Епимеризация - химия
Под действието на основи, например върху глюкоза, водородът на а-въглеродния атом по отношение на карбонилната група се прехвърля към кислорода на тази група, в резултат на което се образува енолната форма. В този случай хиралността на втория въглероден атом изчезва. По време на обратната трансформация връщащият се протон може да се приближи от двете страни на равнината, което ще доведе както до образуването на първоначалната D-глюкоза, така и до новата въглехидратна D-маноза, т.е. възниква изомер с ново положение на хидроксилната група. В допълнение се появява друг въглехидрат с ново разположение на карбонилната група. Тази трансформация се нарича епимеризация.
D-глюкозна енолна форма (енедиол) D-маноза
Две стереоизомери, съдържащи няколко хирални центъра, но се различават по конфигурация само на един от центровете, се наричат епимери. Два въглехидрати с различни позиции на хидроксилната група се наричат епимери. Образуването на равновесна смес от три въглехидрати може да стане при третиране с основи на който и да е от тези три въглехидрати.
Контрол. 3. Какви монозахариди се наричат епимерни? Напишете проекционни формули за монозна епимерна D-маноза.
4. Циклични форми на монози, мутаротация
Характерна особеност на хидроксиалдехидите и хидроксикетоните, които включват монози, е тяхната склонност да образуват циклични полуацетали и полукетали; Това се случва особено лесно, ако образуваните цикли се състоят от 5 и 6 атома, включително кислород.
5-хидроксипентанал (отворена форма) (циклична форма)
Отворените и циклични форми на въглехидратите са в равновесие помежду си, постигнато в резултат на тавтомерна трансформация. Този тип тавтомерия се нарича пръстеновидна тавтомерия.
Размерът на цикъла се посочва чрез замяна на родовата суфикса monose –ose с –pyranose за шестчленни цикли и –furanose за петчленни цикли. Имената на циклите идват от имената на съответните кислородни хетероцикли:
За разлика от конвенционалните алдехиди, алдозите не реагират с натриев бисулфит и не дават червено оцветяване със сярна киселина на фуксин. Това се дължи на факта, че алдозите съществуват главно в циклични форми.
Глюкозата обикновено произвежда шестчленен полуацетал и следователно хидроксилната група в С-5 се използва за това. С образуването на цикличната форма, С-1 се превръща в стереоцентър: появяващата се в него полуацетална хидроксилна група (тя се нарича гликозид) може да бъде разположена както отляво, така и отдясно:
a-D-глюкопираноза D-глюкоза b-D-глюкопираноза
(Формула на Толенс) (формула на Фишър) (формула на Толенс)
Цикличните форми на алдозите са хемиацетали. Те се образуват чрез вътремолекулно взаимодействие на хидроксилни и карбонилни групи. Тази реакция създава нов стереоцентър при атома С-1. Цикличните форми на монозите са диастереомери. Диастереомерите от този вид се наричат аномери. Полуацеталният въглероден атом се нарича аномерен атом. Аномерите означават a и b-аномери, в зависимост от местоположението на хидроксилната група при С-1 атома. В а-аномера гликозидният хидроксил е разположен от същата страна като предпоследния въглероден атом (в D-реда вдясно), а в b-аномера, от другата страна (в D-реда, на отляво). Пълните имена на двата D-глюкозни аномера ще бъдат съответно a- или b-D-глюкопираноза.