СИз-C-Cl + 2 H-NH2 —*• CH3-C-N(CH3)2 + HCl 1 страница

Самым слабым ацилирующим веществом является карбоновая кислота, поэтому при взаимодействии с аммиаком она образует аммонийную соль, которая при сухой перегонке переходит в продукт ацилирования аммиака - амид карбоновой кислоты.

Гидролиз нитрилов. При проведении реакции омыления в определенных условиях (96% серной кислотой или перекисью водорода в растворе NaOH) можно получить из

нитрила амид карбоновой кислоты:

Химические свойства амидов

Солеобразование. Слабые основные свойства амидов выражаются в их способности давать соли лишь при взаимодействии с сильными кислотами, например:

R-C-NH, + HCl

ацилзамещенная аммонийная соль В то же время, амиды, содержащие N-H связи, являются более кислыми соединениями, чем аммиак и амины. Водород в амидной группе более подвижен и может быть замещен на металл. Так, при действии на амиды металлического натрия в жидком аммиаке образуются металлические производные аминов.

Подобными превращения объясняется способность амидов растворять окись ртути.

CH3-Cf*° + HgO * H₂O + (CH3-C^° >Hg ³ ^-NH^ NH

И все же амиды - чрезвычайно слабые кислоты, и в практическом плане их следует рассматривать,. как вещества лишенные кислых свойств в водных растворах.

Характерной особенностью амидов является их способность к реакциям ацилирования, хотя она выражена значительно слабее, чем у галогенацилов, ангидридов и сложных эфиров карбоновых кислот.

Восстановление амидов приводит к образованию аминов с тем же числом атомов С.

СНз-е" + 2H------------------ ► CH₃-CH₂-NH₂ + NH3

NH₂ Pt, N1

Алкилирование галогеналкилами. При действии галогеналкилов на амиды или их металлические производные получаются N-замещенные амиды:

сНз-с*° + CH3J —► еИз-е; + NaJ

³ 'NHNa NHCH3

Дегидратация. При нагревании амидов с фосфорным ангидридом (Р2О5) или с другими водоотнимающими средствами образуются нитрилы кислот.

P2O5

R—С—NH2 —о—► R~C=N + H2O

O t

Перегруппировка Гофмана. Для получения аминов часто используют реакцию взаимодействия амидов с бромом в присутствии щелочи или с белильной известью, которая носит название реакции Гофмана. При этом образуются амины с углеродной цепью на один атом углерода меньше, чем в исходном амиде.

Нитрилы карбоновых кислот

Нитрилами (цианистыми соединениями) называют производные карбоновых кислот, полученные замещением ОКСО- и ОКСИ- групп в карбоксильной группе на азот.

Нитрилы называют по названиям кислот с тем же углеродным составом с добавлением слова НИТРИЛ или по ацилам с изменением окончания ИЛ на О и добавлением слова НИТРИЛ.

Нитрилы могут существовать в двух таутомерных формах - нитрильной и изонитрильной:

HC=N^=* H-N=C H

R-C=N <=* R—N=C "

нитрил изонитрил

Способы получения

Алкилирование солей синильной кислоты.

RJ + KCN —*R-C=N + KJ

При взаимодействии солей синильной кислоты и щелочных металлов с гало- геналкилами образуются преимущественно нитрилы, с солями серебра - изонитрилы.

Одновременное образование нитрила и изонитрила, по-видимому объясняется тем, что алкильная группа галогеналкила связывается с неподеленной электронной парой либо С-атома иона цианида, либо атома азота. _

Дегитратация амидов, аммонийных солей карбоновых кислот и оксимов альдегидов.

Дегидратация аммониевых солей

Лекция 5

НИТРОСОЕДИНЕНИЯ, АМИНЫ И АМИНОСПИРТЫ

Нитросоеденения являются очень важным классом азотистых производных углеводородов, содержащих связь С-N. Мононитропарафины имеют очень большое значение как промежуточные продукты в синтезе разнообразных веществ (аминов, нитроспиртов, альдегидов, кетонов), их также применяют в качестве растворителей для красителей, смол, каучуков и т.д. Среди нитросоединений есть важные лекарственные вещества, например, левомицитин, фурацилин, 5-НОК. Многие нитросоединения токсичны, введение карбоксильной и оксигруппы уменьшает их токсичность.

Нитросоединениями называются производные углеводородов, которые получаются при замещении одного или нескольких атомов нитрогруппами- N0₂, при этом образуется непосредственная связь углерод-азот.

Общая формула нитросоединений: R-N0₂. В зависимости от того, с каким атомом углерода связана нитрогруппа, различают первичные, вторичные и третичные нитросоединения. Нитросоединения изомерны эфирам азотистой кислоты (алкилнитритам).

Однако приведенные выше формулы нитросоединений являются упрощенными. В действительности как показали исследования, оба атома кислорода в нитросоединениях совершенно равноценны и азот находится в sp² гибридном состоянии и имеет кратные связи с кислородом. Аналогично, карбрксилат-аниону нитрогруппа может быть представлена в виде гибрида двух эквивалентных граничных структур:

Номенклатура.

По систематической номенклатуре - по названию углеводорода с приставкой НИТРО- и цифрой местоположения нитрогруппы.

Способы получения Нитрование парафинов (См. алканы).

Алкилирование солей азотистой кислоты. Хорошим растворителем для этой цели является диметилсульфоксид (СН₃)₂80 и диметилформамид HCON(CH3)₂. В результате реакции наряду с нитросоединениями образуются сложные эфиры азотистой кислоты:

Окисление аминов. Третичные нитросоединения могут быть получены окислением соответствующего амина водным раствором КМиОд.

⁽

H₃C-C-NH₂ ^° ^ ^KM°⁴—►H₃C-C-NO₂ + H₂O

³ I ² H₂ 1 ²²

CH₃ CH₃

Окислением соответствующих оксимов при действии трифторнадуксусной кислоты.

CF3-C*

R-CH=N-OH ^OH> R-CH₂-NO₂

Нитросоединения с нитрогруппой в ядре получают прямым нитрованием бензола и его гомологов с использованием смеси концентрированных азотной и серной кислот.

Химические свойства

Наличие полного положительного заряда на ключевом атоме - причина того, что нитрогруппа сильнейшая электроноакцепторная группа, обладающая -I - эффектом. Смещение электронных пар ковалентных связей происходит посредством сильного индуктивного эффекта.

Нитрогруппа в насыщенных соединениях, подобно карбонильной группе, активизирует а- водородные связи, что делает нитросоединения склонными к реакциям а-замещения и в этом своем химическом поведении нитросоединения жирного ряда напоминают свойства рассмотренных ранее альдегидов, кетонов и карбоновых кислот.

CH3-NO2 слабая кислота, РКа ~ 110 слабее H2CO3

Подвижность а-водородных атомов проявляется также в том, что первичные и вторичные нитросоединения могут играть роль метиленовой компоненты в реакциях конденсации с карбонильными соединениями.

Кроме - I-эффекта, нитрогруппа проявляет и М- эффект (ап-сопряжение) действующий в том же направлении, что приводит к увеличению подвижности а- водородных атомов и что проявляется в таутомерии первичных и вторичных нитросоединений, которые в щелочной среде перегруппировываются в аци-нитро-форму (кислотную).

Нитросоединения следует рассматривать как таутомерные вещества, реагирующие в нитро- и аци-нитро-формах. Поэтому нитросоединения называют псевдокислотами, способными диссоциировать с образованием аниона. Для псевдокислот характерно, что сами они нейтральны, не обладают электропроводностью, тем не менее образуют нейтральные соли щелочных металлов - нейтролизация нитросоединений основаниями (образование нейтральных солей) происходит медленно, а истинных кислот, как известно мгновенно. Активность водородных атомов у углерода, непосредственно связанного с нитрогруппой проявляется и в реакциях с азотистой кислотой, в реакциях конденсации с альдегидами и в реакциях с галогенами. Кроме того, нитросоединения склонны к реакциям восстановления, сами выступая в качестве окислителя. Восстановление. При восстановлении нитросоединения образуют первичные амины.

R-NO₂ + 6 H —► R-NH₂ + 2 H₂O

CH₃-NO₂ + 6 h —► ch₃-nh₂ + 2 H₂O

Ароматические нитросоединения во сстанавливаются водородом в момент выделения до ароматических аминов.

В нейтральном или щелочном растворе активность обычных восстанавливающих агентов по отношению к нитробензолу меньше, чем в кислом растворе, поэтому появляется возможность задержать восстановление на различных промежуточных стадиях.

Галогенирование. При галогенировании первичных и вторичных нитросоединений в щелочной среде образуются а-галогензамещенные нитросоединения.

+ 2Br

CH3-CH2-NO2 ——^ CH₃-CBr₂-NO2 + 2NaBr + 2 H₂O

Реакция со щелочами. Первичные и вторичны:-: нитросоединения растворимы в щелочах с образованием солей. Полученные натриевые производные имеют характер солей, при действии кислот на них образуются исходные нитросоединения.

Конденсация. Первичные и вторичные нитросоединения под действием щелочей легко вступают в реакции конденсации с альдегидами за счет атома водорода, находящегося в a-положении к нитрогруппе. При этом формальдегидом реагируют все имеющиеся а- атомы водорода, а с другими альдегидами только один такой атом. Соответственно, нитрометан с формальдегидом образуется трехатомный спирт.

Активированная двойная связь делает возможное участие нитроолефинов в реакции Дильса-Альдера в качестве диенофилов.

Амины

Амины представляют собой практически очень важный класс органических соединений. Они являются полупродуктами в производстве азокрасителей, многих лекарственных препаратов (например, сульфимедийных препаратов: фтивазида, ПАСКа - для лечения туберкулеза) высокомолекулярных соединений.

Аминами называются производные аммиака, в молекуле которого один или несколько атомов водорода замещены на радикалы. В зависимости от R амины могут быть разделены на амины жирного, ациклического ароматического и гетероциклических рядов.

По числу атомов водорода, замещенных углеводородными радикалами, различают первичные, вторичные и третичные амины.

H-N-H R-NH₂ NH R-N

Группа-NH, входящая в состав первичных аминов. Называется АМИНОГРУППОЙ. Группа >NH, входящая в состав вторичных аминов, называется ИМИНОГРУППОЙ. По систематической номенклатуре амины называют по названию углерода с наиболее длинной цепью и вводят названия замещающих аминогрупп в виде префиксов: Изомерия аминов зависит от местоположения аминогруппы в углеродной цепи и от количества и природы радикалов, связанных с атомом азота. Например, для аминов состава C^nN можно написать 8 изомеров (4 первичных и вторичных и 1 третичный).

Способы получения Действием аммиака на галогенопроизводные получают смесь первичных, вторичных и третичных аминов, а также соли четвертичных аммониевых оснований.

Алкилирование происходит путем присоединения алкила к неподеленному дуплету азота с образованием аммониевых солей.

' /^н

Соли четвертичных аммониевых оснований напоминают соли щелочных металлов,

при действии влажной окиси серебра они переходят в гидроокиси тетраалкиламмония, представляющие собой сильные основания

(CH3)4N J ^Ag²^° ²^O » (C^h3)4N ^oh

Алкилирование аммиака первичными спиртами является современным промышленным методом получения первичных, вторичных и третичных аминов жирного ряда и заключается во взаимодействии спиртов с аммиаком над окисью ThO₂ или Al₂O₃.

ROH + hnh2 —--------------- ► R-NH2 + H2O

300 C

первичный амин

Первичные ароматические амины получают восстановлением нитрилов, расщеплением амидов карбоновых кислот по Гофману, восстановительным аминированием.

Вторичные и третичные амины, в особенности содержащие различные радикалы, с успехом получают восстановлением замещенных амидов.

JO 2Hi

R-C _кат² >R-CH₂-NH-R' + H₂O

NH-R' ^кат'

R-C^R' R-ch2-n_X]R ' + H2O

'R'

Химические свойства

Почти во всех реакциях аминов первой стадией является образование связи с участием неподеленной пары электронов атома азота. Амины, подобно аммиаку, проявляют основные свойства. Они способны присоединить протон при действии широкого круга кислот, однако первичные и вторичные амины могут выступать также в качестве кислот, хотя очень слабых.

Например, литиевые соли таких аминов легко могут быть получены в эфирном растворе при действии фениллития на амин.

В химическом отношении амины являются нуклеофилами - они имеют несвязанную пару на валентной оболочке атома азота, и в реакциях, протекающих с разрывом связей, характерной первоначальной стадией почти всегда является нуклеофильная атака за счет неподеленной пары электронов атома азота (реакции алкилирования, ацилирования с реактивами Гриньяра ,хлорирование и др.).

Гидратация. Амины проявляют основные свойства и являются органическими основаниями. Водные растворы аминов имеют щелочную реакцию, т.к. амины с водой образуют гидроокиси замещенного аммония.

CH₃-NH₂ + H-OH - - [CH3-NH3] OH - - [ch₃-nh₃] + OH

Основность изменяется в зависимости от природы групп, связанных с атомом азота. Основность аминов выше, чем аммиака.

Солеобразование. Подобно аммиаку амины, как сухие, так и в водных растворах взаимодействуют с кислотами, образуя соли.

R-NH₂ + H-Cl---------- R-NH₃] Cl

Замещение атомов водорода в аминогруппе.

^r-c;^° + HNR₂' --------------------- ► r-c+ hx

-V ' 1HN1V2 --------

^4x^XNR-

Галоидные алкилы, подобно галогенводородным кислотам присоединяются к аминам с образованием солей ди-, три-, и тетраалкиламмония.

г— Q hj CH₃J CH₃J _г О

R-NH₂ + ^CH3^J ----------- > [r-NH₂-CH₃] J ----------------- > R-NH-CH₃ _ > R-N(CH3)_Z---------------------- >[R-N(^CH3)^ ^j

Хлорирование. При действии хлора на первичные или вторичные амины в присутствии щелочи легко идет замещение атомов водорода аминогруппы на хлор:

СЫзЫИ₂ + 2 Cl₂ + 2 NaOH--------- ►CH₃-N^/Cl + 2 H₂O

\С1

Окисление первичных, вторичных аминов идет очень трудно и практически значения не имеет. Третичные амины окисляются лег^о до оки^си третичного амина.

(СНз)зЫ : + HOOH----------- ► (CH₃)3N —-—►O + H₂O

СЕРУСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Сульфокислотами называются производные углеводородов, получающиеся путем замещения атома водорода в углеводородной молекуле на сульфогруппу: R- SO3H

Названия сульфокислот по систематической номенклатуре складываются из названия углеводорода с добавлением суффикса сульфоновая кислота (сульфокислота) или префикса ”сульфо”.

Способы получения.

Реакция алкилирования кислых солей сернистой кислоты.

HcK⁸⁰² + RHa^ —►RSO3H + NaCl

Окисление тиолов

2 C H₃SH + 3 O₂--------- ► 2CH₃-SO₃H

Реакции сульфирования алканов (См. свойства алканов)

Реакция фотохимического сульфохлорирования парафинов (См. свойства алканов)

Химические свойства

Сульфокислоты по своей силе сравнимы с серной и хлорной кислотами, т.к. являются сильными кислотами, хорошо растворимы в воде. Их соли хорошо кристаллизуются.

Реакция солеобразования.

R-SO₂-OH + NaOH —► R-SO₂-ONa + H₂O

2R-SO₂-OH + Ca(OH)₂ —► (R-SO₂O)₂Ca + H₂O

Образующиеся соли по своим свойствам подобны солям серной кислоты. Основное преимущество сульфонатов натрия в качестве моющих средств перед натриевыми солями жирных кислот, используемых в обычных мылах, заключается в том, что соответствующие кальциевые и магниевые соли растворимы в гораздо большей степени и при использовании воды сульфонаты не образуют хлопьев.

Образование производных сульфокислот. При действии на сульфокислоты РС1₅ образуются хлорангидриды сульфокислот или сульфохлориды. Сульфохлориды используются в промышленности для получения сложных эфиров алкансульфокислот, которые в дальнейшем могут быть применены в качестве алкилирующих средств.

Р t⁰

CH₃-CH₂-S-Cl + HO-CH₃------------ ►CH₃-CH₂-SO_rPCH₃ + HCl

При действии на сульфохлориды аммиаком образуются амиды сульфокислот.

R-SOp + NH₃ ^R-SOjM^ + на

Сульфамиды при хлорировании их в щелочной среде образуют хлорамиды сульфокислот (хлорамины).

R-SO₂-NH₂ + Cl₂ + KOH —>-RSO₂NCl₂ + KCl + H₂O

Сульфокислоты ароматического ряда

Ароматическими сульфокислотами называют производные бензола или его гомологов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода бензольного ядра замещены на сульфогруппы. Общая формула ароматических сульфокислот: Ar-SO₂-OH.

Способы получения

Ароматические сульфокислоты получают реакциями сульфирования бензола и его гомологов 100% серной кислотой или олеумом.

CH + H₂SO₄------------ ►C₆H₅SO₂OH + H₂O

Лекция 6

ЛИПИДЫ ЖИРЫ. ОКСО- И ОКСИКИСЛОТЫ

Липиды не являются химически однородным классом веществ. К ним принадлежат жиры и воска, которые относят к постым липидам, а также фосфатиды и гликолипиды, относимые к сложным липидам. Часто к этой группе веществ относят стероиды и каро- тиноиды. Липиды нерастворимы в воде, однако хорошо растворяются во многих органических рпастворителях.

Жиры

Жиры представляют собой полные сложные эфиры глицерина с алифатическими кислотами.

CH₂— O-CO-(CH₂)_m-CH₃

I '

CH- O-CO-(CH₂)_n-CH₃

CH₂— O-CO-(CH₂)_x-CH₃

Благодаря процессам биосинтеза большинство природных жирных кислот имеет неразветвленный углеродный скелет и четное число атомов углерода.

Наиболее распространенные насыщенные кислоты: лауриновая (додекановая), ми- ристиновая (тетрадекановая), пальмитиновая (гексадекановая), стеариновая (октадекА- новая). Наиболее распространенные ненасыщенные кислоты: олеиновая (октадецен-9- овая), линолевая (октадекадиен-9,12-овая), линоленовая (октадекатриен-9,12,15-овая).

У ненасыщенных кислот существует п-диастереомерия: олеиновая (Z-форма) и элаидиновая (Е-форма).

На температуру плавления жиров оказывает влияние как длина углеродной цепи, так и содержание ненасыщенных кислот. Жиры - жидкие при комнатной температуре часто называют маслами. Для характеристики различных жиров используют иодное число, число омыления и кислотное число.

Иодное число служит мерой содержания ненасыщенных жирных кислот. Под этим термином понимают количество иода в граммах, которые могут присоединить 100 г жира.

Числом омыления называют количество гидроксида калия в миллиграммах, необходимое для омыления 1 г. жира.

Кислотное число измеряется в миллиграммах гидроксида калия, расходующегося для нейтрализации 1 г жира.

Воска

Воска представляют собой сложные эфиры высших монокарбоновых кислот с не- разветвленной цепью с высшими одноатомными неразветвленными цепями (С₁₄-С₁₈).

Оксикарбоновые кислоты

В оксикарбоновых кислотах один или несколько атомов водорода в углеводородном радикакале заменены на гидроксильные группы. Оксикарбоновые кислоты подразделяют на две группы: кислоты, содержащие спиртовые и содержащие фенольные гидроксильные группы. По систематической номенклатуре оксикислоты рассматриваются как замещенные карбоновые кислоты.

Способы получения

Гидрированиеэфиров оксокарбоновых кислот

R-C-(CH₂)_nCOOR' R-CH-(CH₂)_nCOOR' R-CH-(CH₂)_nCOOH

O OH OH

H,O

R-CH-CN > R-CHCOOH

I I

OH OH

Гидролиз циангидринов.

Г идролиз галогенкарбоновых кислот.

Реакция Реформатского. Из сложных эфиров галогенкарбоновых кислот.

Br-CH₂COOR' ^Zn ► BrZn-CH₂COOR' + RCHO --------------- »

R-CH-CH₂COOR' ^Hp > R-CH-CH₂COOR' ^H2^ ^R-CH-CH2^COOH

OznBr ^OH^OH

5. Окисление оксиальдегидов.

Химические свойства

а-Оксикислоты дегидратируются с образованием 3,6-диалкил-1,4-диоксандионы- 2,5. Эти соединения называют лактидами. Лактиды могут быть расщеплены гидролитически. При их перегонке происходит декарбонилирование с образованием альдегидов.

Р-оксикислоты дегидратируются с образованием непредельных кислот

-H₂O

R-CH-CH₂-COOH —^ R-CH=CH-COOH

Из у- и 5-оксикислот с отщеплением воды из гидроксильной и карбоксильной групп образуются сложные эфиры, которые называют у- и 5-лактонами.

"O^'O

а-Оксикислоты при нагревании с разбавленной серной или соляной кислотой отщепляют муравьиную кислоту.

R-CH(OH)-COOH —R-CHO + HCOOH

При реакции с иодистым водородом оксикислоты превращаются в незамещенные карбоновые кислоты

Фенолкарбоновые кислоты

Для синтеза фенолкарбоновых кислот могут быть использованы любые реакции, при помощи которых в бензольное кольцо вводятся гидроксильная или карбоксильная группы. Наиболее приемлема реакция Кольбе-Шмитта.

Ацилированием салициловой кислоты уксусным ангидридом в присутствии пиридина получают ацетилсалициловую кислоту.

Оксокарбоновые кислоты Получение

1. Гидролиз оксонитрилов.

2. Конденсация кляйзена

3. Янтарный ангидрид с реактивом Гриньяра

УГЛЕВОДЫ

Класс оксикарбонильных соединений интересен тем, что к нему относят соединения, называемые углеводами. Углеводы широко распространены в животном и растительном мире, они играют исключительную роль во многих жизненных процессах. Углеводы составляют 80% от сухой массы растений и 2% от сухой массы животных организмов. Углеводы, синтезируемые растениями, служат важными пищевыми веществами для животных организмов. К важнейшим углеводам, образующимся в результате фотосинтеза, относятся крахмал и свекловичный (тростниковый) сахар. Оболочки растительных клеток состоят главным образом из углеводов (целлюлозы).

Оксиальдегидами и оксикетонами (оксикарбонильными соединениями) называются соединения, содержащие одновременно в углеводородной цепи гидроксильную и карбонильную группы (-OH, C=O). Название этих соединений образуют, используя номенклатуру карбонильных соединений, обозначая наличие -ОН группы приставкой окси- и указывая положение гидроксила относительно карбонильной группы.

Для оксикарбонильных соединений различают:

1. Структурную изомерию, обусловленную: наличием альдегидной или кетонной функции (например, глицериновый альдегид и диоксиацетон); расположением -ОН группы относительно карбонильной функции, т.е. различают а-,Р-,у-,5- и другие карбонильные соединения.

2. Оптическую изомерию, связанную с наличием в молекуле ассиметрического атома С. Так, глицериновый альдегид существует в виде двух оптически активных изомеров (энантиомеров). Один вращает плоскость поляризации света вправо (+), другой - влево (-). Для них установлена абсолютная конфигурация и правовращающий изомер назван D-изомером, левовращающий - L-изомером. Оптические изомеры изображают проекционными формулами Фишера.

(+) D -глицериновый альдегид (-) L -глицериновый альдегид

ОН

CHO

НО

(-)

СН2ОН

СН2ОН (+)

Конфигурацию D- и L- изомеров глицеральдегида используют для класссификАции других хиральных соединений, т.е. для отнесения их к D- или L- ряду. Т.о., принадлежность к оптическому ряду определяется совпадением пространственного расположения заместителей у ассиметрического атома С с расположением заместителей в D- и L-изомерах глицеральдегида.

Большинство углеводов имеют общую формулу C_n(H₂O)_n - отсюда и произошло название углеводы (К. Шмидт, 1844 г.). Например: C₆H₁₂O₆; C₁₂H₂₂O₁₁ Большой класс углеводов делят на две группы:

1. простые углеводы (или простые сахара)

2. сложные углеводы (или сложные сахара).

Простыми углеводами (моносахаридами или монозами) называют такие углеводы, которые не способны гидролизоваться с образованием более простых углеводов.

Большинство этих веществ имеет состав, соответствующий общей формуле C_nH₂_nO_n, т.е. у них число атомов углерода равно числу атомов кислорода.

Пентозы: C₅H₁₀O₅ арабиноза, рибоза, ксилоза

Гексозы C₆H₁₂O₆ глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза.

Моносахариды являются полиоксикарбонильными. Их классифицируют по числу углеродных атомов в молекуле (тетрозы С₄Н₈О₄, пентозы С₅Н₁₀О₅, Гексозы С₆Н₁₂О₆) и присутствию альгидной или кетогруппы: альдозы и кетозы.

Сложными углеродами (полисахаридами или полиозами) называют такие углеводы, которые способны гидролизоваться с образованием более простых углеводов. Большинство этих веществ имеет состав с общей формулой C_mH₂_nO_n. Сложные углеводы подразделяются на олигосахариды (oligos - мало) и полисахариды.

Олигосахариды	дисахариды	Сахароза /Г+Ф/ Мальтоза /Г+Г/ Лактоза /Г+Гал/
Олигосахариды	трисахариды	Рафиноза /Г+Ф+Г ал/
Полисахариды		Крахмал, гликоген, целлюлоза

Для моносахаридов существуетЗ вида изомерии:

1. Структурная - по наличию альгидной или кетонной функции. Например, структурными изомерами являются глюкоза и фруктоза. Оба соединения имеют состав С₆Н₁₂О₆, но в молекуле глюкозы присутствует альдегидная группа, а в молекуле фруктозы - кетонная.

2. Цикло-цепная таутомерия. Также как у- и 5- оксикарбонильные соединения, углеводы образуют в растворах циклические полуацетали, полукетали.

3. Пространственная (оптическая; стерео-) изомерия.

Молекулы моносахаридов хиральны, имеют два или более ассиметрических атома С. Количество оптических изомеров находят по формуле Фишера: N = 2ⁿ, где N - количество оптических изомеров, n - количество ассиметрических атомов углерода. Оптически активные изомеры, не являющиеся зеркальными, называются диастереомерами.

Энантиомеры моноз различаются только направлением вращения плоскости поляризации света, имеют одинаковые названия. Направление оптического вращения обозначают знаками (+) и (-). Буквами D и L обозначают принадлежность данного моносахарида к D или L ряду, сравнивая расположение заместителей у последнего ассиметрического углеродного атома с глицериновым альдегидом.

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒