bromove vode se glukoza oksidira tudi v glukonsko kislino.

Oksidacija glukoze z dušikovo kislino vodi do dvobazne sladkorne kisline:

Izkoristek glukoze v heksahidol sorbitolu: t

Sorbitol najdemo v mnogih jagodah in sadju.

Sorbitol v rastlinskem svetu

Tri vrste fermentacije glukoze
pod vplivom različnih encimov

Reakcije disaharidov

Hidroliza saharoze v prisotnosti mineralnih kislin (H2SO4, HCl, H2Z3):

Oksidacija maltoze (redukcijski disaharid), na primer reakcija "srebrnega ogledala": t

Polisaharidne reakcije

Hidroliza škroba v prisotnosti kislin ali encimov lahko poteka v korakih. V različnih pogojih lahko izberete različne izdelke - dekstrine, maltozo ali glukozo:

Škrob daje modro barvanje z vodno raztopino joda. Ko se segreje, barva izgine in ko se ohladi, se ponovno pojavi. Jodkrahalna reakcija je kvalitativna reakcija škroba. Šteje se, da je jodov škrob spojina, ki vsebuje jod, v notranjih tubulih molekul škroba.

Hidroliza celuloze v prisotnosti kislin:

Nitracija celuloze s koncentrirano dušikovo kislino v prisotnosti koncentrirane žveplove kisline. Od treh možnih nitroestrov (mono-, di- in trinitroestrov) celuloze, odvisno od količine dušikove kisline in temperature reakcije, se večinoma tvori ena izmed njih. Na primer, tvorba trinitroceluloze:

Trinitroceluloza, imenovana piroksilin, se uporablja pri proizvodnji brezdimnega prahu.

Acetilacija celuloze z reakcijo z anhidridom ocetne kisline v prisotnosti ocetne in žveplove kisline:

Iz triacetilceluloze prejmete umetno vlakno - acetat.

Celuloza se raztopi v reagentu - raztopini bakrovega amonijaka [Cu (NH3)4] (OH)2 v koncentriranem amoniaku. S nakisanjem take raztopine v posebnih pogojih dobimo celulozo v obliki filamentov.
Je bakreno-amonijska vlakna.

Pod delovanjem alkalij na celulozo in nato z ogljikovim disulfidom nastane celulozni ksantat:

Iz alkalne raztopine takšnega ksantata dobimo celulozno vlakno - viskozo.

Aplikacija celuloze

VAJE.

1. Navedite enačbe reakcij, pri katerih kaže glukoza: a) reducirajoče lastnosti; b) oksidativne lastnosti.

2. Dve enačbi reakcij fermentacije glukoze, med katerimi se tvorijo kisline.

3. Iz glukoze boste dobili: a) kalcijevo sol kloroocetne kisline (kalcijev kloroacetat);
b) kalijeva sol bromobutirne kisline (kalijev brombutirat).

4. Glukoza je bila previdno oksidirana z bromovo vodo. Dobljeno spojino segrejemo z metilnim alkoholom v prisotnosti žveplove kisline. Napišite enačbe kemijskih reakcij in poimenujte nastale izdelke.

5. Koliko gramov glukoze je bilo izpostavljenih alkoholnemu vrenju, ki se je nadaljevalo z izkoristkom 80%, če bi nevtralizirali ogljikov dioksid (IV), ki nastane med tem postopkom, je bilo potrebno 65,57 ml 20% vodne raztopine natrijevega hidroksida (gostota 1,22 g / ml)? Koliko gramov natrijevega bikarbonata nastane?

6. Katere reakcije lahko uporabimo za razlikovanje: a) glukoze iz fruktoze; b) saharoze iz maltoze?

7. Določite strukturo organske spojine, ki vsebuje kisik, od katere lahko 18 g reagira z 23,2 g raztopine amoniaka srebrovega oksida Ag t2O, in količina kisika, ki je potrebna za sežiganje enake količine te snovi, je enaka prostornini CO, ki nastane pri njegovem zgorevanju2.

8. Kakšen je razlog za pojav modre barve, kadar raztopina joda deluje na škrob?

9. Katere reakcije lahko uporabimo za razlikovanje glukoze, saharoze, škroba in celuloze?

10. Navedite formulo celuloznega estra in ocetne kisline (v treh skupinah OH strukturne enote celuloze). Poimenujte to oddajo. Kje se uporablja celulozni acetat?

11. Kateri reagent se uporablja za raztapljanje celuloze?

Odgovori na vaje za temo 2

Lekcija 37

1. a) Redukcijske lastnosti glukoze v reakciji z bromovo vodo: t

b) Oksidativne lastnosti glukoze v reakciji katalitskega hidrogeniranja aldehidne skupine:

2. Fermentacija glukoze z nastajanjem organskih kislin: t

3

4

5. Izračunajte maso NaOH v 20% raztopini 65,57 ml:

m (NaOH) = (NaOH) • m (20% NaOH) = w • • V = 0,2 • 1,22 • 65,57 = 16,0 g

Nevtralizacijska enačba za tvorbo NaHCO3:

V reakciji (1) se porabi m (CO2= x = 16 • 44/40 = 17,6 g in nastane m (NaHCO3= y = 16 • 84/40 = 33,6 g.

Reakcija alkoholnega vrenja glukoze: t

Ob upoštevanju teoretičnega izkoristka 80% v reakciji (2) je treba oblikovati:

Masa glukoze: z = 180 • 22 / (2 • 44) = 45 g.

6. Za razlikovanje: a) glukoze od fruktoze in b) saharoze iz maltoze z uporabo reakcije "srebrno ogledalo". Glukoza in maltoza v tej reakciji dajejo srebrno oborino, fruktoza in saharoza pa ne reagirata.

7. Iz podatkov naloge izhaja, da zaprošena snov vsebuje aldehidno skupino in enako število atomov C in O. To je lahko ogljikov hidrat CnH2nOn. Enačbe reakcij njegove oksidacije in zgorevanja:

Iz reakcijske enačbe (1) je molska masa ogljikovih hidratov:

x = 18 • 232 / 23,2 = 180 g / mol,

8. Pri delovanju raztopine joda na škrobu se tvori nova barvna spojina. To pojasnjuje videz modre barve.

9. Iz množice snovi: glukoze, saharoze, škroba in celuloze - glukozo določamo z reakcijo »srebrnega ogledala«.
Škrob se razlikuje po modri barvi z vodno raztopino joda.
Saharoza je zelo topna v vodi, celuloza pa je netopna. Poleg tega se saharoza enostavno hidrolizira tudi pri delovanju ogljikove kisline pri 40–50 ° C z nastajanjem glukoze in fruktoze. Ta hidrolizat daje reakcijo srebro zrcalo.
Hidroliza celuloze zahteva podaljšano vrenje v prisotnosti žveplove kisline.

10, 11. Odgovori so vsebovani v besedilu lekcije.

Lastnosti hidroksialdehidov, hidroksi ketonov in monosaharidov

Spodnji člani teh razredov so običajno brezbarvne tekočine, polihidrični hidroksialdehidi in hidroksi ketoni so kristalne snovi, včasih debeli sirupi; zelo topne v vodi, slabše v alkoholu, netopne v etru. Mnogi od njih imajo sladki okus, značilen za sladke snovi.

Glede na dejstvo, da večina reakcij monosaharidov ustreza njihovim hidroksialdehidnim ali hidroksi ketonskim oblikam, bodo lastnosti monosaharidov predstavljene skupaj z lastnostmi hidroksialalhidrov in hidroksi ketonov z uporabo, za lažje, acikličnih formul. Samo v tistih primerih, ko se ugotovijo posebnosti lastnosti monosaharidov, odvisno od njihove ciklične strukture, bodo uporabljene formule cikličnih oksidov.

1. Oksidacija. Hidroksid aldehidi in monosaharidi se zlahka oksidirajo in glede na pogoje dobimo zelo različne produkte oksidacije. S skrbno oksidacijo oksialdehidov lahko dobimo monobazične hidroksi kisline z enakim številom ogljikovih atomov; aldoza proizvaja aldonske kisline.

Za pridobivanje aldonskih kislin se oksidacija aldoze običajno izvaja v kislem mediju s klorom, bromom, hipokloritom in razredčeno dušikovo kislino. Z močnejšo oksidacijo aldoz, npr. S koncentrirano dušikovo kislino, poleg aldehidne skupine, se primarni alkohol oksidira in tvorijo dibazične hidroksi kisline, tako imenovane sladkorne kisline. Uranske kisline, kot so glukuronska kislina, tvorjena iz glukoze, galakturonske kisline iz galaktoze itd., So tudi produkti oksidacije aldoze, pri nastajanju uronskih kislin pa se oksidira primarna alkoholna hidroksil aldoza in na koncu verige nastane karboksilna skupina: t

Med oksidacijo hidroksi ketonov, kakor tudi z manj previdno oksidacijo oksialdehidov, se njihove molekule razgradijo.

Ko se monosaharidi oksidirajo v alkalnem mediju, se globoko cepijo in tvorijo številne izdelke, vključno z zelo lahko oksidiranimi. Zato so monosaharidi, kot tudi oksialdehidi in a-hidroksi ketoni, v katerih se hidroksilna skupina nahaja na ogljikovem atomu, ki meji na karbonilno skupino, močna redukcijska sredstva. Tako kot aldehidi zmanjšujejo amoniak in srebrov oksid, da tvorita kovinsko zrcalo, kot tudi tekočino, ki tvori rdeči bakrov oksid.

Za njihovo kvantitativno določitev z volumetrično metodo (s količino porabljene frakcionirne tekočine) ali z gravimetrično metodo (s količino bakrovega oksida) uporabimo obnovo filing tekočine z monosaharidi.

2. Izterjava. Skrbno zmanjšanje hidroksialdehidov, hidroksi ketonov in monoze vodi v pripravo ustreznih polihidričnih alkoholov, vključno (iz monoze) tetritov, pentitov, heksitov itd.

4. Delovanje hidroksilamina. Pod delovanjem hidroksilamina dobimo oksimske monoze, na primer:

5. Učinek fenilhidrazina. Ena od najpomembnejših reakcij, ki omogoča ločevanje posameznih monoz v čisti obliki, pa tudi ugotavljanje istovetnosti monoza različnega izvora je interakcija monoze s fenilhidrazinom. Najprej, fenilhidrazin deluje na monoze na enak način kot na enostavne aldehide in ketone, t.j. z sproščanjem vode in tvorbo fenilhidrazona:

Pri segrevanju se nastali hidrazoni s fenilhidrazinom ali ob segrevanju prvič izpuščajo s presežkom fenilhidrazina, primarna ali sekundarna skupina alkohola, ki meji na karbonilno skupino, oksidira v karbonil in fenilhidrazin se reducira na anilin in amoniak. Novo oblikovana karbonilna skupina (za ketozo, aldehidno skupino in aldoze, ketonska skupina) reagira s tretjo molekulo fenilhidrazina in dobijo tako imenovane "monozojske" vrzeli.

Opisani mehanizem oblikovanja dovoljenj, ki ga je predpostavil E. Fisher, je v zadnjih letih preverjen. Druga faza reakcije, redukcija fenilhidrazina (v amoniak) s šibkim redukcijskim sredstvom kot sekundarno alkoholno skupino fenilhidrazona, se je zdela malo verjetna. Predlagali smo več različnih variant reakcijskega mehanizma, od katerih je najbolj zanesljiv naslednji (Weigand; M. M. Shemyakin in V. M. Maymind):

Aldosi in ketoza lahko tvorita vrzeli enake strukture, če so konfiguracije asimetričnih atomov v molekulah aldoze in ketoz, ki jih reakcija ne vpliva, enake, na primer v glukozi in fruktozi.

Hidrazoni in jedra monosusa se običajno dobro kristalizirajo. Nekateri hidrazoni in mnoge vrzeli so težko topni v vodi, zaradi česar jih je lahko izolirati v kristalni obliki iz vodnih raztopin monoz.

Zanimivo je, da je metilfenilhidrazin

Vrata daje le s ketozo, z aldozami tvori samo zlahka topne hidrazone, kar omogoča ločevanje aldoz iz ketoze s pomočjo metilfenilhidrazina.

Pod delovanjem kislin na hidrazone se pojavi reakcija, ki je obratna tvorbi hidrazonov, to je vezana molekula vode in začetne monozne oblike in fenilhidrazin. Ozazoni pod vplivom kislin lahko cepijo obe molekuli fenilhidrazina in tako dobita tako imenovani ozon CH2(OH) - (SNON)3-CO-CHO, ki vsebuje več ogljikovih skupin.

Isto vrzel dobimo iz dioksiacetona.

Do sedaj še ni bilo dokončno ugotovljeno, zakaj se reakcija med nastankom vrzeli ustavi pri dodatku dveh fenilhidrazinskih ostankov, zakaj ni oksidacije pri tretjem ogljikovem atomu, dodatku tretjega fenilhidrazinskega ostanka itd.

Ta pojav je mogoče razložiti z dejstvom, da je po vnosu dveh fenilhidrazinskih ostankov možna stabilizacija molekule zaradi tvorbe vodikove vezi in zaprtja na račun šestčlanskega cikla v eni od svojih tavtomernih oblik:

Za identifikacijo sladkorjev lahko njihova jedra pretvorimo z vrenjem z CuSO4 v derivatih triazola, tako imenovanih ozotriazolov

imajo večjo točko taljenja kot prvotne vrzeli.

Kadar fenilhidrazonska aldoza reagira z diazonijevo soljo v hladni piridinski raztopini, se obori briljantna rdeča kristalinična oborina formazana, ki obstaja kot kelatna spojina:

Oblikovanje formazanov z jasnimi tališči je dobra metoda za identifikacijo sladkorjev, ki ima prednosti pred nastankom vrzeli: možno je razlikovati aldoze od ketoze, ki ne dajejo formazanov, kot tudi razlikovati epimerne aldoze, ki dajejo enake vrzeli.

Tetrazolijeve soli, dobljene iz sladkorjev z nizko toksičnostjo, so baktericidne. Z lahkoto (v živalskih tkivih) so obnovili prvotne formazane. Transformacija visoko topnih brezbarvnih tetrazolijevih soli v svetlo obarvane netopljive formazane se uporablja za kvantificiranje reducirajočih sladkorjev (str. 644 in 649), kot tudi pri preučevanju bioloških procesov obnovitve v tkivih.

6. Delovanje alkalij. Hidroksid aldehidi, hidroksi ketoni in monoze so zelo občutljivi na alkalije. Tako je npr. Glukoza, tudi pod vplivom razredčenih alkalij na mrazu, delno pretvorjena v stereoizomerno aldozo (manozo) in ketozo (fruktozo). Podobno se fruktoza delno pretvori v glukozo in manozo, manozo pa v glukozo in fruktozo. Enostavnost transformacije monoze v alkalnem mediju je pojasnjena z dejstvom, da se, kot kažejo spektroskopske študije v ultravijolični regiji, pod temi pogoji bistveno poveča vsebnost okso-oblike, ki ima najvišjo kemijsko aktivnost.

V zgornjih transformacijah, ki so jih odkrili Lobri de Bruin in Van Ekestein (1897), se najprej oblikuje vmesna enolna oblika, ki se lahko oblikuje iz okso oblike:

Kot je razvidno iz diagrama, konfiguracija drugega ogljikovega atoma, ki je značilna za glukozo, manozo in fruktozo, izgine, ko se pretvori v enolično obliko, iz katere lahko nastanejo vse tri monoze.

Takšne transformacije so lahko podvržene vsem monosaharidom. Sprememba konfiguracije drugega ogljikovega atoma aldoz, ki se pojavi med temi transformacijami, se imenuje epimerizacija, aldoze, ki se razlikujejo le v konfiguraciji drugega ogljikovega atoma, pa se imenujejo epimeri. Epimeri dajejo isto vrzel.

Na enolizacijo in medsebojno transformacijo monoze v alkalnem mediju vplivajo ne le koncentracije hidroksilnih ionov, temveč tudi narava alkalijskega kationa (A. M. Kuzin, S. A. Balezin).

Pri segrevanju so monosaharidi z alkalijami, kot v primeru aldehidov, monosaharidi rjavenja in tariranja, ki jih spremlja njihova delna oksidacija. V tem primeru nastanejo številni produkti cepitve, kondenzacija, polimerizacija itd. Ko se glukoza in fruktoza segrejeta z alkalijami, postane mlečna kislina eden najpomembnejših produktov razkrajanja; tvorijo tudi mravljinčno kislino in druge snovi.

7. Delovanje kislin. Lahko jih uporabimo za prepoznavanje delovanja kislin na pentoze in heksoze, in sicer: kadar se pentoze z razredčeno kislino segrejejo, se voda zlahka odcepi in nastane hlapen heterociklični aldehid - furfurol:

Metilfurfural se na podoben način dobi iz metilpentoze.

Delovanje kislin na heksoze vodi najprej v tvorbo hidroksimetilfurfurola, ki se pri kuhanju z razredčeno kislino razgradi v levulinat in mravljično kislino:

Ker furfuralni derivati ​​proizvajajo barvne kondenzacijske produkte s številnimi snovmi, se za kvalitativno odkrivanje in kvantitativno (kolorimetrično) določanje sladkorjev uporablja monosaharidi za tvorbo furfurala ali njegovih derivatov pod delovanjem visoko koncentriranih kislin. Pri tem se reakcijski produkti monosaharidov s kislinami kondenzirajo s fenoli, karbazolom ali drugimi reagenti. V zadnjih letih se v ta namen zelo pogosto uporablja tudi reakcija z antronom, ki daje prisotnost ogljikovih hidratov v prisotnosti H.2SO4 modro barvanje. Ta reakcija se uporablja za določanje ne samo reducirajočih, ampak tudi nereducirajočih sladkorjev, saj se hidrolizirajo v prisotnosti žveplove kisline.

8. Barvanje kisle fuksine. Najenostavnejši hidroksialdehidi (glikolni in glicerol aldehidi) ob normalnih pogojih povzročajo obarvanje s fuksulfatno kislino. Aldosi dajejo barvanje samo s fuksulfatno kislino, pripravljeno na poseben način.

9. Zamenjava vodikovih atomov hidroksilnih skupin. Prisotnost hidroksilnih skupin v molekulah monoze zaznavamo z ustreznimi značilnimi reakcijami:

a) Pod delovanjem alkalij in celo pod vplivom oksidov težkih kovin lahko zlahka pridobimo derivate monosaharidov tipa alkoholata, imenovanega saharath.

b) Pri delovanju na monosaharide anhidridov kislin lahko dobimo vrsto monoestrov do polnega estra, v katerem so vodikovi atomi v vseh hidroksilnih skupinah nadomeščeni s kislinskimi ostanki. Pentaacetilheksoze C lahko dobimo s popolno acetilacijo heksoze.6H7O (OOSN3)5. Tako kot glikozidi, pentaacetilheksozi obstajajo v dveh stereoizomernih oblikah (α- in β-), na primer:

Pod delovanjem vodikovega klorida ali metilbromida na pentaacetilne spojine heksoze, kakor tudi ob delovanju acetil klorida na monoze, se hemiacetalni hidroksil (acetiliran ali prost) nadomesti z aa halo. Nastala acetohalogenoza, kot je acetokloroglukoza in acetobromglukoza, obstajajo tudi v α- in β-oblikah:

Acetohalogenoze imajo pomembno vlogo pri sintezi glikozidov in drugih derivatov sladkorja.

c) Vodikove atome v hidroksilnih skupinah monoze lahko nadomestimo z ogljikovodikovimi radikali. Na primer, pod delovanjem metilacijskih sredstev [(CH3)2SO4; CH3J] substitucija se lahko pojavi v vseh petih glukoznih hidroksilih:

Nastali penta-substituirani derivat se včasih imenuje pentametil glukoza, vendar je pravilneje imenovati tetrametil metil glukozid.

Metilne skupine, ki nadomeščajo vodikove atome v vseh hidroksilih, razen hemiacetala, povezanega z vrsto etrov, so odporne na hidrolizo (alkalne in kisle), ki se glede tega razlikujejo od metilne skupine, ki jo veže hemiacetalni hidroksil. Metilirani mono derivati ​​so imeli zelo pomembno vlogo pri določanju strukture monosaharidov in polisaharidov.

d) Zamenjava vodikovega atoma v monozah v hemiacetalnem hidroksilu z radikalom vodi do tvorbe glikozidov - snovi, ki so v naravi zelo razširjene.

Sintetično najpreprostejše glikozide lahko dobimo z medsebojnim delovanjem monoze in alkohola v prisotnosti suhega klorovodika. Za pridobivanje glikozidov alkoholov z večjo molekulsko maso ali aromatskih okso spojin uporabimo drugo metodo: kondenzacija pentaacetil substituiranih monoz z alkoholom proizvaja tetraacetil glikozidni derivat, ki je umiljen v alkalnem mediju in izoliran je prosti glikozid (Helferich). Glikozide lahko dobimo tudi na osnovi acetohalogenoze, ki jo pretvorimo v tetraacetil-substituirane glikozide z zamenjavo halogena z alkoksi in saponificiramo acetilne skupine (Konigs in Knorr).

Glikozidi so kristalne snovi ali sirupi; metilirane glikozide destiliramo v visokem vakuumu brez razgradnje. Ker so glikozidi v večini primerov odporni na alkalije, jih hidrolizirajo kisline, ki se razgradijo v sestavino sladkorja in sladkorja, ki se imenuje

aglikon. Glikozidi se zlahka hidrolizirajo z encimi, imenovanimi glikozidaze.

Hitrost kislinske hidrolize glikozidov je močno odvisna od njihove strukture. Tako se furanozidi hidrolizirajo s kislinami približno 100-krat hitreje kot piranozidi. Posebno specifična je encimska hidroliza: α-glikozidi se cepajo le z α-glikozidazami (npr. V kvasu), β-glikozidi pa samo z β-glikozidazami (npr. Emulzijo v encimskem pripravku, pridobljenem iz grenkih mandljev). Študija stopnje hidrolize glikozidov (kislih in encimskih) zagotavlja pomembne informacije za odločitev, ali je določen glikozid derivat piranoznih ali furanoznih, α- ali β-oblik.

10. Kondenzacija monoze z aldehidi in ketoni. Pod vplivom kondenzacijskih sredstev (H2SO4, Cuso4 monoze dajejo acetalom podobne spojine z aldehidi in ketoni, ki so pridobili velik pomen za vzpostavitev strukture in konfiguracije monosaharidov in polisaharidov ter za sintezo slednjih. Posebno pomembne so spojine z acetonom, za heksoze pa so znani mono- in diacetonski derivati.

Acetonske derivate monosaharidov, ki jih imenujemo tudi izopropilidenski derivati, tvorimo predvsem tako, da vsaka izopropilidenska skupina nadomesti vodikove atome dveh sosednjih hidroksilov v cis položaju. Na primer diaceton galaktoza se tvori po naslednji shemi:

Ima strukturo 1,2-3,4-diizopropilidenegalaktopiranoze.

Če ravnovesna raztopina sladkorja vsebuje vsaj majhno količino tavtomerne oblike z dvema paroma sosednjih hidroksilov v cis položaju, potem je ta oblika, da drugi tavtomeri postopoma preidejo v reakcijo z acetonom. Čeprav piranosi prevladujejo v raztopini glukoze, se diaceton-glukofuranoza proizvaja z reakcijo z acetonom, ker glukopiranoza nima dveh cis-hidroksilnih parov;

S skrbno kislo hidrolizo derivatov diacetona dobimo monoacetonske derivate. Na primer, iz 1,2-5,6-diizopropiliden-glukoze dobimo 1,2-izopropiliden-glukofuranozo.

Omenjeni vzorci nastajanja acetonskih derivatov monoza se ne upoštevajo vedno. Če v molekuli ni dveh parov cis-lociranih hidroksilov in se ne morejo tvoriti med tavtomernimi transformacijami (npr. Pri acetonaciji glukozidov), se lahko izopropilidenske skupine združijo na drug način. Tako se npr. 2,3-4,6-diizopropiliden mano-piranozid tvori z acetoniranjem metil a-manopiranozida.

Derivati ​​acetona so alkalno odporni, vendar se zlahka hidrolizirajo z razredčenimi kislinami; hidroksilne skupine, ki ostanejo proste po acetonozi, lahko metiliramo, aciliramo, substituiramo s halogenom itd. Derivati ​​acetona lahko uporabimo za sintezo derivatov monoze z določenim položajem substituentov ali neposredno ali po skrbni hidrolizi z acetonskim cepitvijo. Ker imajo številni derivati ​​acetona furanozni obroč (zaradi zgoraj navedenih razlogov), se pogosto uporabljajo za sintezo furanoznih derivatov.

11. Fermentacija. Zelo veliko hidroksialdehidov in hidroksi ketonov je podvrženih nekaterim kemičnim spremembam pod vplivom določenih mikroorganizmov, znanih kot fermentacija (alkohol, maslena kislina, mlečna kislina in ocetna fermentacija). Zanimivo je, da so snovi s številom ogljikovih atomov v molekuli, ki je večkratnik treh, najlažje fermentirane, to je gliceraldehid, dioksiaceton, heksoze in nonoze. Fermentacija heksozov različnih konfiguracij poteka z neenakomerno lahkotnostjo, od obeh optičnih antipodov pa so antipodi, ki jih najdemo v naravi, običajno lažje fermentirani. S tem je bilo možno izolirati doslej neznane optične antipode naravnih spojin iz mnogih sintetičnih optično neaktivnih monoz.

Prebava ogljikovih hidratov

Ogljikovi hidrati, iz katerih oseba prejema energijo, vstopa v telo skupaj s hrano v obliki kompleksnih oblik, kot so di- in polisaharidi (škrob in glikogen). Tudi celuloza se porabi, vendar se ne prebavi.
Prvi korak pri presnovi ogljikovih hidratov je pretvorba polimerov v monomere, ki se lahko prenašajo skozi črevesno steno.
Cepitev polimerov se začne v ustni votlini. Slina ima rahlo kisli pH (6,8) in vsebuje amilazo, ki začne prebavljati ogljikove hidrate.
Glavni encim v tankem črevesu, ki razgrajuje ogljikove hidrate, je alfa-amilaza. Ta encim izločajo trebušna slinavka in polisaharide spremeni v di- in trisaharide. Slednji se pretvorijo v monosaharide s črevesnimi saharidazami (maltaza, saharoza, laktaza).
Nastala glukoza in drugi monosaharidi se prenašajo skozi lepljivo steno v v.portae in nato v jetrne hepatocite in druga tkiva. Tu se spremenijo v FA, aminokisline, glikogen ali oksidirajo v celicah.
Oksidacija glukoze je znana kot glikoliza. Glukoza se oksidira v laktat ali v PVC. V aerobnih pogojih je vodilni proizvod piruvat, pot pa se imenuje aerobna glikoliza.
Ko se zaloge kisika izčrpajo, na primer med dolgoročnimi energetskimi vajami, je vodilni glikolitični izdelek laktat (mlečna kislina), proces pa je znan kot anaerobna glikoliza.


Energija, ki jo proizvaja oksidacija glukoze
Aerobna glikoliza glukoze v piruvat zahteva dva mola ATP, čemur sledi sproščanje 4ATP in dveh molekul NADH. Tako pretvorbo enega mol glukoze v dva mojega piruvata spremljata proizvodnja dveh molov ATP in dveh molov NADH.
glukoza + 2ADF + 2 NAD + + 2F = 2piruvat + 2ATP + 2 NADH + 2H +
NADH, proizveden med glikolizo, se uporablja pri sintezi ATP z oksidativno fosforilacijo, ki tvori 2-3 mol ATP, odvisno od tega, kateri cikel se uporablja za prenos elektronov iz citoplazemskega NADH v mitohondrije: bodisi pot glicerol fosfata ali pot malata-aspartata.
Zato z oksidacijo glukoze v piruvat dobimo 6 ali 8 molekul ATP. Oksidacija dveh molekul piruvata v Krebsovem ciklu daje dodatnih 30 molov ATP. Končno, oksidacija 1 mol glukoze v CO2 in H2O povzroči 36-38 ATP molekul.


Glikolizne reakcije
Glikolizo lahko razdelimo v dve fazi. V prvi fazi uporabimo 2 mola ATP za pretvorbo glukoze v fruktozo-1,6-difosfat (Fr-1,6-FF). Na drugi stopnji se FR-1,6-FF cepi v piruvat s proizvodnjo 4 molov ATP in 2 molov NADH.

Reakcija heksokinaze.
Prva reakcija glikolize - pretvorba glukoze v glukozo-6-fosfat - zahteva ATP in je katalizirana s tkivno specifičnimi izoencimi, ki se imenujejo heksokinaze.
Fosforilacija ima dva namena:
-Reakcija heksokinaze pretvarja neionsko glukozo v anion, ki ne more zapustiti celice, ker nobenih transportnih sistemov za fosforilirane sladkorje.
-glukoza se aktivira.
Znanih je 4 izoencimov heksokinaz, tip 4 se imenuje tudi glukokinaza. Najdemo ga v jetrih. Visok Km glukokinaze za glukozo pomeni, da ta encim deluje le pri visokih koncentracijah substrata. Ta lastnost glukokinaze v jetrih vam omogoča vzdrževanje ravni glukoze v krvi. Po zaužitju, ko je raven glikoze dovolj visoka, se aktivira glukokinaza. Ko so ravni glukoze nizke, tkiva, kot so jetra in ledvice (ki vsebujejo glukokinazo, vendar niso zelo odvisna od glukoze), jih ne uporabljajo iz krvi. Hkrati tkiva, kot so možgani, ki so odvisni od glukoze, še naprej uporabljajo glukozo v krvi z uporabo nizke heksokinaze Km za glukozo. V primeru pomanjkanja glukoze v jetrih se stimulira glukoneogeneza.
Tudi regulacija aktivnosti glukokinaze in heksokinaze je različna. Heksokinaze 1, 2 in 3 so alosterično inhibirane z reakcijskim produktom (Ch-6-f), medtem ko glukokinaza ni.
Heksosofosfatna izomeraza.
Druga reakcija glikolize je izomerizacija, pri kateri se gl-6-f pretvori v fr-6-f. Encim, ki katalizira to reakcijo, se imenuje heksofosfatna izomeraza (znana tudi kot glukoza fosfat izomeraza). Ta reakcija je reverzibilna.
Fosfruktokinaza-1 (FFrK-1).
Naslednja reakcija, transformacija fr-6-f v fr-1,6-ff, zahteva drugi mol ATP. To reakcijo katalizira fosfofruktokinaza-1. Ta reakcija je nepovratna, zato se med glukoneogenezo uporabi encim FR-1,6-difosfataza. Aktivnost teh dveh encimov je skrbno urejena.
Aldolase
Aldolase katalizira hidrolizo fr-1,6-ff v dva tri-ogljikova produkta - fosfodioksiaceton (FDA) in gliceraldehid-3-fosfat (3-PHA). Reakcija poteka v dveh smereh in se uporablja pri glikolizi in glukoneogenezi.
Trizofosfatna izomeraza.
Oba aldolazna reakcijska produkta sta uravnotežena z reakcijo, ki jo katalizira trizofosfatna izomeraza. Naslednje reakcije glikolize uporabljajo 3-PHA.
DG Gliceraldehid fosfat.
Gliceraldehid fosfat-DG katalizira NAD + -odvisno oksidacijo 3-PHA na 1,3-difosfoglicerat in NADH. Ta reakcija je reverzibilna in isti encim se uporablja med glukoneogenezo.
Fosfogliceratna kinaza.
Visokoenergetski 1,3-DFG se uporablja za tvorbo ATP in 3-fosfoglicerata s encimsko fosfogliceratno kinazo. Ugotovljeno je, da je to edina reakcija glikolize in glukoneogeneze, ki uporablja ATP, hkrati pa je reverzibilna.
Pri eritrocitih s pomočjo mutaze encima difosfoglicerata se 1,3-DFG pretvori v 2,3-DFG. Ta reakcija je zelo pomembna pri rdečih krvnih celicah, ker 2,3-DFG je glavni regulator afinitete hemoglobina za kisik. 2,3-DFG se lahko pretvori v 3-fosfoglicerat, ki je vmesni produkt glikolize.
Mutaza in enolaza.
3-FG z mutazo pretvorimo v 2-FG in 2-FG s pomočjo enolaze pretvorimo v fosfoenolpiruvat (FEPV).
Piruvat kinaza.
Slednjo glikolizno (aerobno) reakcijo katalizira visoko regulirana encimska piruvat kinaza. To je eksergična reakcija, ker Proizvaja se ATP.


Anaerobna glikoliza
V aerobnih pogojih se piruvat večine celic nadaljuje v Krebsov cikel. V anaerobnih pogojih (in v eritrocitih in v aerobnih pogojih) se piruvat s pomočjo encima laktat dehidrogenaze (LDH) pretvori v laktat. Po tem laktat zapusti celice v krvi. Reakcija pretvori NADH (ki se tvori v 3-FGADG reakciji) v NAD +.

Regulacija glikolize
Ključni encimi:
Heksokinaza je alosterično inhibirana z gl-6-fosfatom. Sintezo glukokinaze povzroča insulin.
2) fosfruktokinaza. Sithez povzroča insulin. Alosterični aktivatorji - AMP, fruktoza-2,6-difosfat, inhibitorji - ATP, citrat.
3).Piruvtakinaza. Sithez povzroča insulin. Aktivator - Fr-1,6-ff, inhibitorji - ATP, alanin, acetil CoA.


Presnovna usoda piruvata
Piruvat je produkt aerobne glikolize. Nadaljnja usoda piruvata je odvisna od oksidativnega stanja celice. V reakciji, ki jo katalizira 3-FGADG, se mol NAD + reducira na NADH. Da bi ohranili redoks stanje celice, mora ta NADH ponovno oksidirati do NAD +. Pri aerobni glikolizi se to doseže s prenosom elektronov v mitohondrije, ki ustvarjajo ATP. V reakcijah fosfogliceratne kinaze in piruvat kinaze se tvori tudi ATP, ta način proizvodnje ATP se imenuje fosforilacija substrata, medtem ko se proizvodnja energije med oksidacijo NADH imenuje oksidacijska fosforilacija.
V aerobnih pogojih piruvat preide v Krebsov cikel. Piruvat vstopi v Krebsov cikel v obliki acetil CoA, ki nastane v reakciji piruvat dehidrogenaze.
Pod anaerobnimi pogoji se piruvat spremeni v laktat.


Presnova laktata
Laktat se med glikolizo tvori v anaerobnih pogojih zaradi delovanja encima laktatnega DG. Ta reakcija je reverzibilna. Nato laktat zapusti celice in gre v zelo aerobna tkiva, kot so jetra in srce. V teh tkivih se laktat ponovno oksidira v piruvat z LDH, piruvat pa gre v Krebsov cikel za proizvodnjo energije. Če je v teh tkivih energija nikjer na voljo, se piruvat uporablja kot substrat za sintezo glukoze (glukoneogeneze).
LDH ima dve različni podenoti - M in N. Kombinacija teh subedenitisov tvori LDO izoenzime, ki imajo različne značilnosti. H podenota prevladuje v aerobnih tkivih, kot je srčna mišica (tetramer H4), medtem ko M podenota prevladuje nad anaerobnimi tkivi, kot so skeletne mišice (M4 tetramer). LDH H4 ima nizek Km za piruvat in ga inhibira piruvat, tako da srce nikoli ne oblikuje lastnega laktata. LDH M4 ima visoko Km za piruvat in ga ne inhibira piruvat.


Presnova etanola

Celice imajo encim alkoholno dehidrogenazo (ADH), ki oksidira etanol v acetaldehid. Nato se acetaldehid oksidira v acetat z uporabo acetaldehid dehidrogenaze (AtsDG). Acetaldehid in acetat sta zelo strupena in povzročata veliko neželenih učinkov. ADH in atsDG katalizira reakcijo, ki vodi do redukcije NAD + na NADH.

Datum dodajanja: 2016-02-24; Ogledov: 225; DELOVANJE PISANJA NAROČILA

Priročnik za kemiko 21

Kemija in kemijska tehnologija

Učinek glukoze mešanice HC J Fel

Pri delovanju alkalij na glukozo se tvori mešanica epimerjev, saj alkalija spodbuja tvorbo enola, ki je skupen glukozi, fruktozi in manozi. Napišite reakcijo epimerizacije glukoze. [c.229]

Ločitev organske mase premoga, ki je kompleksna mešanica zelo različnih spojin, v ločene skupine snovi, od katerih ima vsaka skupne lastnosti v zvezi z delovanjem organskih topil, alkalij, mineralnih kislin in drugih kemičnih reagentov, se imenuje skupinska analiza. Predlagane so številne metode za skupinsko analizo različnih vrst trdnih goriv. Za skupinsko analizo šote so najprimernejše naslednje obdelave: a) zaporedna ekstrakcija bitumnov v Soxhletovem aparatu z etrom in benzenom b) obdelava z vodo pri 60 ° C za izolacijo enostavnih sladkorjev c) obdelava z vrelo vodo za hidrolizo pektinskih snovi d) obdelava v vodni kopeli 2 klorovodikova kislina za hidrolizo hemiceluloze e) obdelava z 2% kavstične sode v vodni kopeli za ekstrakcijo huminskih kislin; e) obdelava s 80% žveplovo kislino za hidrolizo celuloze in določitev z nastanejo glukoza in ostanek se vzame kot lignin. [c.161]

Po hidroliziranju kislin ali encimov se saharoza pretvori v mešanico glukoze in fruktoze. Ta reakcija se imenuje inverzija saharoze [c.315]

Predlagali smo, da najprej ceri in torij izoliramo iz mešanice hidroksidov. V ta namen se cerij oksidira z izsuševanjem hidroksidov v zraku ali z delovanjem s klorom, ki se prenaša v mešanico, ki se premeša v vodi. Klorovodikova kislina pri določenem pH se prenese v raztopino REE brez cerija in torija. Priporočljivo je ločevanje torija in cerija, obnavljanje cerija z metanolom in glukozo, po prenosu obeh elementov v raztopino, torijeve oborine in cerij ostanejo v raztopini [35]. [c.101]

Zaradi kombiniranega delovanja a- in p-amilaz se tvori zmes saharidov, ki so sestavljeni iz maltoze, majhne količine glukoze in dekstrinov z majhno molekulsko maso, v katerih so koncentrirane vse a-1,6-glukozidne vezi škroba. [c.118]

Pod delovanjem alkalij se lahko aldoze spremenijo v ketoze. Torej, glukoza z vodno vodo po 5 dneh daje mešanico glukoze (63%), fruktoze (31%) in manoze (6%).

Mast za pipe in tanke dele je treba izbrati glede na izkušnje. Dobro mazanje se doseže s taljenjem vazelina, parafina in gume. Zmes 50 g belega petrolatuma, južno od parafina in 30-40 g naravnega kavčuka se segreva na 100–105 °, dokler ne nastane homogena zlitina. Če želite delati poleti, morate vzeti več parafina, pozimi pa več vazelina. Mazivo brez vpliva na ogljikovodike in druge hidrofobne organske snovi pripravimo z zlitjem glukoze ali dekstrina (8-10 g) z glicerolom (25 g), tako da ima ta sestava po hlajenju konsistenco medu. [c.136]

Pod vplivom koncentriranih mineralnih kislin se molekule ogljikovih hidratov postopoma razcepijo, tako da tvorijo mešanico različnih izdelkov, furfurola in njegovih derivatov, levulina in mravljičnih kislin ter tako imenovanih huminskih snovi. Kompleksne strukture huminskih snovi še ne moremo obravnavati kot natančno določene, obarvane so temno rjave ali črne barve, slabo topne v vodi in v poskusnih pogojih izstopajo na meji plasti tekočine. Ketoze razgradimo po kislinah hitreje kot aldoze, vzorec B lahko uporabimo za hitro razlikovanje fruktoze od glukoze. [c.188]


Kristalne oblike A in P-glukoze so precej stabilne, v raztopini pa se vsaka od njih počasi spremeni v ravnovesno mešanico obeh oblik. Ta postopek je enostavno slediti z zmanjšanjem optične rotacije a-anomera (+ 112 °) ali s povečanjem optične rotacije p-anomera (-18,7 °) do ravnotežne vrednosti 52,5 °. Ta pojav je znan kot mutarotacija in ga običajno opazimo za reducirajoče sladkorje (t.j. tiste, v katerih karbonilna funkcija obstaja v obliki polacetala). Mutacijo katalizirajo tako kisline kot baze, njihovo delovanje je najbolj učinkovito, če so skupaj prisotne v raztopini. Splošno sprejet mehanizem tega procesa je podan v enačbi (18-1), ki je podobna [p.553]

Praktična uporaba škroba je dobro znana - uporablja se v proizvodnji papirja, kakor tudi v tekstilni in živilski industriji, zlasti pri proizvodnji alkohola iz škrobnega zrnja s fermentacijo in in-glukozo iz škroba s hidrolizo. Če se hidroliza škroba pod vplivom encimov ali kislin prekine v vmesni fazi, potem dobimo sirupasto zmes glukoze, maltoze in saharidov z višjo molekulsko maso. Ta mešanica se imenuje dekstrin, ki se prodaja v obliki melase. [c.565]

Vodik se lahko vrne v prvotni položaj z nastankom a-glukoze, prednostno pa se premika v drugo smer, kar vodi do tvorbe a-manoze. Posledično se pod delovanjem alkalij na a-glukozo dobi ravnotežna zmes, ki vsebuje β-manozo. Ta pojav selektivnega obračanja konfiguracije enega od več centrov asimetrije se imenuje epimerizacija. [c.109]

Cane sladkor ne obnavlja polnilne tekočine, ne reagira s fenilhidrazinom in se ne spreminja zaradi delovanja razredčenih alkalij. Ko se hidrolizira s kislinami ali encimi, kot sta diastaza ali invertaza v alkoholnem vrenju kvasovk, se razgradi (obrne ali obrne) in tvori zmes enakih količin /) - glukoze in /) - fruktoze, imenovanega invertni sladkor. Invertni sladkor vrti polarizacijsko ravnino v levo, saj je levo vrtenje fruktoze večje od pravilne rotacije glukoze. [c.690]

Prebava ogljikovih hidratov v prebavnem traktu. Prebava ogljikovih hidratov se začne v ustni votlini pod vplivom sline. Slina vsebuje dva encima, amilazo in majhno količino maltaze, mešanico teh encimov, imenovanih ptyalin. Amilaza sline skoraj nima učinka na surovi škrob, ampak dobro cepi škrob kuhane hrane, najprej v dekstrine različne kompleksnosti in nato v maltozo. Maltoza se pod vplivom maltazne sline razcepi na glukozo. Amilaza vpliva tudi na glikogen, ki pa ga v hrani praktično ni, saj se med shranjevanjem hrane razgradi. [c.184]


Delovanje alkalij vodi v izomerizacijo monoze v mešanico sladkorjev, ki se razlikujejo v strukturi ali konfiguraciji prvega in drugega ogljikovega atoma. Tako je ravnotežna mešanica teh treh sladkorjev pridobljena iz glukoze, manoze ali fruktoze [c.302]

Polioli se lahko oksidirajo, nekateri oksidanti delujejo posebej, drugi pa niso selektivni. S skrbno oksidacijo z bromovo vodo dobimo zmes aldoz in ketoze, tako da dobimo iz sorbitola mešanico) -glukoze, 1) -fruktoze, -glukoze in -sporoze. Prej je bila ta reakcija uporabljena pri sintezi askorbinske kisline iz sorbitola trenutno v industrijski proizvodnji vitamina [c].

Ko raztopina kalcijevega hidroksida deluje na D-glukozo pri normalni temperaturi, se po petih dneh tvori ravnotežna mešanica epimerjev D-glukoze - 63,5%, D-manoza - 2,57 °, D-fruktoza - 31%. Naredite diagram teh transformacij, glede na to, da se pojavijo skozi enolično obliko. [c.129]

Hiromi et al. [7] je predlagala kinetično rešitev za skupno ali zaporedno delovanje dveh encimov, endo in exotype (E) oziroma Er) na linearnem homopolimeru s stopnjo polimerizacije N. S tem zaporedjem pomeni dejanje, ko endoenzim E1 katalizira razgradnjo polimera do določene globine., potem se njegovo delovanje zaključi (npr. s hitro inaktivacijo) in učinkuje eksoenzim Er. Podobno zaporedje delovanja se uporablja pri industrijski proizvodnji glukoze kot glavnega produkta iz škroba, ko a-amilaza izgubi škrob (hkrati se hitro toplotno inaktivira), nato pa nastalo zmes maltodekstrinov obdelamo z glukoamilazo pri 95–105 ° C. V najbolj splošni obliki enačbe so naslednje [c.123]

Celuloza je 1,4-p-o-glukan, t.j. polisaharid, ki sestoji iz istih o-glukoznih enot, ki so združene v nerazvejeno molekulo preko p-1,4-vezi. Izdelki iz celuloze imajo velik praktičen pomen, saj se za razliko od same celuloze raztopijo v nekaterih običajnih topilih, kar odpira možnost različnih aplikacij. Te derivate dobimo z modificiranjem hidroksilnih skupin celuloznih molekul (pretvorba v ksantate, zaestrenje z anhidridom ocetne kisline ali dušikove kisline, nastajanje etrov). Tako se na primer pri pridobivanju viskozne svile in celofana najprej celuloza prenese v natrijevo sol, tako imenovano alkalno celulozo, iz katere se tvori topni natrijev karbonat pod delovanjem ogljikovega disulfida (poglavje 6.2.12). Celuloza v obliki vlaken (viskozna svila) ali filmov (celofan) se spet regenerira iz ksantata. S acetiliranjem celuloze dobimo acetatno svilo. Viskozna in acetatna svila sta pomembni surovini za tekstilno industrijo. Celulozni nitrati se uporabljajo kot eksplozivi in ​​laki. Mešanica celuloznega nitrata in kafre daje celuloid, eno od prvih plastičnih snovi, katerega pomanjkljivost je visoka vnetljivost. Drugi pomembni celulozni derivati ​​so njegovi estri, npr. Metil ali benzil (sredstva za zgoščevanje v tekstilni in živilski industriji, snovi, ki se uporabljajo za lepljenje papirja, in dodatki za barve in lake). [c.214]

Pod vplivom močnih alkalij se glukoza spremeni v rjave smolne produkte, vendar v rahlo alkalnih raztopinah, ki združujejo glukozo in dajejo mešanico heksozov, predvsem o-glukoze, o-manoze in o-fruktoze. Zelo verjetno je, da je ta transformacija posledica enolizacije, ki jo je treba izvesti z aldehidom odprte verige. [c.272]

Pod delovanjem alkalij na D-glukozo se vedno oblikuje ravnotežna zmes, ki vsebuje O-glukozo in D-manozo, v kateri prevladuje D-glukoza. Z vidika stabilnosti obeh epimerjev je prevalenca v mešanici D-glukoze povsem razumljiva, saj njena hidroksilna skupina pri Cs zavzema ekvatorialni položaj, medtem ko je v D-manozi aksialna. [str. 538]

Tripsin in kimotripsin očitno imata drugi aktivni center, ki vsebuje histidin. Drugi del je odstranjen iz prvega, vendar so sestavljeni skupaj na spiralni verigi. Ugotavljanje aktivne vloge histidina je deloma temeljilo na spremembi hitrosti encimske reakcije, odvisno od pH, kar je ustrezalo predpostavki o strateški lokaciji šibko bazičnega ostanka, ki ima značaj histidina. Tudi sam imidazol katalizira hidrolizo najpreprostejših estrov (Brui S in Schm Il 1965 -.19i57 Bender, 1957) 7 o tem, da je encim 10-krat bolj učinkovit kot imidazol, ima analogijo pri modelnih poskusih na mutaciji glukoze, reakcija katalizirana O-hidroksipiridin, ki vsebuje kisline in bazične centre (obe sorazmerno šibki), je bolj učinkovit kot katalizator kot mešanica piridina in fenola (Swine, 1952), pri obeh a-hidroksi piridinskih in proteolitičnih encimih pa bifunkcionalnost poveča katalitično dejavnosti od proto Mehanizem delovanja, ki ga je predlagal Neurath (1957) za kimotripsin je naslednji: Ko hidroksilna skupina serina medsebojno deluje z histidinskim imidazolnim obročem, se proton loči in nastane aktivirani kompleks P, ki ima elektrofilna in nukleofilna središča. [c.714]

Naloga je, da se spremlja pretvorba glukoze-1-fosfata iz skeletnih in srčnih mišic podgan (zajec) v glikogen, pri čemer se meri količina anorganskega fosfata, ki nastane med inkubacijskim procesom s sodelovanjem fooforilaze (reverzna reakcija). Dodajanje AMP v reakcijsko zmes omogoča določanje izgube glukoze-1-fosfata pod vplivom obeh oblik fosforilaze. V vzorcih brez AMP se encimska pretvorba glukoza-1-fosfata izvede samo s fopoforilazo a. Iz razlike med povečanjem anorganskega fosfata, sproščenega med reakcijo v prisotnosti in odsotnosti AMP, izračunamo zmanjšanje glukoze-1-fosfata zaradi delovanja fosforilaze b. Opozoriti je treba, da fosforilaza a v reakcijskem mediju brez AMP pokaže le 70% aktivnosti, določene v njeni prisotnosti. Pri tem se pri izračunu izgube glukozo-1-fosfata v vzorcu z AMP pod vplivom fosforilaze b, dobljena vrednost za fosforilazo a v vzorcu brez AMP ponovno izračuna za 100%. [str.58]

Proizvodnja. Ime holesterola-polimera je posledica dejstva, da je ta snov nastala kot posledica delovanja bakterij Xantamonas campestris, ki okužijo rastline na ogljikovih hidratih v ustreznem mediju. Produkt je označen kot zunajcelični mikrobni polisaharid, t.j. polisaharid, ki je tvorjen kot prevleka na vsaki bakteriji. Fermentacijski medij se pridobiva iz žitnih zrn - glukoze, pomešane s kvasom, sekundarnega kislega kalijevega fosfata in majhnih količin potrebnih soli. [c.471]

Viri prejema in sestava. Lignosulfonati so stranski produkti sulfitnega pulpiranja, ki se izvajajo za ločevanje celuloze od lesa. Lupine lesnih celic so kompleksna mešanica polimerov. Med 70% in 80% te tkanine so polisaharidi (imenovani holoceluloza), preostali del tkanine pa je lignin. Slednji je vezivni material, ki daje trdnosti rastlin. Prav tako služi za omejitev izgube vlage in zaščito rastlin pred škodljivimi učinki mikroorganizmov. Holoceluloza je sestavljena iz celuloze in hemiceluloze. Slednji je mešanica razmeroma kratkih verižnih polimerov, ki jih tvorijo komponente, povezane s sladkorjem. Z ločevanjem celuloze (približno polovico suhega lesa) z uporabo sulfitne pulpe lignin in hemiceluloza razpadejo in raztopita z vročo bisulfitno raztopino. Kalcijev, magnezijev, natrijev ali amonijev hidrosulfit se lahko uporablja kot bisulfit, čeprav se prvi najpogosteje uporablja. Izpuščena sulfatna tekočina vsebuje približno 10% trdne faze, od katerih je ena polovica lignin, druga pa hidrolizna glukoza, organske kisline in smolni materiali. [c.487]

Tokovi pod vplivom razredčenih raztopin alkalij, šibke org. baz (piridin, kinolin), anionski izmenjevalci, nekrvi encimi, v nekaterih primerih pod delovanjem kompleta, napr, vinske, ocetne, citronske, razredčene s H SO itd. Torej, iz D-glukoze v 0,035% p- Z NaOH pri 35 ° C v 100 urah nastane zmes, ki vsebuje 57% začetne D-glukoze, 28% D-fruktoze in 3% D-manoze. [c.610]

Epimerizacija monosaharidov poteka pod delovanjem razredčenih alkalij pri sobni temperaturi. To preoblikovanje so leta 1895 odkrili Lobri de Bruin in van Ekinstein in se trenutno podrobno preučuje. Namesto kavstičnih alkalij se pogosto uporabljajo hidrat kalcijevega oksida, hidrat svinčevega oksida in tudi nekatere organske baze, kot je piridin. Rezultat reakcije se zmanjša na epimerizacijo monosaharida pri drugem ogljikovem atomu, istočasno pa lahko pride do izomerizacije aldoze v ketozo ali obratno. Z drugimi besedami, nastane ravnotežna mešanica dveh epimernih C (2) aldoz in ketoz, primer je ravnotežna zmes, ki jo lahko dobimo z delovanjem alkalij na glukozo, manozo ali fruktozo. [c.111]

Kadar se (-b) -saharoza hidrolizira z razredčeno vodno kislino ali z delovanjem encima invertaze (iz kvasa), nastanejo enake količine o - (+) - glukoze in o - (-) - fruktoze. To hidrolizo spremlja sprememba znaka vrtenja od pozitivnega do negativnega, tako da se ta proces pogosto imenuje inverzija (+) - saharoze in nastala zmes levorotatornega sladkorja o - (- -) - glukoze in o - (-) - fruktoze. (Med je v glavnem sestavljen iz invertaznega sladkorja, ki ga v tem primeru dobijo čebele.) Medtem ko ima (+) - saharoza specifično rotacijo + 66,5 ° (+1.160 glad) in o - (+) - glukoza +52 7 ° (+0.920 rad), o - (-) - fruktoza ima močno negativno specifično rotacijo - 92,4 ° (–1,612 rad), zaradi česar se za mešanico opazi negativna rotacija. [Ker o - (+) - glukoza in o - (- y - fruktoza imata nasprotno rotacijo in sta sestavni del saharoze, se običajno imenujejo dekstroza in levoza.] [C.971]

Veriga a-1,4-vezanih monosaharidnih ostankov amiloze se razcepi pod delovanjem [-amilaze popolnoma iz razvejanih polisaharidov, tvorijo se fi-dekstrini z visoko molekulsko maso, v katerih zunanje verige vsebujejo 1-3 glukozne ostanke. Za popolno cepitev škroba je potrebno skupno delovanje (i-amilaze in tako imenovani R-encim, ki cepi α-1,6-glikozidne vezi na mestih podružnic, kar vodi do sproščanja linearnih a-1,4-dekstrina. maltoza z majhno količino maltotrioze, ki je ni mogoče cepiti pod delovanjem (i-a. milaze. Ti oligosaharidi se hidrolizirajo v glukozo pod vplivom maltaze (a-glukozidaze) (glej poglavje 13).

Alkilpoliglikozidi (APG), ki jih je razvil Staley Co, podružnica Ya E /, so pridobljeni z acetilacijo koruznega glukoznega sirupa [76-78]. Na začetku je postopek vseboval kislinsko katalizirano reakcijo glukoze z butanolom s primarno tvorbo butil acetala, ki zagotavlja združljivost in mešljivost maščobnih alkoholov, izoliranih iz olj palmovih, kokosovih in palmovih jedrc. Nato butilne derivate podvržemo trans-acetilioviji z želenim maščobnim alkoholom, med katerim se iz reakcijske zmesi zaporedno odstrani butanol z najnižjo točko vrelišča. Rezultat te metode je bolj zapletena mešanica proizvodov kot v primeru neposredne reakcije z maščobnimi alkoholi, ki se uporabljajo v proizvodnji. Industrijski izdelek je mešanica, v kateri so zastopane polisaharidne enote od 1 do 3, kar kaže na kondenzacijo glukoze med postopkom (Enako. 1.26). Izdelki se raztopijo v vodi in so na voljo kot 50% raztopina. V industriji se uporabljajo v sestavah kot sinergistični ko-surfaktanti z anionskimi površinsko aktivnimi snovmi za amfoterično čiščenje kože - za šampone in gele za prhanje, kot tudi s sulfoniranimi metilnimi estri za pripravo tekočih detergentov. Ne kažejo točke oblaka in se ne podplastijo pod vplivom elektrolitov. Pri segrevanju razpadejo in ker so acetal, hidrolizirajo pri pH pod 3. Njihova HLB se giblje od I do 15, površinska napetost je okoli 30 mN / m, napetost na vmesniku z ogljikovodiki pa je približno 1 mN / m. [c.38]

Epimerizacija monosaharidov. Pod vplivom razredčenih alkalij (ali organskih baz) se pri segrevanju epimerne aldoze preoblikujejo v drugo in v ustrezno ketozo. Torej, ko se segreje z 2M raztopino NaOH, D-glukozo pretvorimo v zmes, ki poleg prvotne D-glukoze vsebuje tudi D-manozo (D-glukozni epimer) in jD-fruktozo. Ketoze pod temi pogoji pretvorimo tudi v mešanico začetne ketoze in obeh epimernih aldoz. Epimerizacija je posledica enolizacije sladkorja pod vplivom alkalij. Pri enolizaciji D-glukoze, D-manoze, D-fruktoze nastane enaka najbolj kisla endiol. [c.471]

Zaradi kisle (tudi pod delovanjem CO2 in H2O) ali encimske (invertazne) hidrolize saharoze se tvori mešanica D-glukoze in α-fruktoze (umetnega medu), ki se imenuje tudi invertni sladkor, ker je ta mešanica v celoti levorotatorna zaradi relativno velikih specifičnih rotacija ploskve polarizacije svetlobe fruktoze (levogerate), to je inverzija (iz latinskega lnversla - prevrnitev 1) [c.786]

Izolacija majhnih količin 3-0- (a-X) -glukopiranozil) -2) -glukopiranoze iz koruznih škrobnih hidrolizatov [223], glikogena govejih jeter [224] in floridnega škroba [164] kaže na to, da -polisaharidov je omejeno število cx-1-> 3 - /) -glukozidnih vezi, saj se s kislinsko reverzijo / -glukoze pod podobnimi pogoji ta disaharid ne tvori. Na splošno velja, da oligosaharid, izločen z delno hidrolizo polisaharida, ni posledica reverzije in ga je mogoče uporabiti za določitev strukture, če se tvori s precej višjim donosom po srapepiju z donosom istega sladkorja pod reverzijo sestavnega monosaharida pod podobnimi pogoji. Težavo pri izvajanju zanesljive reakcije nadzora je mogoče dokazati z dejstvom, da čeprav kisla reverzija glukoze ne daje 3-0- (a-) -glukopiranozil) -) -glukoze, so Pazur in Budovich [163] ta disaharid pridobili z delovanjem klorovodikove kisline na mešanico / - glukoza in maltoza. Obstajajo znaki [166], da je najboljša metoda za kontrolo nastajanja izdelkov s povratno točko [c.294]

Pod delovanjem močne kisline ali baze se monosaharidi precej globoko spreminjajo. Z močno podlago se pojavi serija aldolnih kondenzacij (str. 287) in povratne reakcije, ki vodijo do zelo dolgotrajnih zmesi. Podobno, če formalni E. de hidroksid glikolni aldehid ali glicerin aldehid medsebojno delujeta z močno alkalijo, se tvori kompleksna zmes sladkorjev, iz katere je bila izolirana racemna glukoza z zelo razumnim donosom. V močni kislini pri enaki temperaturi pentoze zaradi dehidracije tvorijo furfural. Heksoze se tudi dehidrirajo, da tvorijo heterocikel, vendar so proizvodi bolj kompleksni. [c.522]

Saharoza ne obnovi tekočine za sečnjo in se ne spremeni pod vplivom alkalij. Hidroliza saharoze z delovanjem kislin ali encima p-fruktofuraisidaze proizvaja zmes enakih količin O-glukoze in O-fruktoze, ki se imenuje invertni sladkor. V primerjavi z drugimi disaharidi se saharoza veliko lažje hidrolizira. Dobro fermentira s kvasom. [c.113]

Glej strani, kjer je omenjen izraz Glukoza, učinek mešanice HC J Fel: [c.143] [c.482] [c.66] [c.353] [c.383] [c.172] [c.509] [c. 84] [str. 36] [str.300] [str. 64] [str. 585] [c.353] [str.115] [c.302] [str.38] Lesna kemija T 1 (1959) - - [c.3, c.164]