Загальне уявлення про речовини, обьединяемся під назвою В«цукруВ»
Харчові продукти містять головним чином дисахариди (сахароза, мальтоза, лактоза), моносахара (глюкоза, галактоза, фруктоза); з трісахаріди - в основному раффинозу. Для більшості продуктів нормується сумарний вміст цукрів (загальний цукор), а для деяких речовин (карамель, патока та ін), крім того, вміст редукуючих цукрів, тобто цукрів, здатних легко окислюватися. Всі перераховані вище цукру (за винятком сахарози) мають редуцирующей здатністю. Загальний цукор - це сумарний вміст сахарози і відновлюють низькомолекулярних цукрів, виражене у відсотках сахарози. В останні роки термін В«цукруВ» застосовують тільки по відношенню до моносахаридам.
Молекулярна інтерпретація хімічних - аналітично значущих - властивостей цукрів
У природі моносахариди (монози) поширені і мають найбільше значення пентози загальної формули З 5 Н 10 Про 5 і гексози загальної формули З 6 Н 12 Про 6 , не можуть гидролизоваться і перетворюватися на більш прості вуглеводи. За хімічною будовою моносахариди являють собою багатоатомні спирти, що мають альдегідну групу (Альдегідоспирти, оксіальдегіди, альдози - коли на кінці вуглецевого ланцюга присутній карбонільної група) або кетонну групу (кетоспірти, оксікетони, кетози - коли карбонильная група розташована в іншому іншому положенні). Звідси, глюкоза і фруктоза є функціональними ізомерами. Функціональні ізомери розрізняються і розташуванням гідроксильних груп, як це видно з порівняння структур глюкози і галактози. Такі просторові ізомери називаються діастереомер. Вони розрізняються фізичними і хімічними властивостями. br/>В В
Для моносахаридів характерна оптична ізомерія (Енантіомери) (Е. Фішер). У їх молекулах містяться асиметричні (хіральні) атоми вуглецю (С *), знаходяться в sp 3 -гібридизації та пов'язані з чотирма різними атомами або їх групами. Енантіомери мають ідентичні фізичні та хімічні властивості. Кількість оптичних стереоізомерів пов'язано з числом асиметричних атомів вуглецю формулою N = 2 n . У загальному випадку молекула з "n" хіральними центрами має 2 n стереоізомерів, які являють собою пари дзеркальних антиподів. p> У як позначення протилежних конфігурацій редукуючих цукрів з однаковими назвами застосовуються літери D і L, які вказують приналежність до двох рядах. Останній асиметричний атом вуглецю визначає приналежність до стереохимического ряду. Гідроксильна група праворуч - D - Ряд, зліва - L - ряд. У природі одні моносахариди зустрічаються більше в Д-конфігурації, ніж в L, інші навпаки (L-арабіноза часто зустрічається в рослинах, тоді як D-арабиноза виявлена ​​тільки в деяких видах бактерій).
Оскільки молекули цукрів побудовані несиметрично, то для них не може бути оптично неактивних мезоформ. Експериментальний факт, що фіксується поляриметром, обертання поляризованого світла вправо позначається знаком (+); обертання вліво - знаком (-). Символи знаків D (+) - і L (-) можуть дуже часто не збігатися. p> Зображені лінійними формулами альдози в чому не відображають фізичні та хімічні властивості моносахаридів. Такі структури можливі в розчинах, і то в незначних кількостях (тисячні частки відсотка). Так в УФ - та ІЧ-спектрах моносахаридів відсутні смуги поглинання, що характеризують карбонільну групу. У дійсності, моносахариди з 5 і більш атомами вуглецю зазвичай зустрічаються у водному розчині в циклічних формах, в яких карбонільної група утворює ковалентний зв'язок з атомом кисню гідроксильних груп. А.А. Коллі (російський хімік-органік), запропонував для всіх моносахаридів циклічні структури. p> У карбонільної групі зв'язок між атомами вуглецю і кисню здійснюється двома парами електронів. Електронне хмара зв'язку зміщене до кисню як більш електронегативного атома, внаслідок чого він набуває частковий негативний. заряд (Оґ-). У той же час карбонільний вуглець в результаті відтягування від нього електронів набуває частковий позитивний заряд (Оґ +):
В
Це обумовлює велику реакційну здатність органічних сполук, містять карбонільну групу: з одного боку, атом вуглецю набуває електрофільні властивості і здатний активно взаємодіяти з нуклеофільними реагентами, а атом кисню набуває нуклеофільниє властивості і здатний приєднувати електрофільні реагенти та заміщатися ними, з іншого боку, на атомі вуглецю зв'язку С = О кінцевий карбонільної групи позитивний заряд сильніше притягує електрон від атома водню альдегідної групи, останній стає більш рухливим і легко вступає в будь-які реакції, наприклад, окислюється (редукується) при рН> 7. p> Звідси, поява п'ятого гідроксилу, названого глікозидними, є наслідком внутрімолекулярної реакції між карбонільної групою і одним з гідроксилів цукру . Відомо, що вз...
