Monosacharidová glukóza má chemické vlastnosti alkoholů a aldehydů.
Reakce glukózy alkoholovými skupinami
Glukóza interaguje s karboxylovými kyselinami nebo jejich anhydridy za vzniku esterů. Například s anhydridem kyseliny octové:
Jako vícemocný alkohol reaguje glukóza s hydroxidem měďnatým za vzniku jasně modrého roztoku glykosidu měďnatého:
Reakce skupiny aldehydů glukózy
Reakce "stříbrného zrcadla":
Oxidace glukózy hydroxidem měďnatým při zahřívání v alkalickém prostředí: t
Při působení bromové vody se glukóza také oxiduje na kyselinu glukonovou.
Oxidace glukózy kyselinou dusičnou vede k dvojsytné kyselině cukru:
Získání glukózy v hexahydol sorbitolu:
Sorbitol se nachází v mnoha bobulích a ovoci.
Sorbitol ve světě rostlin
Tři typy fermentace glukózy
působením různých enzymů
Disacharidové reakce
Hydrolýza sacharózy v přítomnosti minerálních kyselin (H. T2SO4, HCI, H2S3):
Oxidace maltózy (redukčního disacharidu), například reakce "stříbrného zrcadla":
Reakce polysacharidů
Hydrolýza škrobu v přítomnosti kyselin nebo enzymů může probíhat v krocích. V různých podmínkách můžete vybrat různé produkty - dextriny, maltózu nebo glukózu:
Škrob dává modré zbarvení vodným roztokem jodu. Při zahřátí zmizí barva a po ochlazení se znovu objeví. Jodkrachmická reakce je kvalitativní reakcí škrobu. Jodový škrob je považován za sloučeninu inkorporující jód ve vnitřních kanálech molekul škrobu.
Hydrolýza celulózy v přítomnosti kyselin:
Nitrace celulózy koncentrovanou kyselinou dusičnou v přítomnosti koncentrované kyseliny sírové. Ze tří možných nitroesterů (mono-, di- a trinitroestery) celulózy se v závislosti na množství kyseliny dusičné a teplotě reakce tvoří většinou jeden z nich. Například tvorba trinitrocelulózy:
Trinitrocelulóza, zvaná pyroxylin, se používá při výrobě bezdýmného prášku.
Acetylace celulózy reakcí s acetanhydridem v přítomnosti kyseliny octové a kyseliny sírové: t
Z triacetylcelulózy se získá umělý acetát.
Celulóza se rozpustí v roztoku měďného amoniaku - roztoku [Cu (NH3)4] (OH)2 v koncentrovaném amoniaku. Okyselením takového roztoku za zvláštních podmínek se získá celulóza ve formě filamentů.
Jedná se o měděno-amonné vlákno.
Při působení alkálie na celulózu a poté na sírouhlík vzniká xantát celulózy:
Z alkalického roztoku tohoto xantátu se získá celulózové vlákno - viskóza.
Aplikace buničiny
CVIČENÍ.
1. Uveďte rovnice reakcí, ve kterých glukóza vykazuje: a) redukční vlastnosti; b) oxidační vlastnosti.
2. Přineste dvě rovnice reakcí fermentace glukózy, během kterých se tvoří kyseliny.
3. Z glukózy získáte: a) vápenatou sůl kyseliny chlóroctové (chloracetát vápenatý);
b) draselná sůl kyseliny brommáselné (brombutyrát draselný).
4. Glukóza byla opatrně oxidována bromovou vodou. Výsledná sloučenina byla zahřívána s methylalkoholem v přítomnosti kyseliny sírové. Napište rovnice chemických reakcí a pojmenujte výsledné produkty.
5. Kolik gramů glukózy bylo podrobeno alkoholové fermentaci, s výtěžkem 80%, pokud bylo nutné neutralizovat oxid uhličitý (IV) vzniklý během tohoto procesu, bylo zapotřebí 65,57 ml 20% vodného roztoku hydroxidu sodného (hustota 1,22 g / ml)? Kolik gramů hydrogenuhličitanu sodného vzniklo?
6. Jaké reakce lze použít k rozlišení: a) glukózy od fruktózy; b) sacharóza z maltózy?
7. Zjistěte strukturu organické sloučeniny obsahující kyslík, jejíž 18 g může reagovat s 23,2 g roztoku amoniaku oxidu stříbrného Ag2O, a objem kyslíku potřebného pro spalování stejného množství této látky je roven objemu CO vznikajícímu při jeho spalování2.
8. Co je příčinou vzniku modré barvy, když jodový roztok působí na škrob?
9. Jaké reakce lze použít k rozlišení glukózy, sacharózy, škrobu a celulózy?
10. Uveďte vzorec esteru celulózy a kyseliny octové (ve třech skupinách OH strukturní jednotky celulózy). Pojmenujte toto vysílání. Kde se používá acetát celulózy?
11. Jaké činidlo se používá k rozpouštění celulózy?
Odpovědi na cvičení pro téma 2
Lekce 37
1. a) Redukční vlastnosti glukózy v reakci s bromovou vodou: t
b) Oxidační vlastnosti glukózy v reakci katalytické hydrogenace aldehydové skupiny:
2. Fermentace glukózy za vzniku organických kyselin:
3
4
5. Hmotnost NaOH se vypočte ve 20% roztoku 65,57 ml:
m (NaOH) = (NaOH) • m (20% NaOH) = w • V = 0,2 • 1,22 • 65,57 = 16,0 g
Neutralizační rovnice pro vytvoření NaHCO3:
V reakci (1) se spotřebuje m (CO2) = x = 16 • 44/40 = 17,6 g, a m se vytvoří (NaHCO3) = y = 16 • 84/40 = 33,6 g.
Reakce alkoholové fermentace glukózy:
S ohledem na výtěžek 80% v reakci (2) by teoreticky mělo být vytvořeno:
Hmotnost glukózy: z = 180 • 22 / (2 • 44) = 45 g.
6. Rozlišení: a) glukózy z fruktózy a b) sacharózy z maltózy pomocí reakce „stříbrného zrcadla“. Glukóza a maltóza poskytují v této reakci stříbrnou sraženinu a fruktóza a sacharóza nereagují.
7. Z údajů o úkolu vyplývá, že hledaná látka obsahuje aldehydovou skupinu a stejný počet atomů C a O. Může to být sacharid CnH2nOn. Rovnice reakcí jeho oxidace a spalování:
Z reakční rovnice (1) je molární hmotnost sacharidů:
x = 18 • 232 / 23,2 = 180 g / mol,
8. Při působení roztoku jodu na škrob se vytvoří nová zbarvená sloučenina. To vysvětluje vzhled modré barvy.
9. Ze souboru látek: glukózy, sacharózy, škrobu a celulózy - určujeme glukózu reakcí „stříbrného zrcadla“.
Škrob je rozlišitelný modrým barvením vodným roztokem jodu.
Sacharóza je velmi rozpustná ve vodě, zatímco celulóza je nerozpustná. Navíc se sacharóza snadno hydrolyzuje i při působení kyseliny uhličité při 40 až 50 ° C s tvorbou glukózy a fruktózy. Tento hydrolyzát dává stříbrnou zrcadlovou reakci.
Hydrolýza celulózy vyžaduje prodloužené vaření v přítomnosti kyseliny sírové.
10, 11. Odpovědi jsou obsaženy v textu lekce.
Velká encyklopedie ropy a plynu
Pečlivá oxidace
S opatrnou oxidací přes dvojnou vazbu, jak je vidět z výše uvedené rovnice, se přidají dvě hydroxylové (hydroxy) skupiny a vytvoří se dioxykyseliny (p. Při prudké oxidaci se nenasycené kyseliny rozkládají na dvojnou vazbu.) [16]
Při opatrné oxidaci manganistanem draselným se kyselina ricinolová převede na kyselinu trihydroxystearovou s teplotou tání vyšší než 110 ° C. Kyselina ricinolejová je vysoce rozpustná v alkoholu a ethyletheru, ale mnohem horší v petroletheru. [17]
Při pečlivé oxidaci vzniká kyselina akrylová. Pod vlivem silných oxidačních činidel se oxiduje na kyselinu mravenčí a kyselinu šťavelovou. V čisté formě nečiní kovy. Při redukci se získá allylalkohol, ze kterého se může získat zpět oxidací. V přítomnosti stop hydrochinonu nebo jiného polyatomového fenolu může přetrvávat měsíce bez oxidace. [18]
Při opatrné oxidaci fosfinoxidu (L) KMn04 se získá di-fenylfosfin-3-kyselina citrónová (C6H6) 2P (0) -COOH a při zahřívání s KMn04 difenylfosfonovou kyselinou a kyselinou benzoovou. [19]
Při opatrné oxidaci mentandienů manganistanem draselným Wagnerovou reakcí se získají tetratomové alkoholy - erytrity. [20]
Při opatrné oxidaci maltózy [a - (15) - glukosid-4 - (15) - glukózy] bromovou vodou se aldehydová skupina oxiduje a získá se takzvaná kyselina maltobionová. [21]
Při opatrné oxidaci glukózy (s bromovou vodou nebo zředěnou kyselinou dusičnou) vzniká kyselina. Napište jeho strukturní vzorec, stejně jako vzorce y a b-laktonu. [22]
Při opatrné oxidaci mentandienů manganistanem draselným Wagnerovou reakcí se získají tetratomové alkoholy - erytrity. [23]
Při opatrné oxidaci dává geraniol aldehyd - citral. Ten se obvykle získává z citrónového travního oleje. Když se směs citralu a acetonu zahřívá v přítomnosti žíravého barytu, voda se uvolňuje do kyslíku citralu a vodíku acetonu a zbytky se pájí. [24]
Při pečlivé oxidaci glukózy se aldehydová skupina přemění na karboxylovou skupinu - získá se kyselina glukonová a po další oxidaci se skupina primárního alkoholu také změní na karboxylovou skupinu a vytvoří se kyselina dibázová, kyselina cukrová. [25]
Při opatrné oxidaci laktózy vzniká kyselina monobazická, která se v důsledku hydrolýzy rozkládá na galaktózu a kyselinu glukonovou. To ukazuje, že v molekule laktózy existuje jedna pseudoaldehydová skupina, která náleží ke zbytku glukózy a nikoliv k galaktóze. [26]
Při opatrné oxidaci fenolu se získá chinon. Jaká látka vzniká při oxidaci p-naftolu. [27]
Když jsou polyatomové alkoholy pečlivě oxidovány, jedna z jejich alkoholových skupin může být oxidována na karbonyl; v důsledku toho se tvoří monosacharidy. To přirozeně vede ke směsi aldóz a ketózy; první se tvoří během oxidace primárních alkoholových skupin, druhá - sekundární. Z hexitů a pentitů se získají hexózy a pentózy. [28]
Při opatrnější oxidaci cyklohexanolu vzniká cyklický ketocyklohexanon, což je kapalina s tepl. [29]
Když jsou polyatomové alkoholy pečlivě oxidovány, jedna z jejich alkoholových skupin může být oxidována na karbonyl; v důsledku toho se tvoří monosacharidy. To přirozeně vede ke směsi aldóz a ketózy; první se tvoří během oxidace primárních alkoholových skupin, druhá - sekundární. Od hexitů a pentitů (str. 30)
Lekce 37. Chemické vlastnosti sacharidů
Monosacharidová glukóza má chemické vlastnosti alkoholů a aldehydů.
Reakce glukózy alkoholovými skupinami
Glukóza interaguje s karboxylovými kyselinami nebo jejich anhydridy za vzniku esterů. Například s anhydridem kyseliny octové:
Jako vícemocný alkohol reaguje glukóza s hydroxidem měďnatým za vzniku jasně modrého roztoku glykosidu měďnatého:
Reakce skupiny aldehydů glukózy
Reakce "stříbrného zrcadla":
Oxidace glukózy hydroxidem měďnatým při zahřívání v alkalickém prostředí: t
Při působení bromové vody se glukóza také oxiduje na kyselinu glukonovou.
Oxidace glukózy kyselinou dusičnou vede k dvojsytné kyselině cukru:
Získání glukózy v hexahydol sorbitolu:
Sorbitol se nachází v mnoha bobulích a ovoci.
Sorbitol ve světě rostlin
Tři typy fermentace glukózy
působením různých enzymů
Disacharidové reakce
Hydrolýza sacharózy v přítomnosti minerálních kyselin (H. T2SO4, HCI, H2S3):
Oxidace maltózy (redukčního disacharidu), například reakce "stříbrného zrcadla":
Reakce polysacharidů
Hydrolýza škrobu v přítomnosti kyselin nebo enzymů může probíhat v krocích. V různých podmínkách můžete vybrat různé produkty - dextriny, maltózu nebo glukózu:
Škrob dává modré zbarvení vodným roztokem jodu. Při zahřátí zmizí barva a po ochlazení se znovu objeví. Jodkrachmická reakce je kvalitativní reakcí škrobu. Jodový škrob je považován za sloučeninu inkorporující jód ve vnitřních kanálech molekul škrobu.
Hydrolýza celulózy v přítomnosti kyselin:
Nitrace celulózy koncentrovanou kyselinou dusičnou v přítomnosti koncentrované kyseliny sírové. Ze tří možných nitroesterů (mono-, di- a trinitroestery) celulózy se v závislosti na množství kyseliny dusičné a teplotě reakce tvoří většinou jeden z nich. Například tvorba trinitrocelulózy:
Trinitrocelulóza, zvaná pyroxylin, se používá při výrobě bezdýmného prášku.
Acetylace celulózy reakcí s acetanhydridem v přítomnosti kyseliny octové a kyseliny sírové: t
Z triacetylcelulózy se získá umělý acetát.
Celulóza se rozpustí v roztoku měďného amoniaku - roztoku [Cu (NH3)4] (OH)2 v koncentrovaném amoniaku. Okyselením takového roztoku za zvláštních podmínek se získá celulóza ve formě filamentů.
Jedná se o měděno-amonné vlákno.
Při působení alkálie na celulózu a poté na sírouhlík vzniká xantát celulózy:
Z alkalického roztoku tohoto xantátu se získá celulózové vlákno - viskóza.
Aplikace buničiny
CVIČENÍ.
1. Uveďte rovnice reakcí, ve kterých glukóza vykazuje: a) redukční vlastnosti; b) oxidační vlastnosti.
2. Přineste dvě rovnice reakcí fermentace glukózy, během kterých se tvoří kyseliny.
3. Z glukózy získáte: a) vápenatou sůl kyseliny chlóroctové (chloracetát vápenatý);
b) draselná sůl kyseliny brommáselné (brombutyrát draselný).
4. Glukóza byla opatrně oxidována bromovou vodou. Výsledná sloučenina byla zahřívána s methylalkoholem v přítomnosti kyseliny sírové. Napište rovnice chemických reakcí a pojmenujte výsledné produkty.
5. Kolik gramů glukózy bylo podrobeno alkoholové fermentaci, s výtěžkem 80%, pokud bylo nutné neutralizovat oxid uhličitý (IV) vzniklý během tohoto procesu, bylo zapotřebí 65,57 ml 20% vodného roztoku hydroxidu sodného (hustota 1,22 g / ml)? Kolik gramů hydrogenuhličitanu sodného vzniklo?
6. Jaké reakce lze použít k rozlišení: a) glukózy od fruktózy; b) sacharóza z maltózy?
7. Zjistěte strukturu organické sloučeniny obsahující kyslík, jejíž 18 g může reagovat s 23,2 g roztoku amoniaku oxidu stříbrného Ag2O, a objem kyslíku potřebného pro spalování stejného množství této látky je roven objemu CO vznikajícímu při jeho spalování2.
8. Co je příčinou vzniku modré barvy, když jodový roztok působí na škrob?
9. Jaké reakce lze použít k rozlišení glukózy, sacharózy, škrobu a celulózy?
10. Uveďte vzorec esteru celulózy a kyseliny octové (ve třech skupinách OH strukturní jednotky celulózy). Pojmenujte toto vysílání. Kde se používá acetát celulózy?
11. Jaké činidlo se používá k rozpouštění celulózy?
Odpovědi na cvičení pro téma 2
Lekce 37
1. a) Redukční vlastnosti glukózy v reakci s bromovou vodou: t
b) Oxidační vlastnosti glukózy v reakci katalytické hydrogenace aldehydové skupiny:
2. Fermentace glukózy za vzniku organických kyselin:
3
4
5. Hmotnost NaOH se vypočte ve 20% roztoku 65,57 ml:
m (NaOH) = (NaOH) • m (20% NaOH) = w • V = 0,2 • 1,22 • 65,57 = 16,0 g
Neutralizační rovnice pro vytvoření NaHCO3:
V reakci (1) se spotřebuje m (CO2) = x = 16 • 44/40 = 17,6 g, a m se vytvoří (NaHCO3) = y = 16 • 84/40 = 33,6 g.
Reakce alkoholové fermentace glukózy:
S ohledem na výtěžek 80% v reakci (2) by teoreticky mělo být vytvořeno:
Hmotnost glukózy: z = 180 • 22 / (2 • 44) = 45 g.
6. Rozlišení: a) glukózy z fruktózy a b) sacharózy z maltózy pomocí reakce „stříbrného zrcadla“. Glukóza a maltóza poskytují v této reakci stříbrnou sraženinu a fruktóza a sacharóza nereagují.
7. Z údajů o úkolu vyplývá, že hledaná látka obsahuje aldehydovou skupinu a stejný počet atomů C a O. Může to být sacharid CnH2nOn. Rovnice reakcí jeho oxidace a spalování:
Z reakční rovnice (1) je molární hmotnost sacharidů:
x = 18 • 232 / 23,2 = 180 g / mol,
8. Při působení roztoku jodu na škrob se vytvoří nová zbarvená sloučenina. To vysvětluje vzhled modré barvy.
9. Ze souboru látek: glukózy, sacharózy, škrobu a celulózy - určujeme glukózu reakcí „stříbrného zrcadla“.
Škrob je rozlišitelný modrým barvením vodným roztokem jodu.
Sacharóza je velmi rozpustná ve vodě, zatímco celulóza je nerozpustná. Navíc se sacharóza snadno hydrolyzuje i při působení kyseliny uhličité při 40 až 50 ° C s tvorbou glukózy a fruktózy. Tento hydrolyzát dává stříbrnou zrcadlovou reakci.
Hydrolýza celulózy vyžaduje prodloužené vaření v přítomnosti kyseliny sírové.
10, 11. Odpovědi jsou obsaženy v textu lekce.
Vlastnosti hydroxyaldehydů, hydroxyketonů a monosacharidů
Nižší členy těchto tříd jsou obvykle bezbarvé kapaliny, vícemocné hydroxyaldehydy a hydroxy ketony jsou krystalické látky, někdy silné sirupy; jsou velmi rozpustné ve vodě, horší v alkoholu, nerozpustné v etheru. Mnoho z nich má sladkou chuť, charakteristickou pro sladké látky.
Vzhledem k tomu, že většina reakcí monosacharidů odpovídá jejich hydroxyaldehydovým nebo hydroxyketonovým formám, budou vlastnosti monosacharidů prezentovány společně s vlastnostmi hydroxyaldehydů a hydroxyketonů s použitím pro usnadnění acyklických vzorců. Pouze v případech, kdy jsou nalezeny zvláštnosti vlastností monosacharidů v závislosti na jejich cyklické struktuře, budou použity vzorce cyklických oxidů.
1. Oxidace. Hydroxyaldehydy a monosacharidy se snadno oxidují a v závislosti na podmínkách se získají velmi rozdílné oxidační produkty. Pečlivou oxidací oxyaldehydů lze získat jednosytné hydroxykyseliny se stejným počtem atomů uhlíku; aldóza produkuje aldonové kyseliny.
K získání aldonových kyselin se oxidace aldózy obvykle provádí v kyselém prostředí s chlorem, bromem, chlornanem a zředěnou kyselinou dusičnou. Při intenzivnější oxidaci aldóz, například koncentrovanou kyselinou dusičnou, se kromě aldehydové skupiny oxiduje primární alkohol a tvoří se dvojsytné hydroxykyseliny, tzv. Cukerné kyseliny. Produkty kyseliny uranové, jako je kyselina glukuronová, tvořená glukózou, kyselinou galakturonovou z galaktosy atd., Jsou také produkty oxidace aldózy, při tvorbě uronových kyselin je primární alkoholická hydroxylová aldóza oxidována a na konci řetězce se tvoří karboxylová skupina, zatímco aldehydová skupina zůstává nezměněna:
Během oxidace hydroxy ketonů, stejně jako při méně opatrné oxidaci oxyaldehydů, se jejich molekuly rozkládají.
Když jsou monosacharidy oxidovány v alkalickém prostředí, jsou hluboce štěpeny za vzniku řady produktů, včetně velmi snadno oxidovaných. Proto jsou monosacharidy, stejně jako oxyaldehydy a a-hydroxyketony, ve kterých je hydroxylová skupina umístěna na atomu uhlíku sousedícím s karbonylovou skupinou, silnými redukčními činidly. Podobně jako aldehydy redukují oxid amonný ze stříbra s tvorbou kovového zrcadla, stejně jako plstnatou kapalinu s tvorbou červeného oxidu měďného.
Obnovení felingové kapaliny pomocí monosacharidů se používá pro jejich kvantitativní stanovení volumetrickou metodou (podle množství spotřebované tekutiny při loupání) nebo gravimetrickou metodou (množstvím vysráženého oxidu měďného).
2. Obnovení. Pečlivá redukce hydroxyaldehydů, hydroxyketonů a monóz vede k přípravě odpovídajících vícemocných alkoholů, včetně (z monóz) tetritů, pentitů, hexitů atd.
4. Působení hydroxylaminu. Při působení hydroxylaminu se získají oximové monosy, například:
5. Účinek fenylhydrazinu. Jednou z nejdůležitějších reakcí, která umožňuje oddělit jednotlivé monózy v čisté formě, stejně jako stanovit identitu monóz různého původu, je interakce monóz s fenylhydrazinem. Za prvé, fenylhydrazin působí na monosy stejným způsobem jako na jednoduché aldehydy a ketony, tj. S uvolňováním vody a tvorbou fenylhydrazonu:
Při zahřátí se výsledné hydrazony s fenylhydrazinem nebo při zahřátí monosy s přebytkem fenylhydrazinu nejprve primární nebo sekundární alkoholovou skupinou sousedící s karbonylovou skupinou oxidují na karbonyl a fenylhydrazin se redukuje na anilin a amoniak. Nově vytvořená karbonylová skupina (ketóza, aldehydová skupina a aldóza, ketonová skupina) reaguje s třetí molekulou fenylhydrazinu a získávají se tzv. „Monozoické“ mezery.
Popsaný mechanismus tvorby oprávnění, postulovaný E. Fisherem, byl v posledních letech podroben ověření. Druhá fáze reakce, snížení fenylhydrazinu (na amoniak) slabým redukčním činidlem, jako je sekundární alkoholová skupina fenylhydrazonu, se jevila jako nepravděpodobná. Bylo navrženo několik různých variant reakčního mechanismu, z nichž nejspolehlivější je následující (Weigand; M. M. Shemyakin a V. M. Maymind):
Aldózy a ketóza mohou produkovat mezery stejné struktury, jestliže konfigurace asymetrických atomů v molekulách aldózy a ketóz, které nejsou ovlivněny reakcí, jsou stejné, například v glukóze a fruktóze.
Hydrazony a monosusová jádra obvykle dobře krystalizují. Některé hydrazony a mnoho mezer je obtížně rozpustných ve vodě, což usnadňuje jejich izolaci v krystalické formě z vodných roztoků monóz.
Zajímavé je, že methylfenylhydrazin
dává branám pouze ketózu, s aldózami tvoří pouze snadno rozpustné hydrazony, což umožňuje oddělit aldózy od ketózy pomocí methylfenylhydrazinu.
Při působení kyselin na hydrazony dochází k reakci, která je inverzní k tvorbě hydrazonů, to znamená, že molekula vody je připojena a výchozí monosové formy a fenylhydrazin. Ozazony působením kyselin mohou štěpit obě molekuly fenylhydrazinu, což dává tzv. Ozon CH2(OH) - (SNON)3-CO-CHO obsahující množství dvou karbonylových skupin.
Stejná mezera se získá z dioxyacetonu.
Dosud nebylo s konečnou platností stanoveno, proč se při tvorbě mezer reakce zastaví při přídavku dvou fenylhydrazinových zbytků, proč na třetím atomu uhlíku nedochází k oxidaci, k přidávání třetího fenylhydrazinového zbytku atd.
Tento jev se pokouší vysvětlit skutečností, že po zavedení dvou fenylhydrazinových zbytků je stabilizace molekuly možná v důsledku vytvoření vodíkové vazby a uzavření na úkor šestičlenného cyklu v jedné z jeho tautomerních forem:
Pro identifikaci cukrů lze jejich jádra převést varem s CuSO4 v triazolových derivátech, tzv. ozotriazoly
mají vyšší teplotu tání než původní mezery.
Když fenylhydrazonová aldóza reaguje s diazoniovou solí ve studeném roztoku pyridinu, precipituje brilantní červená krystalická sraženina formazanu, která existuje jako chelátová sloučenina:
Tvorba formazanů s jasnými body tání je dobrou metodou pro identifikaci cukrů, která má výhody oproti tvorbě mezer: je možné rozlišovat aldózy od ketózy, které nedávají formazany, a také rozlišovat epimerní aldózy, které dávají stejné mezery.
Tetrazoliové soli odvozené od cukrů s nízkou toxicitou jsou baktericidní. Oni jsou snadno (ve zvířecích tkáních) obnovený k jejich originálním formazans. Transformace vysoce rozpustných bezbarvých tetrazoliových solí na jasně zbarvené nerozpustné formazany se používá ke kvantifikaci redukujících cukrů (str. 644 a 649), jakož i ke studiu biologických regeneračních procesů ve tkáních.
6. Působení zásad. Hydroxyaldehydy, hydroxyketony a monosy jsou vysoce citlivé na alkálie. Například, například, glukóza, dokonce za působení zředěných alkálií v chladu, je částečně přeměněn na stereoisomerní aldózu (manóza) a ketose (fruktóza). Podobně je fruktóza částečně přeměněna na glukózu a manózu a manózu na glukózu a fruktózu. Snadnost transformace monóz v alkalickém prostředí je vysvětlena tím, že, jak je ukázáno spektroskopickými studiemi v ultrafialové oblasti, za těchto podmínek obsah oxo-formy, která má nejvyšší chemickou aktivitu, významně vzrůstá.
Ve výše uvedených transformacích, které objevil Lobri de Bruin a Van Ekestein (1897), se nejprve vytvoří meziproduktová forma enol, která může být vytvořena z oxo formy:
Jak je vidět z diagramu, konfigurace druhého atomu uhlíku, charakteristická pro glukózu, manózu a fruktózu, mizí, když jsou přeměněna na enolovou formu, ze které mohou být vytvořeny všechny tři monosy.
Takové transformace mohou podléhat všem monosacharidům. Změna konfigurace druhého atomu uhlíku aldóz, ke kterému dochází během těchto transformací, se nazývá epimerizace a aldózy, které se liší pouze v konfiguraci druhého atomu uhlíku, se nazývají epimery. Epimers dávají stejnou mezeru.
Enolizace a vzájemné přeměny monóz v alkalickém prostředí jsou ovlivněny nejen koncentrací hydroxylových iontů, ale také povahou alkalického kationtu (A. M. Kuzin, S. A. Balezin).
Při zahřívání jsou monosacharidy s alkáliemi, jako v případě aldehydů, monosacharidy z hnědnutí a dehtu, doprovázené jejich částečnou oxidací. V tomto případě se vytváří velké množství produktů štěpení, kondenzace, polymerace atd. Když se glukóza a fruktóza zahřívají zásadami, kyselina mléčná se stává jedním z nejdůležitějších produktů štěpení; kyselina mravenčí a další látky.
7. Působení kyselin. Působení kyselin na pentózy a hexózy může být použito k jejich rozpoznání, a to: když se pentózy se zředěnými kyselinami zahřívají, voda se snadno oddělí a vytvoří se těkavý heterocyklický aldehyd - furfurol:
Methylfurfural se získává podobným způsobem z methylpentózy.
Působení kyselin na hexózy vede nejprve k tvorbě hydroxymethylfurfurolu, který se při vaření se zředěnými kyselinami rozkládá na levulinát a kyselinu mravenčí:
Protože deriváty furfuralu produkují barevné kondenzační produkty s řadou látek, schopnost monosacharidů vytvářet furfural nebo jeho deriváty působením vysoce koncentrovaných kyselin se používá pro kvalitativní detekci a kvantitativní (kolorimetrické) stanovení cukrů. K tomu se reakční produkty monosacharidů s kyselinami podrobují kondenzaci s fenoly, karbazolem nebo jinými činidly. V posledních letech se pro tento účel také velmi často používá reakce s antronem, který poskytuje uhlohydráty v přítomnosti H.2SO4 modré zbarvení. Tato reakce se používá k určení nejen redukujících, ale také neredukujících cukrů, protože se hydrolyzují v přítomnosti kyseliny sírové.
8. Barvení kyseliny fuchsin. Nejjednodušší hydroxyaldehydy (glykolové a glycerolové aldehydy) poskytují za normálních podmínek barvení kyselinou fuchsulfurovou. Aldózy dávají barvení pouze kyselinou fuchsulfurovou, připravenou zvláštním způsobem.
9. Substituce atomů vodíku hydroxylovými skupinami. Přítomnost hydroxylových skupin v molekulách monóz je detekována odpovídajícími typickými reakcemi:
a) Při působení zásad a dokonce za působení oxidů těžkých kovů lze snadno získat deriváty monosacharidů typu alkoholátu, nazývaného saharath.
b) Působení na monosacharidy anhydridů kyselin lze získat řadou monoesterů až do úplného esteru, ve kterém jsou atomy vodíku ve všech hydroxylových skupinách nahrazeny kyselými zbytky. Například pentaacetylhexózy C mohou být získány úplnou acetylací hexóz.6H7O (OOSN3)5. Podobně jako glykosidy existují pentaacetylhexózy ve dvou stereoizomerních formách (a- a β-), například:
Při působení chlorovodíku nebo methylbromidu na pentaacetylové sloučeniny hexóz, stejně jako při působení acetylchloridu na monosy, je hemiacetalhydroxy (acetylovaný nebo volný) nahrazen halo. Výsledná acetohalogenóza, jako je acetochloroglukóza a acetobromglukóza, také existuje v a- a β-formách:
Acetohalogenosy hrají důležitou roli v syntéze glykosidů a dalších derivátů cukru.
c) Atomy vodíku v hydroxylových skupinách monóz mohou být nahrazeny uhlovodíkovými radikály. Například působením methylačních činidel [(CH3)2SO4; CH3J] substituce se může vyskytovat ve všech pěti hydroxylových skupinách glukózy:
Výsledný penta-substituovaný derivát se někdy nazývá pentamethyl glukóza, ale je správnější jej nazývat tetramethyl methyl glukosid.
Methylové skupiny, které nahrazují atomy vodíku ve všech hydroxylových skupinách, s výjimkou hemiacetalu, vázaného typem etherů, jsou rezistentní vůči hydrolýze (alkalické a kyselé), lišící se v tomto ohledu od methylové skupiny připojené hydroxylovou skupinou. Methylované monoderiváty hrály velmi důležitou úlohu při určování struktury monosacharidů a polysacharidů.
d) Substituce atomu vodíku v monózách v hemiacetálním hydroxylu radikálem vede k tvorbě glykosidů - látek, které jsou v přírodě velmi rozšířené.
Synteticky nejjednodušší glykosidy mohou být získány interakcí monosy a alkoholu v přítomnosti suchého chlorovodíku. Pro získání glykosidů alkoholů s vyšší molekulovou hmotností nebo aromatických oxosloučenin se používá další metoda: kondenzace pentaacetyl-substituovaných monóz s alkoholem produkuje tetraacetylglykosidový derivát, který je zmýdelněn v alkalickém prostředí a je izolován volný glykosid (Helferich). Glykosidy mohou být také získány na základě acetohalogenózy, které jsou převedeny na tetraacetyl-substituované glykosidy nahrazením halogenu alkoxy a saponifikovány acetylovými skupinami (Konigs a Knorr).
Glykosidy jsou krystalické látky nebo sirupy; methylované glykosidy jsou destilovány za vysokého vakua bez rozkladu. Ve většině případů jsou rezistentní vůči alkáliím, glykosidy jsou hydrolyzovány kyselinami, štěpeny na cukernou a cukernou složku, tzv.
aglykon. Glykosidy jsou také snadno hydrolyzovány enzymy nazývanými glykosidázy.
Rychlost kyselé hydrolýzy glykosidů silně závisí na jejich struktuře. Furanosidy jsou tedy hydrolyzovány kyselinami přibližně 100krát rychleji než pyranosidy. Zvláště specifická je enzymatická hydrolýza: a-glykosidy se štěpí pouze a-glykosidasami (například obsaženými v kvasnicích) a p-glykosidy - pouze p-glykosidasami (například emulzí v enzymovém přípravku získanými z hořkých mandlí). Studie rychlosti hydrolýzy glykosidů (kyselých a enzymatických) poskytuje důležité informace pro rozhodnutí, zda daný glykosid je derivát pyranózy nebo furanózy, a- nebo p-forem.
10. Kondenzace monóz s aldehydy a ketony. Ovlivněno kondenzačními činidly (H2SO4, Cuso4 apod.) monosy poskytují sloučeniny podobné acetalu s aldehydy a ketony, které mají velký význam pro stanovení struktury a konfigurace monosacharidů a polysacharidů a pro jejich syntézu. Zvláště důležité jsou sloučeniny s acetonem a pro hexózy jsou známy mono- a diacetonové deriváty.
Acetonové deriváty monosacharidů, které se také nazývají isopropylidenové deriváty, se tvoří převážně takovým způsobem, že každá isopropylidenová skupina nahrazuje atomy vodíku dvou sousedních hydroxylových skupin v poloze cis. Například diaceton galaktosa se vytvoří podle následujícího schématu:
Má strukturu 1,2-3,4-diisopropylidengalaktopyranózy.
Pokud rovnovážný cukrový roztok obsahuje alespoň malé množství tautomerní formy se dvěma páry sousedních hydroxylových skupin v poloze cis, pak je to tato forma, že ostatní tautomery postupně přecházejí do reakce s acetonem. Ačkoliv v roztoku glukózy převládají pyranózy, diaceton-glukofuranóza se vyrábí reakcí s acetonem, protože glukopyranóza nemá dva cis-hydroxylové páry;
Při opatrné kyselé hydrolýze derivátů diacetonu se získají monoacetonové deriváty. Například se z 1,2-5,6-diisopropyliden-glukózy získá 1,2-isopropyliden-glukofuranóza.
Uvedené vzorce tvorby acetonových derivátů monóz nejsou vždy pozorovány. Pokud v molekule nejsou žádné dva páry cis-umístěných hydroxylových skupin a nemohou se vytvořit během tautomerních transformací (například v případě acetonace glukosidů), mohou se isopropylidenové skupiny spojit jiným způsobem. Tak například 2,3-4,6-diisopropyliden mannopyranosid se vytvoří acetonací methyl-a-mannopyranosidu.
Acetonové deriváty jsou alkalicky odolné, ale snadno se hydrolyzují zředěnými kyselinami; hydroxylové skupiny, které zůstanou volné po acetonyrose, mohou být methylovány, acylovány, substituovány halogenem atd. Deriváty acetonu mohou být použity pro syntézu derivátů monóz s určitou polohou substituentů nebo přímo, nebo po pečlivé hydrolýze acetonovým štěpením. Protože mnoho acetonových derivátů má furanózový kruh (z výše uvedených důvodů), často se používají pro syntézu derivátů furanózy.
11. Fermentace. Velmi mnoho hydroxyaldehydů a hydroxyketonů je schopno podstoupit některé chemické přeměny pod vlivem určitých mikroorganismů, známých jako fermentace (alkohol, kyselina máselná, kyselina mléčná a fermentace octové kyseliny). Je pozoruhodné, že látky s počtem atomů uhlíku v molekule, která je násobkem tří, jsou nejsnáze fermentovatelné, tj. Glyceraldehyd, dioxyaceton, hexózy a neose. Kvašení hexóz různých konfigurací se vyskytuje s nerovnoměrnou lehkostí a ze dvou optických antipodů jsou antipody vyskytující se v přírodě obvykle snadněji fermentovány. Za těchto okolností bylo možné izolovat dosud neznámé optické antipody přírodních sloučenin z mnoha syntetických opticky neaktivních monóz.
Strávení sacharidy
Sacharidy, z nichž člověk dostává energii, vstupují do těla spolu s jídlem ve formě komplexních forem, jako jsou di- a polysacharidy (škrob a glykogen). Celulóza se také spotřebovává, ale není stravitelná.
Prvním krokem metabolismu sacharidů je přeměna polymerů na monomery, které mohou být transportovány střevní stěnou.
Rozštěpení polymerů začíná v ústní dutině. Sliny mají mírně kyselé pH (6,8) a obsahují amylázu, která začíná trávit sacharidy.
Hlavním enzymem v tenkém střevě, který štěpí sacharidy, je alfa-amyláza. Tento enzym je vylučován slinivkou a mění polysacharidy na di- a trisacharidy. Ty se přeměňují na monosacharidy pomocí intestinálních sacharidáz (maltasy, sacharázy, laktázy).
Výsledná glukóza a další monosacharidy jsou transportovány přes lepicí stěnu ve vportoe a pak do hepatických hepatocytů a dalších tkání. Zde se mění na FA, aminokyseliny, glykogen nebo jsou oxidovány v buňkách.
Oxidace glukózy je známa jako glykolýza. Glukóza je oxidována buď na laktát nebo na PVC. V aerobních podmínkách je hlavním produktem pyruvát a cesta se nazývá aerobní glykolýza.
Když jsou zásoby kyslíku vyčerpány, například při dlouhodobých energetických cvičeních, je vedoucím glykolytickým produktem laktát (kyselina mléčná) a tento proces je známý jako anaerobní glykolýza.
Energie produkovaná oxidací glukózy
Aerobní glykolýza glukózy do pyruvátu vyžaduje dva moly ATP, následované uvolněním 4ATP a dvou molekul NADH. Konverze jednoho molu glukózy na dva mé pyruváty je tedy doprovázena produkcí dvou molů ATP a dvou molů NADH.
glukóza + 2ADF + 2 NAD + + 2F = 2pyruvát + 2ATP + 2 NADH + 2H +
NADH produkovaný během glykolýzy se používá při syntéze ATP oxidační fosforylací, která tvoří 2-3 moly ATP, v závislosti na tom, který cyklus se používá k transportu elektronů z cytoplazmatického NADH do mitochondrií: buď cestou fosfát glycerolu nebo cestou malat-aspartát.
Proto s oxidací glukózy na pyruvát se získá 6 nebo 8 ATP molekul. Oxidace dvou molekul pyruvátu v Krebsově cyklu dává dalších 30 mol ATP. Nakonec oxidace 1 mol glukózy na CO2 a H20 produkuje 36-38 ATP molekul.
Reakce glykolýzy
Glykolýza může být rozdělena do dvou fází. V první fázi se použijí 2 moly ATP k přeměně glukózy na fruktosa-1,6-difosfát (Fr-1,6-FF). Ve druhé fázi se FR-1,6-FF štěpí na pyruvát s produkcí 4 molů ATP a 2 molů NADH.
Reakce hexokinázy.
První glykolytická reakce - konverze glukózy na glukóza-6-fosfát - vyžaduje ATP a je katalyzována tkáňově specifickými izoenzymy, které se nazývají hexokinázy.
Fosforylace má dva účely:
-Reakce hexokinázy konvertuje neiontovou glukózu na anion, který nemůže opustit buňku, protože žádné transportní systémy pro fosforylované cukry.
-glukóza je aktivována.
Jsou známy 4 izoenzymy hexokináz, typ 4 se také nazývá glukokináza. Nachází se v játrech. Vysoká Km glukokinázy pro glukózu znamená, že tento enzym funguje pouze při vysokých koncentracích substrátu. Tato funkce jaterní glukokinázy umožňuje udržovat hladinu glukózy v krvi. Po jídle, kdy je hladina glykosy dostatečně vysoká, je aktivována glukokináza. Když jsou hladiny glukózy nízké, tkáně jako játra a ledviny (které obsahují glukokinázu, ale nejsou příliš závislé na glukóze) ji nepoužívají z krve. Současně, tkáně takový jak mozek, který závisí na glukóze, pokračovat používat krevní glukózu používat nízkou Km hexokinase pro glukózu. V případě nedostatečné glukózy v játrech je stimulována glukoneogeneze.
Regulace aktivity glukokinázy a hexokinázy je také odlišná. Hexokináza 1,2 a 3 je alostericky inhibována reakčním produktem (Ch-6-f), zatímco glukokináza není.
Hexosofosfát izomeráza.
Druhou glykolytickou reakcí je izomerizace, při které se gl-6-f převede na fr-6-f. Enzym, který tuto reakci katalyzuje, se nazývá hexosofosfát izomeráza (známá také jako glukóza fosfát izomeráza). Tato reakce je reverzibilní.
Fosfofruktokináza-1 (FFrK-1).
Další reakce, transformace fr-6-f na fr-1,6-ff, vyžaduje druhý mol ATP. Tato reakce je katalyzována fosfofruktokinázou-1. Tato reakce je nevratná, proto se během glukoneogeneze používá enzym FR-1,6-difosfatáza. Aktivita těchto dvou enzymů je pečlivě regulována.
Aldolase
Aldolase katalyzuje hydrolýzu fr-1,6-ff na dva tři uhlíkové produkty - fosfodiesteraceton (FDA) a glyceraldehyd-3-fosfát (3-PHA). Reakce probíhá ve dvou směrech a používá se při glykolýze a glukoneogenezi.
Trizofosfát izomeráza.
Tyto dva aldolasové reakční produkty jsou ekvilibrovány reakcí, která je katalyzována trizofosfát izomerázou. Následující glykolytické reakce používají 3-PHA.
Glyceraldehyd fosfát DG.
Glyceraldehydfosfát-DG katalyzuje oxidaci 3-PHA na 1,3-difosfoglycerát a NADH závislou na NAD +. Tato reakce je reverzibilní a během glukoneogeneze se používá stejný enzym.
Fosfoglycerátkináza.
Vysokoenergní 1,3-DFG se používá k tvorbě ATP a 3-fosfoglycerátu enzymem fosfoglycerátkináza. To je poznamenal, že toto je jediná reakce glykolýzy a gluconeogenesis, který používá ATP, ale současně je reverzibilní.
U erytrocytů pomocí enzymu difosfoglycerát mutázy je 1,3-DFG přeměněn na 2,3-DFG. Tato reakce je velmi důležitá u červených krvinek, protože 2,3-DFG je hlavním regulátorem afinity hemoglobinu k kyslíku. 2,3-DFG může být převeden na 3-fosfoglycerát, který je meziproduktem glykolýzy.
Mutasa a enolasa.
3-FG s mutasou se konvertuje na 2-FG a 2-FG pomocí enolázy se přemění na fosfoenolpyruvát (FEPV).
Pyruvát kináza.
Tato glykolýza (aerobní) reakce je katalyzována vysoce regulovaným enzymem pyruvát kinázou. To je exergonická reakce, protože Vyrábí se ATP.
Anaerobní glykolýza
Za aerobních podmínek pyruvát většiny buněk pokračuje do Krebsova cyklu. Za anaerobních podmínek (a v erytrocytech a za aerobních podmínek) je pyruvát přeměněn na laktát pomocí enzymu laktátdehydrogenázy (LDH). Poté laktát opouští buňky v krvi. Reakce konvertuje NADH (který je tvořen v 3-FGADG reakci) na NAD +.
Regulace glykolýzy
Klíčové enzymy:
1) Hexokináza je alostericky inhibována gl-6-fosfátem. Syntéza glukokinázy je indukována inzulínem.
2. Fosfofruktokináza. Sithez je indukován inzulínem. Alosterické aktivátory - AMP, fruktóza-2,6-difosfát, inhibitory - ATP, citrát.
3) Piruvtakináza. Sithez je indukován inzulínem. Aktivátor - Fr-1,6-ff, inhibitory - ATP, alanin, acetyl CoA.
Metabolický osud pyruvátu
Pyruvát je produktem aerobní glykolýzy. Další osud pyruvátu závisí na oxidačním stavu buňky. V reakci katalyzované 3-FGADG se mol NAD + redukuje na NADH. Aby se udržel redoxní stav buňky, musí tento NADH znovu oxidovat na NAD +. V aerobní glykolýze je toto dosaženo v transportu elektronů do mitochondrií, které generují ATP. V reakcích fosfoglycerátkinázy a pyruvát kinázy vzniká také ATP, tento způsob produkce ATP se nazývá fosforylace substrátu, zatímco produkce energie během oxidace NADH se nazývá oxidační fosforylace.
V aerobních podmínkách, pyruvate jde do Krebs cyklu. Pyruvát vstupuje do Krebsova cyklu ve formě acetyl CoA, který vzniká při reakci pyruvát dehydrogenázy.
Za anaerobních podmínek se pyruvát mění na laktát.
Laktátový metabolismus
Laktát vzniká z pyruvátu během glykolýzy za anaerobních podmínek v důsledku působení enzymu laktátu DG. Tato reakce je reverzibilní. Pak laktát opouští buňky a jde do vysoce aerobních tkání, jako jsou játra a srdce. V těchto tkáních je laktát opět oxidován na pyruvát pomocí LDH a pyruvát se dostává do Krebsova cyklu, aby produkoval energii. Pokud v těchto tkáních není energie nikam, pak se pyruvát použije jako substrát pro syntézu glukózy (glukoneogeneze).
LDH má dvě různé podjednotky - M a N. Kombinace těchto subedenitid tvoří LDH izoenzymy, které mají odlišné vlastnosti. Podjednotka H převažuje v aerobních tkáních, jako je srdeční sval (tetramer H4), zatímco podjednotka M dominuje anaerobním tkáním, jako je například kosterní sval (tetramer M4). LDH H4 má nízký Km pro pyruvát a je inhibován pyruvátem, takže srdce nikdy nevytváří svůj vlastní laktát. LDH M4 má vysokou Km pro pyruvát a není inhibován pyruvátem.
Metabolismus etanolu
Buňky mají enzym alkoholdehydrogenázu (ADH), který oxiduje ethanol na acetaldehyd. Potom se acetaldehyd oxiduje na acetát za použití acetaldehyddehydrogenázy (AtsDG). Acetaldehyd a acetát jsou velmi toxické a vedou k mnoha vedlejším účinkům. ADH a atsDG katalyzují reakci vedoucí k redukci NAD + na NADH.
Datum přidání: 2016-02-24; Zobrazení: 225; OBJEDNÁVACÍ PRÁCE
Chemist Handbook 21
Chemie a chemická technologie
Glukózový efekt směsi HC J Fel
Pod působením alkálie na glukózu se tvoří směs epimérů, protože alkálie podporuje tvorbu enolu, který je společný pro glukózu, fruktózu a manózu. Napište reakci epimerizace glukózy. [c.229]
Separace organické hmoty uhlí, což je komplexní směs velmi odlišných sloučenin, do oddělených skupin látek, z nichž každá má společné vlastnosti ve vztahu k působení organických rozpouštědel, zásad, minerálních kyselin a dalších chemických činidel, se nazývá skupinová analýza. Bylo navrženo mnoho metod pro skupinovou analýzu různých typů tuhých paliv. Pro skupinovou analýzu rašeliny jsou nejvhodnější následující úpravy: a) postupná extrakce asfaltů v Soxhletově přístroji etherem a benzenem b) ošetření vodou při 60 ° C k izolaci jednoduchých cukrů c) ošetření vroucí vodou k hydrolýze pektických látek d) ošetření ve vodní lázni 2 kyselina chlorovodíková k hydrolýze hemicelulózy e) ošetření 2% hydroxidem sodným ve vodní lázni pro extrakci huminových kyselin e) ošetření 80% kyselinou sírovou k hydrolýze celulózy a její stanovení vytvořil glukózu a zbytek byl vzat jako lignin. [c.161]
Při hydrolýze působením kyselin nebo enzymů se sacharóza přemění na směs glukózy a fruktózy. Tato reakce se nazývá inverze sacharózy [c.315]
Bylo navrženo nejprve izolovat cer a thium ze směsi hydroxidů. Pro tento účel se oxiduje oxidem ceričitým vysoušením hydroxidů ve vzduchu nebo působením chlóru, který se vede do směsi, která se míchá ve vodě. Kyselina chlorovodíková při určitém pH se převede do roztoku REE bez ceru a thoria. Doporučuje se oddělit thorium a cerium, obnovovat obsah ceru methanolem a glukózou, poté, co se oba prvky převedou na roztok, sraženiny thoria a cer zůstane v roztoku [35]. [c.101]
V důsledku kombinovaného působení a- a p-amyláz se vytvoří směs sacharidů, která se skládá z maltózy, malého množství glukózy a dextrinů s nízkou molekulovou hmotností, ve kterých se koncentrují všechny a-1,6-glukosidické vazby škrobu. [c.118]
Při působení alkálie se mohou aldózy proměnit v ketózy. Takže glukóza s limetkovou vodou po 5 dnech dává směs glukózy (63%), fruktózy (31%) a manózy (6%) [p.640]
Mazivo pro kohoutky a tenké řezy by mělo být zvoleno v závislosti na podmínkách praxe. Dobré mazání se dosahuje tavením vazelíny, parafínu a gumy. Směs 50 g bílé vazelíny, jižně od parafínu a 30-40 g přírodního kaučuku se zahřívá na teplotu 100–105 ° C až do vytvoření homogenní slitiny. Chcete-li pracovat v létě, měli byste mít více parafínu, av zimě více vazelíny. Lubrikant indiferentní vůči působení uhlovodíků a dalších hydrofobních organických látek se připravuje tavením glukózy nebo dextrinu (8 až 10 g) s glycerolem (25 g) tak, že po ochlazení má tato kompozice konzistenci medu. [c.136]
Při působení koncentrovaných minerálních kyselin se molekuly uhlohydrátů postupně rozdělují a tvoří směs různých produktů, furfurolu a jeho derivátů, levulinu a kyseliny mravenčí a tzv. Huminových látek. Složitou strukturu huminových látek nelze ještě považovat za přesně stanovenou, jsou tmavě hnědé nebo černé, špatně rozpustné ve vodě a za experimentálních podmínek vystupují na hranici tekutých vrstev. Ketózy jsou rozděleny kyselinami rychleji než aldózy, vzorek B může být použit k rychlému rozlišení fruktózy od glukózy. [c.188]
Krystalické formy A a P-glukózy jsou poměrně stabilní, ale v roztoku se každá z nich pomalu mění v rovnovážnou směs obou forem. Je snadné sledovat tento proces snížením optické rotace a-anomeru (+ 112 °) nebo zvýšením optické rotace p-anomeru (-18,7 °) na rovnovážnou hodnotu 52,5 °. Tento jev je znám jako mutarotace, obvykle se pozoruje u redukujících cukrů (tj. Těch, ve kterých karbonylová funkce existuje ve formě semacetálu). Mutace je katalyzována kyselinami i bázemi, jejich působení je nejúčinnější, pokud jsou společně přítomny v roztoku. Obecně uznávaný mechanismus tohoto procesu je uveden v rovnici (18-1).
Praktická aplikace škrobu je dobře známa - používá se při výrobě papíru, jakož i v textilním a potravinářském průmyslu, zejména při výrobě alkoholu z obilného škrobu fermentací a in-glukózy ze škrobu hydrolýzou. Jestliže se v mezistupni přeruší hydrolýza škrobu působením enzymů nebo kyselin, pak se získá směs glukózy, maltózy a sacharidů s vyšší molekulovou hmotností. Tato směs se nazývá dextrin a prodává se ve formě melasy. [c.565]
Vodík se může vrátit do své původní polohy s tvorbou a-glukózy, ale výhodně se pohybuje v jiném směru, což vede k tvorbě a-manózy. Výsledkem je, že za působení alkálie na a-glukózu se získá rovnovážná směs, která obsahuje p-manózu. Tento jev selektivního obrácení konfigurace jednoho z několika center asymetrie se nazývá epimerizace. [c.109]
Třtinový cukr neobnovuje stékající tekutinu, nereaguje s fenylhydrazinem a nemění se od působení zředěných zásad. Když je hydrolyzován kyselinami nebo enzymy, jako je diastáza nebo invertáza obsažená v kvasničné alkoholové fermentaci, rozkládá se (zatáčí nebo invertuje), tvořící směs stejného množství /) - glukózy a /) - fruktózy, zvané invertní cukr. Invertní cukr otáčí rovinu polarizace doleva, protože levá rotace fruktózy je větší než pravá rotace glukózy. [c.690]
Trávení sacharidů v gastrointestinálním traktu. Trávení sacharidů začíná v ústní dutině pod vlivem slin. Sliny obsahují dva enzymy, amylázu a malé množství maltázy, směs těchto enzymů nazývanou ptyalin. Slinová amyláza nemá téměř žádný vliv na surový škrob, ale dobře štěpí škrob vařených potravin, nejprve do dextrinů různé složitosti a pak do maltózy. Maltóza pod vlivem maltázových slin se rozštěpí na glukózu. Amyláza také ovlivňuje glykogen, který však v potravinách prakticky chybí, protože se během skladování potravin rozkládá. [c.184]
Působení alkálií vede k izomerizaci monos na směs cukrů, lišící se ve struktuře nebo konfiguraci prvního a druhého atomu uhlíku. Rovnovážná směs těchto tří cukrů je tedy získána z glukózy, manózy nebo fruktózy [c.302]
Polyoly se snadno oxidují, některé oxidanty působí specificky, jiné jsou neselektivní. Při opatrné oxidaci bromovou vodou se získá směs aldóz a ketózy, takže se ze sorbitolu získá směs) -glukózy, 1) -fruktózy, -glukózy a -sporózy. Tato reakce byla dříve používána při syntéze kyseliny askorbové ze sorbitolu v současné době v průmyslové výrobě vitaminu [c].
Když roztok hydroxidu vápenatého působí na D-glukózu při normální teplotě, po pěti dnech se vytvoří rovnovážná směs epimerů D-glukózy - 63,5%, D-manóza - 2,57 °, D-fruktóza - 31%. Udělejte diagram těchto transformací vzhledem k tomu, že se vyskytují prostřednictvím enolové formy. [c.129]
Hiromi et al. [7] navrhli kinetické řešení pro společný nebo sekvenční účinek dvou enzymů, endo a exotypu (E) a Er, resp. Na lineární homopolymer se stupněm polymerace N. Konsekutivním účinkem se rozumí působení, kdy endoenzym E1 katalyzuje degradaci polymeru na určitou hloubku transformace. pak je jeho působení ukončeno (například rychlou inaktivací) a exoenzym Er se projeví. Podobná posloupnost účinků se používá při průmyslové produkci glukózy jako hlavního produktu ze škrobu, když a-amyláza ztrácí škrob (současně se rychle tepelně inaktivuje) a výsledná směs maltodextrinů se pak zpracovává glukoamylázou při teplotě 95–105 ° C. V nejobecnější formě rovnice jsou následující [c.123]
Celulóza je 1,4-p-o-glukan, tj. Polysacharid, který se skládá ze stejných o-glukózových jednotek spojených do nerozvětvené molekuly prostřednictvím p-1,4-vazeb. Deriváty celulózy mají velký praktický význam, protože na rozdíl od samotné celulózy se rozpouštějí v některých běžných rozpouštědlech, což otevírá možnost různých aplikací. Tyto deriváty se získají modifikací hydroxylových skupin molekul celulózy (přeměna na xantháty, esterifikace acetanhydridem nebo kyselinou dusičnou, tvorba etherů). Tak například při získávání viskózového hedvábí a celofánu se nejprve celulóza přenese na sodnou sůl, takzvanou alkalickou celulózu, ze které se za působení sirouhlíku (§ 6.2.12) vytvoří rozpustný sodík s xantátem uhlíku. Celulóza ve formě vláken (viskózový hedvábí) nebo filmů (celofán) se opět regeneruje z xantátu. Acetylací celulózy se získá acetátové hedvábí. Viskóza a acetátové hedvábí jsou důležitými surovinami pro textilní průmysl. Nitráty celulózy se používají jako výbušniny a jako laky. Směs nitrátu celulózy a gáforu dává celuloid, jeden z prvních plastů, jehož nevýhodou je vysoká hořlavost. Další důležité deriváty celulózy zahrnují jeho estery, například methyl nebo benzyl (zahušťovadla v textilním a potravinářském průmyslu, látky používané pro lepení papíru a přísady do barev a laků). [c.214]
Při působení silných alkálií se glukóza mění na hnědé pryskyřičné produkty, ale ve slabě alkalických roztocích, regroups glukózy, což dává směs hexóz, zejména o-glukózy, o-manózy a o-fruktózy. Je vysoce pravděpodobné, že tato transformace je výsledkem enolizace, která musí být provedena pomocí aldehydu s otevřeným řetězcem. [c.272]
Při působení zásad na D-glukózu se vždy vytváří rovnovážná směs obsahující O-glukózu a D-manózu, ve kterých převažuje D-glukóza. Z hlediska stability obou epimérů je prevalence ve směsi D-glukózy zcela pochopitelná, protože její hydroxylová skupina v Cs zaujímá ekvatoriální pozici, zatímco v D-mannóze je axiální. [p.538]
Trypsin a chymotrypsin mají samozřejmě druhé aktivní centrum obsahující histidin. Druhá sekce je odstraněna z první části, ale jsou nakreslena na spirálovém řetězci. Stanovení aktivní role histidinu bylo částečně založeno na změně rychlosti enzymatické reakce v závislosti na pH, což odpovídalo předpokladu strategického umístění slabě zásaditého zbytku, který má charakter histidinu. I samotný imidazol také katalyzuje hydrolýzu nejjednodušších esterů (Brui S a Schm Il 1965 - 19i57 Bender, 1957) 7 o tom, že enzym je 10krát účinnější než imidazol, má analogii v modelových experimentech na glukózové mutaci, což je reakce katalyzovaná o-hydroxypyridin, který obsahuje kyselá a bazická centra (oba relativně slabé), je účinnější jako katalyzátor než směs pyridinu a fenolu (Swine, 1952).V obou hydroxy-pyridinových a proteolytických enzymech bifunkčnost zvyšuje katalytickou účinnost. aktivity od proto Mechanismus účinku navržený Neurathem (1957) pro chymotrypsin je následující: Když hydroxylová skupina serinu interaguje s histidinovým imidazolovým kruhem, proton se odštěpí a vytvoří se aktivovaný komplex P, který má elektrofilní a nukleofilní centra. [c.714]
Úkolem je sledovat konverzi glukózy-1-fosfátu z kosterních a srdečních svalů potkana (králíka) na glykogen, měřit množství anorganického fosfátu vzniklého během inkubačního procesu za účasti fooforilasy (reverzní reakce). Přidání AMP do reakční směsi umožňuje stanovit ztrátu glukózy-1-fosfátu pod vlivem obou forem fosforylázy. Ve vzorcích bez AMP bude enzymatická přeměna glukóza-1-fosfátu prováděna pouze s fopoforilázou a. Z rozdílu mezi nárůstem anorganického fosfátu uvolněného během reakce v přítomnosti a nepřítomnosti AMP se vypočítá pokles glukóza-1-fosfátu v důsledku působení fosforylázy b. Je třeba poznamenat, že fosforyláza a v reakčním médiu bez AMP vykazuje pouze 70% aktivity stanovené v jeho přítomnosti. V této souvislosti při výpočtu ztráty gluko-zo-1-fosfátu ve vzorku s AMP pod vlivem fosforylázy b musí být hodnota získaná pro fosforylázu a ve vzorku bez AMP přepočtena o 100%. [str.58]
Výroba. Název cholesterol-polymeru byl způsoben skutečností, že tato látka vzniká jako výsledek působení bakterií Xantamonas campestris infikujících rostliny na sacharidech ve vhodném médiu. Produkt je charakterizován jako extracelulární mikrobiální polysacharid, tj. Polysacharid vytvořený jako povlak na každé bakterii. Fermentační médium je odvozeno od obilných zrn - glukózy, smíchané s kvasinkami, sekundárním kyselým fosforečnanem draselným a malým množstvím nezbytných solí. [c.471]
Zdroje příjmu a složení. Lignosulfonáty jsou vedlejšími produkty sulfitové buničiny prováděné za účelem oddělení buničiny od dřeva. Pláště dřevěných buněk jsou komplexní směsí polymerů. Mezi 70% a 80% této látky jsou polysacharidy (nazývané holocelulóza), zbytek tkaniny je lignin. Posledně jmenovaný je pojivový materiál, který dodává rostlinám tuhost. Snižuje vlhkost a chrání rostliny před škodlivými účinky mikroorganismů. Holocelulóza se skládá z celulózy a hemicelulózy. Posledně uvedená směs je směsí polymerů s relativně krátkým řetězcem tvořených složkami souvisejícími s cukrem. Separací celulózy (asi polovina suchého dřeva) pomocí sulfitové buničiny se lignin a hemicelulóza rozkládají a rozpouštějí horkým roztokem hydrogensiřičitanu. Jako hydrogensiřičitan se může použít vápenatý, hořečnatý, sodný nebo amonný hydrogensiřičitan, i když první se používá nejčastěji. Použitá sulfátová kapalina obsahuje asi 10% pevné fáze, z čehož polovinu představuje lignin a druhá hydrolytickou glukózou, organickými kyselinami a pryskyřičnými materiály. [c.487]
Proudí za působení zředěných roztoků zásad, slabých org. báze (pyridin, chinolin), aniontoměniče, enzymy nek-ry, v některých případech pod vlivem soupravy, např. vinná, octová, citrónová, naředěná s HSO, atd. Z D-glukózy v 0,035% p- S NaOH při 35 ° C se za 100 hodin vytvoří směs obsahující 57% počáteční D-glukózy, 28% D-fruktózy a 3% D-manózy. [c.610]
Epimerizace monosacharidů probíhá při působení zředěných zásad při teplotě místnosti. Tato transformace byla objevena v roce 1895 Lobri de Bruinem a van Ekinsteinem a je v současné době podrobně studována. Místo hydroxidů alkalických kovů se často používá hydrát oxidu vápenatého, hydrátu oxidu olovnatého a také některých organických bází, jako je pyridin. Výsledek reakce je redukován na epimerizaci monosacharidu na druhém atomu uhlíku a zároveň může nastat izomerace aldózy na ketózu nebo naopak. Jinými slovy, vytvoří se rovnovážná směs dvou epimerních aldóz a ketóz C (2), jejichž příkladem je rovnovážná směs, která může být získána působením alkálií na glukózu, manózu nebo fruktózu. [c.111]
Pokud je (-b) -sacharóza hydrolyzována zředěnou vodnou kyselinou nebo působením enzymu invertázy (z kvasinek), tvoří se stejná množství o - (+) - glukózy a o - (-) - fruktózy. Tato hydrolýza je doprovázena změnou znaménka rotace z pozitivního na negativní, takže tento proces se často nazývá inverze (+) - sacharózy a výsledná směs levotočivého o - (- -) - glukózy a o - (-) - fruktózy - invertovaného cukru. (Med se v tomto případě skládá převážně z invertovaného invertního cukru.) Zatímco (+) - sacharóza má specifickou rotaci + 66,5 ° (+1,160 ráda) a o - (+) - glukózu +52, 7 ° (+0,920 rad), o - (-) - fruktóza má silnou negativní specifickou rotaci - 92,4 ° (-1,612 rad), v důsledku čehož je pozorována negativní rotace směsi. [Protože o - (+) - glukóza a o - (- y-fruktóza vykazují opačnou rotaci a jsou složkami sacharózy, obvykle se nazývají dextróza a leulosa.] [C.971]
Řetěz a-1,4-vázaných monosacharidových zbytků amylózy se štěpí působením [-amylázy zcela z rozvětvených polysacharidů, tvoří se fi-dextriny s vysokou molekulovou hmotností, ve kterých vnější řetězce obsahují 1 až 3 zbytky glukózy. Pro úplné štěpení škrobu je nutný společný účinek (i-amylázy a takzvaný R-enzym, který štěpí a-1,6-glykosidické vazby na místech větvení, což vede k uvolnění lineárních a-1,4-dextrinů. maltóza s malým množstvím maltotriosy neštěpitelná působením (i-a. mylasy. Tyto oligosacharidy jsou hydrolyzovány dále na glukózu působením maltázy (a-glukosidázy) (viz kap. 13).
Alkylpolyglykosidy (APG), vyvinuté firmou Staley Co, dceřinou společností Ya.E /, se získají acetylací kukuřičného sirupu kukuřice [76-78]. Zpočátku se tento způsob skládal z kyseliny katalyzované reakce glukózy s butanolem s primární tvorbou butylacetalu, což zajišťuje kompatibilitu a mísitelnost mastných alkoholů, izolovaných z palmových, kokosových a palmojádrových olejů. Následně se butylové deriváty podrobí trans-acetyliovii s požadovaným mastným alkoholem, během kterého se postupně z reakční směsi odstraní butanol s nejnižší teplotou varu. Výsledkem této metody je složitější směs produktů než v případě přímé reakce s mastnými alkoholy používanými ve výrobě. Průmyslovým produktem je směs, ve které jsou znázorněny polysacharidové jednotky od 1 do 3, které indikují kondenzaci glukózy během procesu (ekv. 1,26). Produkty se rozpouštějí ve vodě a jsou nabízeny jako 50% roztok. V průmyslu se používají v prostředcích jako synergické povrchově aktivní látky s aniontovými povrchově aktivními činidly pro amfoterní čištění pleti - pro šampony a sprchové gely, jakož i sulfonované methylestery pro přípravu kapalných detergentů. Nezkazují bod zákalu a nezhustí pod vlivem elektrolytů. Při zahřívání se rozkládají a protože jsou acetal, hydrolyzují při pH nižším než 3. Jejich HLB se pohybuje v rozmezí od 1 do 15, povrchové napětí je asi 30 mN / m a napětí na rozhraní s uhlovodíky je asi 1 mN / m. [c.38]
Epimerizace monosacharidů. Pod vlivem zředěných alkalických bází (nebo organických bází) při zahřívání se epimerní aldózy proměňují navzájem do odpovídající ketózy. Při zahřívání 2M roztokem NaOH se D-glukóza převede na směs obsahující vedle původní D-glukózy, D-manózy (D-glukózový epimer) a jD-fruktózy. Ketózy za těchto podmínek jsou také převedeny na směs počáteční ketosy a obou epimerních aldóz. Epimerizace je způsobena enolizací cukru působením alkálie. Při enolizaci D-glukózy, D-manózy, D-fruktózy vzniká stejný kyselý endiol. [c.471]
V důsledku kyselé (i při působení CO2 a H2O) nebo enzymatické (invertázové) hydrolýzy sacharózy vzniká směs D-glukózy a α-fruktózy (umělého medu), která se také nazývá invertní cukr, protože tato směs jako celek se stává levotočivou v důsledku relativně velkého specifického rotace roviny polarizace světla fruktózy (levogyrátu), tj. inverze (z lat lnversla - převrácení 1) [p.786]
Izolace malých množství 3-0- (a-X) -glukopyranosyl) -2) -glukopyranózy z hydrolyzátů kukuřičného škrobu [223], glykogenu z hovězích jater [224] a květnatého škrobu [164] zřejmě naznačuje, že - polysacharidy mají omezený počet cx-1-> 3 - /) -glukosidických vazeb, protože při kyselé reverzi / -glukózy za podobných podmínek se tento disacharid netvoří. Obecně se uznává, že oligosacharid vylučovaný částečnou hydrolýzou polysacharidu není výsledkem reverze a může být použit k určení struktury, pokud je vytvořen s mnohem vyšším výtěžkem srapepiem s výtěžkem stejného cukru za reverzace monosacharidu za podobných podmínek. Obtížnost provedení spolehlivé kontrolní reakce může být prokázána skutečností, že ačkoliv kyselá reverze glukózy neposkytuje 3-0- (a-) -glukopyranosyl) -) -glukózu, Pazur a Budovich [163] tento disacharid získali působením kyseliny chlorovodíkové na směs. - glukóza a maltóza. Existují náznaky [166], že nejlepší metodou řízení tvorby produktů reverze je [c.294]
Při působení silné kyseliny nebo báze procházejí monosacharidy značnými chemickými změnami. Se silnou bází dochází k řadě aldolových kondenzací (str. 287) a reverzních reakcí, což vede k velmi dlouhotrvajícím směsím. Podobně, jestliže formální E. dehydroxyaldehydový aldehyd nebo glycerinový aldehyd interaguje se silnou alkalií, pak se vytvoří komplexní směs cukrů, ze které byla izolována racemická glukóza s velmi rozumným výtěžkem. V silné kyselině, při stejné teplotě, tvoří pentózy v důsledku dehydratace furfural. Hexózy také podléhají dehydrataci za vzniku heterocyklu, ale produkty jsou složitější. [c.522]
Sacharóza neobnovuje kácící kapalinu a nemění se působením zásad. Hydrolýza sacharózy působením kyselin nebo enzymu p-fruktofurisizázy vytváří směs stejného množství O-glukózy a O-fruktózy, která se nazývá invertní cukr. Ve srovnání s jinými disacharidy je sacharóza mnohem snadněji hydrolyzovatelná. Je dobře kvasené kvasinkami. [c.113]
Viz strany, kde je uveden termín glukóza, je účinek směsi 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] [p.115] [c.302] [p.38] Dřevo-chemie T 1 (1959) - - [c.3, c.164]