Weglowodany. wodziany węgla Ogólnie definiuje się je jako: polihydroksy aldehydy i polihydroksy ketony. O) y

Transkrypt

1 Weglowodany Nazwa pochodzi od wzoru sumarycznego: C x ( 2 ) y wodziany węgla gólnie definiuje się je jako: polihydroksy aldehydy i polihydroksy ketony lub jako substancje, które w wyniku hydrolizy dają polihydroksy aldehydy lub polihydroksy ketony. 1

2 Najprostsze węglowodany, takie które nie mogą być już hydrolizowane do prostszych węglowodanów noszą nazwę : cukry proste monosacharydy. Węglowodany, które po hydrolizie dają: dwa cukry proste (molowo) disacharydy 3 trisacharydy itd. ligosacharydy do 10 cukrów prostych Polisacharydy >10 2

3 Disacharydy: maltoza sacharoza laktoza celobioza glukoza + glukoza glukoza + fruktoza galaktoza + glukoza glukoza + glukoza Polisacharydy skrobia celuloza amyloza amylopektyna glikogen chityna 3

4 Monosacharydy Są klasyfikowane wg: gdy zawierają grupę aldehydową aldoza ; -oza ketonową - ketoza ; -uloza ilość atomów węgla w cząsteczce: aldoza ketoza 3 trioza triuloza 4 tetroza tetruloza 5 pentoza pentuloza 6 heksoza heksuloza 7 heptoza heptuloza 8 oktoza oktuloza Te dwa sposoby często sięłączy : np. aldotetroza, ketoheksoza 4

5 Monosacharydy Najprostsze cukry to triozy: C C C 2 aldotrioza aldehyd glicerynowy C 2 C C 2 ketotrioza 1,3-dihydroksyaceton C C 2 C C 2 ald. D-glicerynowy L-glicerynowy (R)-(+)-2,3-dihydroksypropanal Dawniej d oznaczało skręcalność (+) l skręcalność (-) 5

6 Konfiguracja względna D i L Szereg D- i L- cukrów. Cukier zaliczamy do szeregu D- jeżeli chiralny atom węgla C * o najwyższym numerze (najniżej narysowany w projekcji Fischera ) ma taką samą konfigurację jak aldehyd D-glicerynowy. Cukier zaliczamy do szeregu L- jeżeli chiralny atom węgla C * o najwyższym numerze (najniżej narysowany w projekcji Fischera ) ma taką samą konfigurację jak aldehyd L-glicerynowy. C C C 2 D-aldoheksoza C 2 L-aldoheksoza 6

7 7xD-aldoheksoza L-aldoheksoza C C 2 C C 2 ald. D-glicerynowy L-glicerynowy C C C 2 C 2

8 Synteza cyjanohydrynowa synteza Kilianiego-Fischera C C 2 CN CN C 2 CN C 2 1) hydroliza 2) redukcja 1) hydroliza 2) redukcja C C 2 C C 2 8

9 Synteza Kilianiego - Fischera aldehyd D-(+)-glicerynowy C C 2 D-(-)-erytroza C C 2 C D-(-)-treoza C 2 C C 2 C C 2 C C 2 C C 2 D-(-)-ryboza D-(-)-arabinoza D-(+)-ksyloza D-(-)-liksoza 9

10 D-(-)-ryboza C C 2 D-(-)-arabinoza C C 2 C C 2 C C 2 C C 2 C C 2 D-(+)-alloza D-(+)-altroza D-(+)-glukoza D-(+)-mannoza 10

11 D-(+)-ksyloza C C 2 D-(-)-liksoza C C 2 C C 2 C C 2 C C 2 C C 2 D-(+)-guloza D-(-)-idoza D-(+)-galaktoza D-(+)-taloza 11

12 Formy zapisu cukrów: np. D-(+)-glukoza C C 2 C C 2 C C 2 C C 2 D-glukoza jest najbardziej rozpowszechnionym cukrem w naturze 12

13 1,3-dihydroksypropanon Ketozy C 2 C C 2 triuloza tetrulozy: C 2 C C 2 D-erytruloza C 2 C C 2 L-erytruloza 13

14 2-D-pentulozy: D-rybuloza C 2 C C 2 D-ksyluloza C 2 C C 2 2-D-heksulozy: C 2 C C 2 D-alluloza D-psikoza C 2 C C 2 D-fruktoza C 2 C C 2 D-sorboza C 2 C C 2 D-tagatoza 14

15 Epimery stereoizomery sacharydów różniące się położeniem tylko jednej grupy Epimerem C2 D-glukozy jest D-mannoza, a epimerem C4 jest D-galaktoza C 3 C 2 C C 2 C C 2 D-glukoza D-mannoza D-galaktoza 15

16 Enancjomerem D-glukozy jest L-glukoza C C 2 C C 2 D-glukoza L-glukoza a enancjomerem D-gulozy jest L-guloza C C 2 C C 2 D-guloza L-guloza 16

17 W monosacharydach (w aldozach począwszy od tetrozy i ketozach począwszy od 2-pentulozy) cukier o otwartym łańcuchu jest w równowadze z formami cyklicznymi hemiacetalowymi (hemiketalowymi). Cykliczne hemiacetale są uprzywilejowaną formą istnienia tych monosacharydów w roztworach i jedyną ich formą w stanie krystalicznym ( z wyjątkiem erytrozy). Np.: C 2 C C 2 C 2 D-glukoza 17

18 C + R C R hemiacetal hemiketal C C C 2 C 2 C C 3 C 2 C 2 C C 3 x C 3 cykliczny hemiacetal laktol 18

19 Zamknięcie pierścienia wytwarza nowe centrum asymetrii na karbonylowym atomie węgla tu C1 4 6 C C 3 C C C C x x 19

20 Te dwa cykliczne diastereoizomery różnią się jedynie konfiguracją na byłym węglu karbonylowym (tu C1). Węgiel ten nosi nazwę węgla anomerycznego a te dwa diastereoizomery to anomery α i β. C C C 2 C 2 1 anomer β anomer α Dla cukrów szeregu D w projekcji awortha anomer α ma grupę skierowaną do dołu anomer β do góry Dla cukrów szeregu L jest odwrotnie. 20

21 Czasami wygodnie jest nie zaznaczać z jakim anomerem mamy do czynienia, zapisujemy to wówczas C 2 C 2 21

22 Proces tworzenia pierścienia hemiacetalowego Pierścienie 5 członowe to furanozy 6 członowe to piranozy Furanozy powstają gdy wiązanie hemiacetalowe tworzy grupa odległa o 3 węgle od grupy karbonylowej. Piranozy powstają gdy wiązanie hemiacetalowe tworzy grupa odległa o 4 węgle od grupy karbonylowej C C 2 C C 2 22

23 C C 2 piranoza C C 2 furanoza C 2 anomer α C 2 anomer α α -D-glukopiranoza α -D-glukofuranoza 23

24 C C 2 Grupa musi się znaleźć na dole C C 2 2 C 2 C x C 2 anomer α Cx 2 anomer β 24

25 2 C xw projekcji Tollensa dla cukrów szeregu D 2 C anomer α ma anomeryczną grupę po prawej stronie anomer β po lewej stronie Dla szeregu L jest odwrotnie. Dla obu szeregów: Anomer α - anomeryczna grupa jest po tej samej stronie co grupa decydująca o tym do jakiego szeregu należy dany cukier. Anomer β - anomeryczna grupa jest po przeciwnej stronie niż grupa decydująca o tym do jakiego szeregu należy dany cukier. 25

26 2 C 2 C C 2 anomer α C 2 anomer β α D-glukopiranoza β D-glukopiranoza 26

27 Mutarotacja Mutarotacja zmiana skręcalności roztworów cukrów mutare -zmieniać α-d-glukopiranoza ma tt = +146 o C i [α] = +112 o. β-d-glukopiranoza ma tt = +150 o C i [α] = +18,7 o. Roztwór α-d-glukopiranozy o początkowym [α] = +112 o powoli zmniejsza [α] aż do osiągnięcia wartości równowagowej [α] = +52,5 o Roztwór β-d-glukopiranozy o początkowym [α] = +18,7 o powoli zwiększa [α] aż do osiągnięcia wartości równowagowej [α] = +52,5 o 27

28 Mutarotacja jest wynikiem równowag tautomerycznych ustalających się w roztworach sacharydów. Ta równowaga może dotyczyć również wielkości pierścienia. C C C 2 C 2 1 anomer β anomer α C 2 anomer α 1 C 2 anomer β 1 28

29 Skręcalność właściwa glukozy [α] = +52,5 o jest średnią udziałów wszystkich form. Pomijając formę otwartołańcuchową i formę furanozową(<1%) można wyliczyć udział anomeru α (x ) i β (y). α-d-glukopiranoza [α] = +112 o. β-d-glukopiranoza [α] = +18,7o. (+112 o ) x + (+18,7 o ) y = +52,5 o x + y = 100% α-d-glukopiranoza 36% β-d-glukopiranoza 64% 29

30 β-d-glukopiranoza jest jedyną aldoheksozą, w której wszystkie grupy i grupa C 2 w jednej z konformacji krzesłowych zajmują jedynie położenia ekwatorialne. C 2 anomer β C 2 anomer α C 2 e e e e e C 2 e e e e 30 a

31 Narysuj poniższy cukier w projekcji awortha i Fischera C D-(-)-idoza C 1 C 2 C C 2 x 31

32 leuropeina jest związkiem wyizolowanym z liści oliwki. Zawiera on fragment cukrowy zakreśl go. Narysuj ten cukier w projekcji aworth a i Fischera. Jaki to cukier. 32

33 1 C 1 D-(+)-glukoza C 2 C C 2 x 33

34 Reakcje sacharydów 1. Tworzenie glikozydów -acetale C C 2 C 3 Cl C 2 C 3 + x C 2 C 3 β-d-metyloglukopiranozyd α-d-metyloglukopiranozyd Acetale węglowodanów - glikozydy Acetal glukozy glukozyd mannozy mannozyd Ketal fruktozy fruktozyd 34

35 C 2 C 3 C 2 C 2 C 3 β-d-metylorybofuranozyd α-d-metylofruktofuranozyd Wiązanie C karbonylowego monosacharydu i połączoną z nim grupą organiczną nazywane jest wiązaniem glikozydowym. Glikozydy jako acetale (ketale) są trwałe w roztworach wodnych (nie są w równowadze z formą o otwartym łańcuchu), nie ulegają zatem mutarotacji, nie wykazują właściwości redukujących i są odporne na działanie zasad. Z chemicznego punktu widzenia acetalami są oligo- i polisacharydy. 35

36 2. Utlenianie sacharydów. Wiele odczynników utleniających używanych jest w chemii cukrów celem wyjaśnienia ich budowy: dczynnik Fehlinga winianowy kompleks Cu 2+ w środowisku zasadowym dczynnik Tollensa amoniakalny roztwór azotanu (V) srebra dczynnik Benedicta cytrynian Cu 2+ w zasadowym środowisku Utleniają aldehydy i α-hydroksyketony. Dają pozytywny wynik dla wszystkich aldoz i ketoz. 36

37 Wszystkie cukry zawierające grupę hemiacetalową lub hemiketalową dadzą pozytywny wynik gdyż są w równowadze z formąłańcuchową. Acetale i ketale nie dają pozytywnego wyniku gdyż są trwałe w zasadowym środowisku reagentów. dczynniki te mają znaczenie diagnostyczne (odczynnik Benedicta można stosować do ilościowego oznaczenia cukru w moczu i krwi) ale nie mają znaczenia preparatywnego. 37

38 Kwasy aldonowe ( kwasy onowe) Łagodne utleniacze jak woda chlorowa lub bromowa (Cl / 2 ) (Br 2 / 2 ), a także znane odczynniki do wykrywania cukrów redukujących (odczynniki Fehlinga i Tollensa) selektywnie utleniają C do C 38

39 Kwasy aldonowe ( kwasy onowe) C C 2 Br 2 2 C C 2 D-glukoza kwas D-glukonowy x Woda bromowa utlenia aldozy lecz nie utlenia ketoz, jako odczynnik kwasowy nie powoduje izomeryzacji cząsteczki. Stanowi dogodny odczynnik służący do rozróżnienia aldozy i ketozy. 39

40 Kwasy aldarowe (kwasy arowe) (cukrowe) Rozcieńczony N 3, silniejszy utleniacz, utlenia C i ostatnią grupę C 2. Powstaje kwas dikarboksylowy. C C 2 N 3 C C D-glukoza kwas D-glukarowy kwas cukrowy x 40

41 Kwasy uronowe Pochodne kwasowe aldoz zawierające grupę karboksylową w położeniu 6 C C 2 C C D-glukoza kwas D-glukuronowy Kwasy uronowe zachowują właściwości redukujące, ulegają mutarotacji i mogą tworzyć glikozydy. Kwas D-glukuronowy (uronowy) występuje we krwi i moczu. Pełni on ważną funkcję fizjologiczną usuwa fenole i inne związki toksyczne (np. bilirubinę). 41

42 Aby uzyskać kwas uronowy trzeba zabezpieczyć grupę aldehydową. Można to np. uzyskać czasowo blokując wicynalne grupy przez utworzenie ketali (np. w reakcji z acetonem), które po utlenieniu grupy C6 są odblokowywane w łagodnym kwaśnym środowisku. C 2 (C 3 ) 2 C C 2 C 2 / Pt D-galaktoza C C kwas galakturonowy C 42

43 Przemysłowo kwas D-glukuronowy (uronowy) otrzymuje się przez utlenianie skrobi a następnie jej hydrolizę. C 2 C 2 N 3 C C skrobia kwas D-glukuronowy 43

44 Kwasy uronowe mogą występować w postaci pierścieni hemiacetalowych jak i cyklicznych estrów laktonów tworząc formy furanozowe i piranozowe. Kwasy aldonowe również mogą tworzyć laktony (5 i 6 członowe pierścienie γ-i δ-laktony) a kwasy aldarowe: laktony i dilaktony ( przez obie grupy karboksylowe ) C 2 C C 2 C 2 Glukono-γ-lakton kwas glukonowy Glukono-δ-lakton 44

45 3. Redukcja sacharydów synteza alditoli C C 2 1. NaB C 2 C 2 D-glukoza D-glucitol sorbit sorbitol x 45

46 C 2 C o C 2 C 2 C 1. NaB C 2 D-glucitol = L-gulitol L-guloza 46

47 C 2 C C 2 1. NaB C 2 C 2 + C 2 C 2 D-fruktoza D-glucitol D-mannitol główny produkt C C 2 D-mannoza 47

48 4. Reakcja z fenylohydrazyną osazony C C 2 C NNC6 5 C NNC 6 3 C NN 2 + C 6 5 N 2 C 2 + N D-glukoza Ten sam osazon daje np.: fenyloosazon D-glukozy glukoza, mannoza i fruktoza. alloza, altroza i alluloza guloza, idoza i sorboza galaktoza, taloza i tagatoza 48

49 D-glukoza C C 2 D-mannoza D-fruktoza C C 2 C NNC6 5 C NNC 3 C 6 5 NN C 2 C 2 C C 2 49

50 D-galaktoza C C 2 D-taloza C C 2 C NNC6 5 C NNC 3 C 6 5 NN C 2 D-tagatoza C 2 C C 2 50

51 Rodzaj związku Nazwa ogólna Nazwa szczegółowa Nazwa szczegółowa monosacharyd aldoza glukoza mannoza kwas monokarboksylowy kwas aldonowy kwas glukonowy kwas mannonowy kwas dikarboksylowy kwas aldarowy kwas glukarowy kwas mannarowy aldehydo-kwas kwas alduronowy kwas glukuronowy kwas mannuronowy alkohol wielowodorotlenowy alditol glucitol (sorbit) mannitol 51

52 5. Estry monosacharydów w reakcjach z chlorkami i bezwodnikami kwasowymi C 2 (C 3 C) 2 pirydyna C 2 Ac Ac Ac Ac Ac 52

53 6. Etery metylowanie cukrów przy pomocy C 3 I lub (C 3 ) 2 S 4 pozwala określić wielkość pierścienia i pozycje połączeń. Sacharoza: C 2 C 2 C 2 C 2 C 3 C 3 (C 3 ) 2 S 4 / - lub C 3 I / Ag 2 w DMF C 3 C 3 + C 3 C 2 C 3 C 3 C 3 C 2 C 3 C 3 C 2 C 3 C 3 + C 2 C 3 C 3 C 2 C 3 C 3 53

54 Deoksycukry cukry pozbawione jednej lub kilku grup hydroksylowych 2-deoksy-D-ryboza DNA C C 2 2 C L-ramnoza (6-deoksy-L-mannoza) glikozydowy składnik saponin C C 3 C 3 54

55 Deoksycukry cukry pozbawione jednej lub kilku grup hydroksylowych L-fukoza (6-deoksy-L-galaktoza) składnik oligosacharydów różnicujących grupy krwi C C 3 C 3 55

56 Aminocukry zamiast grupy hydroksylowej występuje grupa aminowa Glukozamina (2-deoksy-2-amino-D-glukopiranoza) chityna C N 2 C 2 C 2 N 2 Aminocukry wchodzą w skład takich antybiotyków jak : streptomycyna, erytromycyna, gentamycyna, neomycyna 56

57 Witamina C kwas askorbinowy C C 2 D-glukoza C 2 C C 2 Ni C 2 C C C C 2 C 2 D-glucitol sorbitol C 2 C C C Acetobacter -2[] - 2 C 2 C C kwas 2-keto-L-gulonowy enol lakton witamina C a- scorbutus 57

58 Disacharydy 2 C α-d-glukopiranoza 2 C D-glukopiranoza maltoza 2 C 2 C anomer α 4--( α-d-glukopiranozylo)-α-d-glukopiranoza 58

59 Zapis oligosacharydów w skróconej formie: trzyliterowy skrót lub symbol dla oznaczenia monosacharydu z przyrostkiem f lub p dla oznaczenia furanozy lub piranozy. i tak maltozę 4--( α-d-glukopiranozylo)-d-glukopiranoza zapiszemy -α-d-glcp(1 4)D-Glcp 59

60 Disacharydy 2 C 2 C β-d-glukopiranoza D-glukopiranoza celobioza 2 C 2 C anomer α 4--( β-d-glukopiranozylo-α-d-glukopiranoza -β-d-glcp(1 4)α-D-Glcp 60

61 2 C β-d-galaktopiranoza Disacharydy 2 C D-glukopiranoza laktoza 2 C 2 C anomer β 4--( β-d-galaktopiranozylo)-β-d-glukopiranoza -β-d-galp(1 4)β-D-Glcp 61

62 2 C C 2 C 2 Disacharydy α D-glukopiranoza β D-fruktofuranoza sacharoza 2 C 3 C C Jako glikozyd glukozy: 1--(β-D-fruktofuranozylo)-α-D-glukopiranozyd -β-d-fruf(2 1)α-D-Glcp Jako glikozyd fruktozy: 2--(α-D-glukopiranozylo)-β-D-fruktofuranozyd -α-d-glcp(1 2)β-D-Fruf Disacharyd nieredukujący nie ulegający mutarotacji. 62

63 Jeżeli tak jak dla sacharozy, w tworzeniu wiązania glikozydowego uczestniczą grupy hemiacetalowe z obu cząsteczek cukrów, to powstaje disacharyd nieredukujący, który nie daje także innych reakcji charakterystycznych dla hemiacetali (np. mutarotacji). Sacharoza - disacharyd nieredukujący, nie ulegający mutarotacji Wszystkie disacharydy łatwo ulegają hydrolizie katalizowanej przez kwasy, tworząc składowe cukry proste. 63

64 ligosacharydy Dekstryny zbudowane z cząsteczek glukozy, połączonych wiązaniami α 1,4-acetalowymi, o długości od 3 do ok merów 2 C 2 C C 1 2 C (α-D-glukopiranozylo)-α-D-glukopiranoza (maltoza) 2 x α-d-glukopiranoza 2 C α-d-glukopiranoza 64

65 Dekstryny powstają w wyniku enzymatycznej lub powodowanej kwasami mineralnymi hydrolizy skrobi. W przemyśle dekstryny są produkowane w wyniku katalitycznej hydrolizy skrobi pochodzącej z ziemniaków. Dekstryny powstają w jamie ustnej w czasie wstępnego trawienia skrobi i innych cukrów złożonych, na skutek pękania wiązańα-1,4-acetalowych, łączących mery glukozowe pod wpływem enzymów obecnych w ślinie, m.in. amylazy. Dekstryny są łatwo rozpuszczalnymi w wodzie, substancjami krystalicznymi o barwie białej. Rozróżnia się dekstryny liniowe (o otwartych łańcuchach) oraz dekstryny cykliczne, o kształcie toroidalnym zwane cyklodekstrynami. 65

66 Cyklodekstryny Są cyklicznymi oligomerami glukozy zawierającymi 6 α-cyklodekstryna 7 β-cyklodekstryna 8 γ-cyklodekstryna cząsteczek tego cukru w pierścieniu i połączonych wiązaniami 1,4-α-glikozydowymi. Znane są również większe cyklodekstryny, zawierające nawet do 39 jednostek glukozy. 66

67 Cyklodekstryny 2 o grupy C 2 C 2 C 2 1 o grupy Cyklodestryny są łatwo rozpuszczalne w wodzie i przyjmują w roztworze kształt toroidu. Ze względu na fakt, że wszystkie jednostki glukopiranozowe w pierścieniu cyklodekstryny występują w konformacji krzesłowej, wszystkie 1 o grupy znajdują się po jednej stronie pierścienia, (wyznaczają szerszą krawędź toroidu) a 2 o po przeciwnej stronie pierścienia (węższa krawędź). 67

68 Cyklodekstryny. niepolarna wnęka C 2 C 2 C 2 Wolne pary elektronowe skierowane są do wnętrza cząsteczki i dzięki temu, wnętrze toroidu posiada cechy hydrofobowe natomiast jako całość cyklodekstryny są hydrofilowe i rozpuszczalne w wodzie. Dzięki hydrofobowości wnętrza, cyklodekstryny są zdolne tworzyć kompleksy inkluzyjne ze związkami hydrofobowymi. Są to kompleksy typu "gość-gospodarz", w których cyklodekstryna pełni funkcję gospodarza, a kompleksowany związek hydrofobowy jest gościem. 68

69 Cały kompleks jest jednak wciąż rozpuszczalny w rozpuszczalnikach polarnych takich jak np. woda. Ma to szerokie zastosowanie w farmacji, znane są m.in. kompleksy β-cyklodekstryny z nitrogliceryną czy hydrokortyzonem. Zastosowanie leku w formie kompleksu z cyklodekstryną zwiększa jego biodostępność, a co za tym idzie możliwość zmniejszenia dawki. Dodatkowo, lek jest stopniowo uwalniany z kompleksu co wydłuża czas jego działania. Umożliwia to przyjmowanie leku np. raz dziennie zamiast trzech czy czterech dawek dziennie. 69

70 Dekstryny mają szereg zastosowań praktycznych, ze względu na łatwość ich produkcji i niską cenę. Są m.in. stosowane jako nietoksyczne kleje biurowe o charakterystycznym słodkim smaku, substancje zagęszczające w produkcji słodyczy oraz tanie masy plastyczne, z których produkować można np. jednorazowe, ekologiczne naczynia. Dekstryny są stosowane jako masy tabletkowe, powłoki tabletek oraz otoczki kapsułek, które po spożyciu same rozpuszczają się w przewodzie pokarmowym. 70

71 Polisacharydy Skrobia składa się z dwóch frakcji: nierozpuszczalnej w zimnej wodzie amylozy i rozpuszczalnej amylopektyny (w przewadze). 2 C amyloza 2 C 2 C 2 C 2 C cząsteczek D-glukozy, wiązania α-glikozydowe 1,4 71

72 2 C 2 C amylopektyna 2 C 2 C 2 C wiązanie α-glikozydowe 1,4 2 C wiązanie α-glikozydowe 1, cząsteczek D-glukozy, ale rozgałęzione łańcuchy C 2 2 C 72

73 Polisacharydy Glikogen ma budowę zbliżoną do amylopektyny, jest tylko większy i bardziej rozgałęziony 73

74 Polisacharydy Celuloza 2 C 2 C 2 C 2 C wiązanie β-glikozydowe 1,4 Celuloza jest najbardziej rozpowszechnionym związkiem organicznym na Ziemi. ~33% materii roślinnej to celuloza. 90% bawełny 40-50% drewna 74

75 β -glukan jeden ze składników błonnika pokarmowego. Występuje w owsie, jęczmieniu, życie i pszenicy. Stanowi on składnik budulcowy ścian komórkowych drożdży, grzybów i zbóż. Istnieją jego dwa izomery 1,3-D/1,6-D i 1,3-D/1,4-D. 75

76 Szkielet β(1-3) D- glukanów C 2 C 2 n n 76

77 (1,3-D/1,6-D) β-glukan C 2 C 2 m 1,6 łańcuch boczny C 2 C 2 n 1,3 łańcuch główny 77

78 1,3-D/1,6-D jest nierozpuszczalny w wodzie i występuje m.in. w produktach piekarniczych. Ma bardzo silne działanie biologiczne zwiększa odporność, obniża poziom cholesterolu LDL i glukozy we krwi 1,3-D/1,4-D jest rozpuszczalny w w wodzie i obecny jest tylko w nieprzetworzonych produktach naturalnych takich jak otręby z jęczmienia i owsa 78

79 Lentinan β-glukan otrzymywany z grzybków Shitake Stosowany jako lek przeciwnowotworowy n 79

80 Chityna Polisacharydy C 2 Na C 2 NCC 3 N 2 chitozan glukozamina C 2 N 2 80

81 Monosacharydy są stosunkowo trwałe w zakresie p 3-7 (przy nieobecności związków zawierających grupę aminową). W środowisku silnie kwaśnym przeważa enolizacja z następczym odwodnieniem i z zachowaniem łańcucha węglowego. W środowisku zasadowym zachodzi enolizacja z fragmentacją łańcucha (reakcja retro-aldolowa) i następczymi reakcjami powstałych fragmentów (reakcja aldolowa, reakcja Cannizzaro) 81

82 + C C 2 Enolizacja tautomeria keto-enolowa C C C 2 C 2 C C 2 + C 2 C C C 2 D-glukoza 1,2-enediol D-fruktoza 2,3-enediol W rezultacie w środowisku kwaśnym i zasadowym jest cała gama aldoz i ketoz, np. z 1,2-enediolu może powstać również D-mannoza a z 2,3-enediolu dwie 3-ketozy lub D-alluloza (D-psikoza), W praktyce w tych środowiskach D-glukoza, D-mannoza i D-fruktoza są w równowadze, a D-psikoza występuje w niewielkiej ilości. 82

83 -glikozydy Cząsteczka cukru przez atom tlenu łączy się z cząsteczką niecukrową - aglikonem 2 C aglikon 83

84 N-glikozydy Najbardziej znane to nukleozydy występujące w DNA i RNA aglikon C 2 N RNA DNA 84

85 Glikozydy w naturze Amigdalina w gorzkich migdałach, hydroliza * uwalnia CN C 2 C 2 C N C β * emulsyna CN C C + CN 85

86 Glikozydy w naturze eparyna sulfonowany glukozaminoglukan, naturalny czynnik przeciwzakrzepowy (fragment łańcucha) C C 2 S 3 S 3 NS 3 Przedstawiciel glikozaminoglikanów zwanych wcześniej mukopolisacharydami 86

87 Sztuczny środek słodzący - słodzik C N 2 α β Ν Η C3 Aspartam E 951 ester metylowy dipeptydu β-asp-phe kwas asparaginowy i fenyloalanina 200x słodszy od sacharozy ( odkr.1961 FDA 1974) Ο S Ο Ο ΝΗ Sacharyna E x słodszy od sacharozy (odkr ) 87

88 S N K Acesulfam K E x słodszy od sacharozy (odkr.1967 FDA 1978) Cl Cl Cl Cl C 2 C 2 Cl C 2 Cl Sukraloza E x słodsza od sacharozy odkr.1976 FDA 1998 EU

89 Polialkohole - alditole C 2 Sorbitol-glucitol E 420 C 2 C 2 Ksylitol E 967 C 2 89

90 Maltitol 4--α-D-glukopiranozylo-D-sorbitol C 2 C 2 C 2 C 2 D-sorbitol α-d-glukopiranoza C 2 C 2 C C 2 90