Monosaccharidglukose hat die chemischen Eigenschaften von Alkoholen und Aldehyden.
Reaktionen von Glukose durch Alkoholgruppen
Glucose interagiert mit Carbonsäuren oder ihren Anhydriden unter Bildung von Estern. Zum Beispiel mit Essigsäureanhydrid:
Als mehrwertiger Alkohol reagiert Glucose mit Kupfer (II) -hydroxid unter Bildung einer hellblauen Lösung von Kupfer (II) -glycosid:
Reaktionen Glucosealdehydgruppe
Die Reaktion des "Silberspiegels":
Oxidation von Glucose mit Kupfer (II) -hydroxid bei Erhitzen in alkalischer Umgebung:
Unter der Wirkung von Bromwasser wird Glukose auch zu Gluconsäure oxidiert.
Die Oxidation von Glucose mit Salpetersäure führt zu einer zweibasischen Zuckersäure:
Rückgewinnung von Glukose in Hexahydolsorbit:
Sorbit kommt in vielen Beeren und Früchten vor.
Sorbit in der Pflanzenwelt
Drei Arten der Glukosegärung
unter der Einwirkung verschiedener Enzyme
Disaccharidreaktionen
Hydrolyse von Saccharose in Gegenwart von Mineralsäuren (H2SO4, HCl, H2MIT3):
Oxidation von Maltose (einem reduzierenden Disaccharid), zum Beispiel die Reaktion eines "Silberspiegels":
Polysaccharidreaktionen
Die Hydrolyse von Stärke in Gegenwart von Säuren oder Enzymen kann in Schritten erfolgen. Bei verschiedenen Bedingungen können Sie verschiedene Produkte auswählen - Dextrine, Maltose oder Glukose:
Stärke ergibt eine blaue Färbung mit einer wässrigen Lösung von Jod. Beim Erhitzen verschwindet die Farbe und wenn sie abgekühlt ist, erscheint sie wieder. Iodkrachmal-Reaktion ist eine qualitative Reaktion von Stärke. Iodstärke wird als Iodinkorporationsverbindung in die inneren Kanäle von Stärkemolekülen angesehen.
Hydrolyse von Cellulose in Gegenwart von Säuren:
Nitrierung von Cellulose mit konzentrierter Salpetersäure in Gegenwart konzentrierter Schwefelsäure. Von den drei möglichen Nitroestern (Mono-, Di- und Trinitroestern) der Cellulose wird, abhängig von der Salpetersäuremenge und der Reaktionstemperatur, meist einer von ihnen gebildet. Zum Beispiel die Bildung von Trinitrocellulose:
Trinitrocellulose, Pyroxylin genannt, wird zur Herstellung von rauchfreien Pulvern verwendet.
Celluloseacetylierung durch Umsetzung mit Essigsäureanhydrid in Gegenwart von Essigsäure und Schwefelsäure:
Von Triacetylcellulose erhalten Sie eine künstliche Faser - Acetat.
Cellulose wird in einer Kupfer - Ammoniak - Reagenzlösung gelöst [Cu (NH3)4] (OH)2 in konzentriertem Ammoniak. Durch Ansäuern einer solchen Lösung unter besonderen Bedingungen erhält man Cellulose in Form von Filamenten.
Es ist eine Kupfer-Ammonium-Faser.
Unter Einwirkung von Alkali auf Cellulose und dann Schwefelkohlenstoff wird Cellulosexanthogenat gebildet:
Aus der alkalischen Lösung eines solchen Xanthogenates erhält man Cellulosefaserviskose.
Zellstoffanwendung
ÜBUNGEN.
1. Geben Sie die Reaktionsgleichungen an, in denen Glukose auftritt: a) reduzierende Eigenschaften; b) oxidative Eigenschaften.
2. Bringen Sie zwei Gleichungen der Reaktionen der Glucose-Fermentation mit, bei denen Säuren gebildet werden.
3. Aus Glukose erhalten Sie: a) Kalziumsalz von Chloressigsäure (Kalziumchloracetat);
b) Kaliumsalz der Brombuttersäure (Kaliumbrombutyrat).
4. Glukose wurde sorgfältig mit Bromwasser oxidiert. Die resultierende Verbindung wurde mit Methylalkohol in Gegenwart von Schwefelsäure erhitzt. Schreiben Sie die Gleichungen der chemischen Reaktionen und benennen Sie die resultierenden Produkte.
5. Wie viele Gramm Glucose wurden einer alkoholischen Fermentation unterzogen, wobei mit einer Ausbeute von 80% vorgegangen wurde, wenn zur Neutralisierung des während dieses Verfahrens gebildeten Kohlendioxids (IV) 65,57 ml einer 20% igen wässrigen Natriumhydroxidlösung (Dichte 1,22 g / ml) erforderlich waren? Wie viele Gramm Natriumbicarbonat bildeten sich?
6. Mit welchen Reaktionen kann unterschieden werden: a) Glukose von Fruktose; b) Saccharose aus Maltose?
7. Bestimmen Sie die Struktur der sauerstoffhaltigen organischen Verbindung, von der 18 g mit 23,2 g Ammoniaklösung von Silberoxid Ag reagieren können2O und das Volumen an Sauerstoff, das zur Verbrennung der gleichen Menge dieser Substanz erforderlich ist, ist gleich dem Volumen an CO, das während seiner Verbrennung gebildet wird2.
8. Was ist der Grund für das Auftreten einer blauen Farbe, wenn die Jodlösung auf Stärke wirkt?
9. Welche Reaktionen können zur Unterscheidung von Glukose, Saccharose, Stärke und Zellulose verwendet werden?
10. Geben Sie die Formel Celluloseester und Essigsäure an (in drei Gruppen der OH-Struktureinheit der Cellulose). Benennen Sie diese Sendung. Wo wird Celluloseacetat eingesetzt?
11. Welches Reagenz wird zum Auflösen von Cellulose verwendet?
Antworten auf Übungen zu Thema 2
Lektion 37
1. a) Die reduzierenden Eigenschaften von Glucose in Reaktion mit Bromwasser:
b) Die oxidativen Eigenschaften von Glucose in der Reaktion der katalytischen Hydrierung der Aldehydgruppe:
2. Fermentation von Glukose unter Bildung organischer Säuren:
3
4
5. Berechnen Sie die Masse an NaOH in einer 20% igen Lösung von 65,57 ml:
m (NaOH) = (NaOH) · m (20% NaOH) = w · V = 0,2 · 1,22 · 65,57 = 16,0 g
Neutralisierungsgleichung zur Bildung von NaHCO3:
In Reaktion (1) wird m verbraucht (CO2) = x = 16 · 44/40 = 17,6 g und m wird gebildet (NaHCO3) = y = 16 · 84/40 = 33,6 g.
Die Reaktion der alkoholischen Gärung von Glukose:
Unter Berücksichtigung der Ausbeute von 80% in der Reaktion (2) sollte theoretisch gebildet werden:
Glukosemasse: z = 180 · 22 / (2 · 44) = 45 g.
6. Unterscheidung: a) Glucose von Fructose und b) Sucrose von Maltose unter Verwendung der "Silberspiegel" -Reaktion. Glucose und Maltose ergeben bei dieser Reaktion einen Silberniederschlag, und Fructose und Saccharose reagieren nicht.
Aus den Aufgabendaten geht hervor, dass die gesuchte Substanz eine Aldehydgruppe und dieselbe Anzahl von Atomen C und O enthält. Dies kann Kohlenhydrat C seinnH2nOn. Die Gleichungen der Reaktionen ihrer Oxidation und Verbrennung:
Aus der Reaktionsgleichung (1) ist die Molmasse des Kohlenhydrats:
x = 18 · 232 / 23,2 = 180 g / mol
8. Unter der Einwirkung einer Lösung von Jod auf Stärke wird eine neue gefärbte Verbindung gebildet. Dies erklärt das Auftreten der blauen Farbe.
9. Aus dem Satz von Substanzen: Glukose, Saccharose, Stärke und Zellulose - wir bestimmen die Glukose durch Reaktion des "Silberspiegels".
Stärke ist durch blaue Färbung mit einer wässrigen Lösung von Jod unterscheidbar.
Saccharose ist in Wasser sehr löslich, während Cellulose unlöslich ist. Darüber hinaus wird Saccharose auch unter Einwirkung von Kohlensäure bei 40–50 ° C unter Bildung von Glucose und Fructose leicht hydrolysiert. Dieses Hydrolysat ergibt eine Silberspiegelreaktion.
Die Hydrolyse von Cellulose erfordert ein längeres Sieden in Gegenwart von Schwefelsäure.
10, 11. Die Antworten sind im Text der Lektion enthalten.
Große Enzyklopädie von Öl und Gas
Vorsichtige Oxidation
Bei vorsichtiger Oxidation durch eine Doppelbindung werden, wie aus der obigen Gleichung ersichtlich, zwei Hydroxylgruppen (Hydroxylgruppen) hinzugefügt, und es werden zweiwertige Oxysäuren gebildet (p. Bei heftiger Oxidation zerfallen ungesättigte Säuren in eine Doppelbindung. [16]
Bei vorsichtiger Oxidation mit Kaliumpermanganat wird Ricinolsäure in Trihydroxystearinsäure mit einem Schmelzpunkt von mehr als 110 ° C umgewandelt. Ricinolsäure ist in Alkohol und Ethylether sehr löslich, in Petrolether jedoch viel schlechter. [17]
Bei vorsichtiger Oxidation bildet sich Acrylsäure. Unter dem Einfluss starker Oxidationsmittel wird es zu Ameisensäure und Oxalsäure oxidiert. In reiner Form wirken die Metalle nicht. Bei der Reduktion erhält man Allylalkohol, aus dem er durch Oxidation zurückgewonnen werden kann. In Gegenwart von Spuren von Hydrochinon oder einem anderen mehratomigen Phenol kann es über Monate bestehen bleiben, ohne oxidiert zu werden. [18]
Durch vorsichtige Oxidation von Phosphinoxid (L) KMn04 wird Diphenylphosphin-3-citronensäure (C6H6) 2P (0) -COOH erhalten, und beim Erhitzen mit KMn04 werden Diphenylphosphonsäure und Benzoesäure gebildet. [19]
Bei sorgfältiger Oxidation von Mentandienen durch Kaliumpermanganat durch Wagners Reaktion werden tetratomare Alkohole - Erythrite - erhalten. [20]
Durch vorsichtige Oxidation von Maltose [a - (1 5) - Glucosid-4 - (1 5) - Glucose] mit Bromwasser wird die Aldehydgruppe oxidiert und die sogenannte Maltobionsäure erhalten. [21]
Bei vorsichtiger Glukoseoxidation (mit Bromwasser oder verdünnter Salpetersäure) bildet sich eine Säure. Schreiben Sie die Strukturformel sowie die y- und b-Lactonformeln. [22]
Bei sorgfältiger Oxidation von Mentandienen durch Kaliumpermanganat durch Wagners Reaktion werden tetratomare Alkohole - Erythrite - erhalten. [23]
Bei vorsichtiger Oxidation ergibt Geraniol Aldehyd-Citral. Letzteres wird normalerweise aus Zitronengrasöl gewonnen. Wenn ein Gemisch aus Citral und Aceton in Gegenwart von ätzendem Baryt erhitzt wird, wird Wasser auf den Sauerstoff des Citrals und den Wasserstoff von Aceton abgegeben, und die Reste werden gelötet. [24]
Bei sorgfältiger Oxidation von Glucose wird aus der Aldehydgruppe eine Carboxylgruppe - Gluconsäure wird erhalten, und bei weiterer Oxidation wird aus der primären Alkoholgruppe auch eine Carboxylgruppe, und eine zweibasige Säure, eine Zuckersäure, wird gebildet. [25]
Bei der vorsichtigen Oxidation von Laktose entsteht einbasige Säure, die sich durch Hydrolyse in Galactose und Gluconsäure zersetzt. Dies zeigt an, dass es eine Pseudoaldehydgruppe im Lactosemolekül gibt, die zum Glucoserest gehört und nicht zur Galactose. [26]
Durch vorsichtige Oxidation von Phenol wird Chinon erhalten. Welche Substanz entsteht bei der Oxidation von p-Naphthol? [27]
Wenn mehratomige Alkohole sorgfältig oxidiert werden, kann eine ihrer Alkoholgruppen zu Carbonyl oxidiert werden; Dadurch werden Monosaccharide gebildet. Dies führt natürlich zu Mischungen von Aldosen und Ketosen; Die erste bildet sich während der Oxidation der primären Alkoholgruppen, die zweite - die sekundäre. Aus Hexiten und Pentiten werden jeweils Hexosen und Pentosen erhalten. [28]
Bei einer schonenderen Oxidation von Cyclohexanol wird cyclisches Ketocyclohexanon gebildet, das eine Flüssigkeit mit einer Temperatur ist. [29]
Wenn mehratomige Alkohole sorgfältig oxidiert werden, kann eine ihrer Alkoholgruppen zu Carbonyl oxidiert werden; Dadurch werden Monosaccharide gebildet. Dies führt natürlich zu Mischungen von Aldosen und Ketosen; Die erste bildet sich während der Oxidation der primären Alkoholgruppen, die zweite - die sekundäre. Von Hexits und Pentiten (S. 30)
Lektion 37. Chemische Eigenschaften von Kohlenhydraten
Monosaccharidglukose hat die chemischen Eigenschaften von Alkoholen und Aldehyden.
Reaktionen von Glukose durch Alkoholgruppen
Glucose interagiert mit Carbonsäuren oder ihren Anhydriden unter Bildung von Estern. Zum Beispiel mit Essigsäureanhydrid:
Als mehrwertiger Alkohol reagiert Glucose mit Kupfer (II) -hydroxid unter Bildung einer hellblauen Lösung von Kupfer (II) -glycosid:
Reaktionen Glucosealdehydgruppe
Die Reaktion des "Silberspiegels":
Oxidation von Glucose mit Kupfer (II) -hydroxid bei Erhitzen in alkalischer Umgebung:
Unter der Wirkung von Bromwasser wird Glukose auch zu Gluconsäure oxidiert.
Die Oxidation von Glucose mit Salpetersäure führt zu einer zweibasischen Zuckersäure:
Rückgewinnung von Glukose in Hexahydolsorbit:
Sorbit kommt in vielen Beeren und Früchten vor.
Sorbit in der Pflanzenwelt
Drei Arten der Glukosegärung
unter der Einwirkung verschiedener Enzyme
Disaccharidreaktionen
Hydrolyse von Saccharose in Gegenwart von Mineralsäuren (H2SO4, HCl, H2MIT3):
Oxidation von Maltose (einem reduzierenden Disaccharid), zum Beispiel die Reaktion eines "Silberspiegels":
Polysaccharidreaktionen
Die Hydrolyse von Stärke in Gegenwart von Säuren oder Enzymen kann in Schritten erfolgen. Bei verschiedenen Bedingungen können Sie verschiedene Produkte auswählen - Dextrine, Maltose oder Glukose:
Stärke ergibt eine blaue Färbung mit einer wässrigen Lösung von Jod. Beim Erhitzen verschwindet die Farbe und wenn sie abgekühlt ist, erscheint sie wieder. Iodkrachmal-Reaktion ist eine qualitative Reaktion von Stärke. Iodstärke wird als Iodinkorporationsverbindung in die inneren Kanäle von Stärkemolekülen angesehen.
Hydrolyse von Cellulose in Gegenwart von Säuren:
Nitrierung von Cellulose mit konzentrierter Salpetersäure in Gegenwart konzentrierter Schwefelsäure. Von den drei möglichen Nitroestern (Mono-, Di- und Trinitroestern) der Cellulose wird, abhängig von der Salpetersäuremenge und der Reaktionstemperatur, meist einer von ihnen gebildet. Zum Beispiel die Bildung von Trinitrocellulose:
Trinitrocellulose, Pyroxylin genannt, wird zur Herstellung von rauchfreien Pulvern verwendet.
Celluloseacetylierung durch Umsetzung mit Essigsäureanhydrid in Gegenwart von Essigsäure und Schwefelsäure:
Von Triacetylcellulose erhalten Sie eine künstliche Faser - Acetat.
Cellulose wird in einer Kupfer - Ammoniak - Reagenzlösung gelöst [Cu (NH3)4] (OH)2 in konzentriertem Ammoniak. Durch Ansäuern einer solchen Lösung unter besonderen Bedingungen erhält man Cellulose in Form von Filamenten.
Es ist eine Kupfer-Ammonium-Faser.
Unter Einwirkung von Alkali auf Cellulose und dann Schwefelkohlenstoff wird Cellulosexanthogenat gebildet:
Aus der alkalischen Lösung eines solchen Xanthogenates erhält man Cellulosefaserviskose.
Zellstoffanwendung
ÜBUNGEN.
1. Geben Sie die Reaktionsgleichungen an, in denen Glukose auftritt: a) reduzierende Eigenschaften; b) oxidative Eigenschaften.
2. Bringen Sie zwei Gleichungen der Reaktionen der Glucose-Fermentation mit, bei denen Säuren gebildet werden.
3. Aus Glukose erhalten Sie: a) Kalziumsalz von Chloressigsäure (Kalziumchloracetat);
b) Kaliumsalz der Brombuttersäure (Kaliumbrombutyrat).
4. Glukose wurde sorgfältig mit Bromwasser oxidiert. Die resultierende Verbindung wurde mit Methylalkohol in Gegenwart von Schwefelsäure erhitzt. Schreiben Sie die Gleichungen der chemischen Reaktionen und benennen Sie die resultierenden Produkte.
5. Wie viele Gramm Glucose wurden einer alkoholischen Fermentation unterzogen, wobei mit einer Ausbeute von 80% vorgegangen wurde, wenn zur Neutralisierung des während dieses Verfahrens gebildeten Kohlendioxids (IV) 65,57 ml einer 20% igen wässrigen Natriumhydroxidlösung (Dichte 1,22 g / ml) erforderlich waren? Wie viele Gramm Natriumbicarbonat bildeten sich?
6. Mit welchen Reaktionen kann unterschieden werden: a) Glukose von Fruktose; b) Saccharose aus Maltose?
7. Bestimmen Sie die Struktur der sauerstoffhaltigen organischen Verbindung, von der 18 g mit 23,2 g Ammoniaklösung von Silberoxid Ag reagieren können2O und das Volumen an Sauerstoff, das zur Verbrennung der gleichen Menge dieser Substanz erforderlich ist, ist gleich dem Volumen an CO, das während seiner Verbrennung gebildet wird2.
8. Was ist der Grund für das Auftreten einer blauen Farbe, wenn die Jodlösung auf Stärke wirkt?
9. Welche Reaktionen können zur Unterscheidung von Glukose, Saccharose, Stärke und Zellulose verwendet werden?
10. Geben Sie die Formel Celluloseester und Essigsäure an (in drei Gruppen der OH-Struktureinheit der Cellulose). Benennen Sie diese Sendung. Wo wird Celluloseacetat eingesetzt?
11. Welches Reagenz wird zum Auflösen von Cellulose verwendet?
Antworten auf Übungen zu Thema 2
Lektion 37
1. a) Die reduzierenden Eigenschaften von Glucose in Reaktion mit Bromwasser:
b) Die oxidativen Eigenschaften von Glucose in der Reaktion der katalytischen Hydrierung der Aldehydgruppe:
2. Fermentation von Glukose unter Bildung organischer Säuren:
3
4
5. Berechnen Sie die Masse an NaOH in einer 20% igen Lösung von 65,57 ml:
m (NaOH) = (NaOH) · m (20% NaOH) = w · V = 0,2 · 1,22 · 65,57 = 16,0 g
Neutralisierungsgleichung zur Bildung von NaHCO3:
In Reaktion (1) wird m verbraucht (CO2) = x = 16 · 44/40 = 17,6 g und m wird gebildet (NaHCO3) = y = 16 · 84/40 = 33,6 g.
Die Reaktion der alkoholischen Gärung von Glukose:
Unter Berücksichtigung der Ausbeute von 80% in der Reaktion (2) sollte theoretisch gebildet werden:
Glukosemasse: z = 180 · 22 / (2 · 44) = 45 g.
6. Unterscheidung: a) Glucose von Fructose und b) Sucrose von Maltose unter Verwendung der "Silberspiegel" -Reaktion. Glucose und Maltose ergeben bei dieser Reaktion einen Silberniederschlag, und Fructose und Saccharose reagieren nicht.
Aus den Aufgabendaten geht hervor, dass die gesuchte Substanz eine Aldehydgruppe und dieselbe Anzahl von Atomen C und O enthält. Dies kann Kohlenhydrat C seinnH2nOn. Die Gleichungen der Reaktionen ihrer Oxidation und Verbrennung:
Aus der Reaktionsgleichung (1) ist die Molmasse des Kohlenhydrats:
x = 18 · 232 / 23,2 = 180 g / mol
8. Unter der Einwirkung einer Lösung von Jod auf Stärke wird eine neue gefärbte Verbindung gebildet. Dies erklärt das Auftreten der blauen Farbe.
9. Aus dem Satz von Substanzen: Glukose, Saccharose, Stärke und Zellulose - wir bestimmen die Glukose durch Reaktion des "Silberspiegels".
Stärke ist durch blaue Färbung mit einer wässrigen Lösung von Jod unterscheidbar.
Saccharose ist in Wasser sehr löslich, während Cellulose unlöslich ist. Darüber hinaus wird Saccharose auch unter Einwirkung von Kohlensäure bei 40–50 ° C unter Bildung von Glucose und Fructose leicht hydrolysiert. Dieses Hydrolysat ergibt eine Silberspiegelreaktion.
Die Hydrolyse von Cellulose erfordert ein längeres Sieden in Gegenwart von Schwefelsäure.
10, 11. Die Antworten sind im Text der Lektion enthalten.
Eigenschaften von Hydroxyaldehyden, Hydroxyketonen und Monosacchariden
Die unteren Glieder dieser Klassen sind normalerweise farblose Flüssigkeiten, mehrwertige Hydroxyaldehyde und Hydroxyketone sind kristalline Substanzen, manchmal dicke Sirupe; Sie sind in Wasser sehr löslich, schlechter in Alkohol, unlöslich in Ether. Viele von ihnen haben einen süßen Geschmack, der für zuckerhaltige Substanzen charakteristisch ist.
Aufgrund der Tatsache, dass die meisten Reaktionen von Monosacchariden ihren Hydroxyaldehyd- oder Hydroxyketonformen entsprechen, werden die Eigenschaften von Monosacchariden zusammen mit den Eigenschaften von Hydroxyaldehyden und Hydroxyketonen unter Verwendung azyklischer Formeln dargestellt. Nur in solchen Fällen, in denen die Eigenschaften der Monosaccharide in Abhängigkeit von ihrer cyclischen Struktur charakteristisch sind, werden cyclische Oxidformeln verwendet.
1. Oxidation Hydroxyaldehyde und Monosaccharide werden leicht oxidiert, und je nach den Bedingungen werden sehr unterschiedliche Oxidationsprodukte erhalten. Durch vorsichtige Oxidation von Oxyaldehyden können einbasige Hydroxysäuren mit der gleichen Anzahl von Kohlenstoffatomen erhalten werden; Aldose produziert Aldonsäuren.
Um Aldonsäuren zu erhalten, wird die Oxidation von Aldose normalerweise in einer sauren Umgebung mit Chlor, Brom, Hypochlorit und verdünnter Salpetersäure durchgeführt. Bei einer stärkeren Oxidation von Aldosen, beispielsweise mit konzentrierter Salpetersäure, wird zusätzlich zur Aldehydgruppe der primäre Alkohol oxidiert und es werden zweiwertige Hydroxysäuren, die sogenannten Zuckersäuren, gebildet. Uransäuren wie Glucuronsäure, gebildet aus Glucose, Galacturonsäure aus Galactose usw. stellen ebenfalls Produkte der Aldose-Oxidation dar. Wenn Uronsäuren gebildet werden, wird primäre alkoholische Hydroxyl-Aldose oxidiert und eine Carboxylgruppe am Ende der Kette gebildet, während die Aldehydgruppe unverändert bleibt:
Bei der Oxidation von Hydroxyketonen sowie bei der weniger vorsichtigen Oxidation von Oxyaldehyden zerfallen ihre Moleküle.
Wenn Monosaccharide in einem alkalischen Medium oxidiert werden, werden sie tief gespalten, um eine Reihe von Produkten zu bilden, einschließlich sehr leicht oxidierter. Daher sind Monosaccharide sowie Oxyaldehyde und α-Hydroxyketone, in denen sich die Hydroxylgruppe an dem der Carbonylgruppe benachbarten Kohlenstoffatom befindet, starke Reduktionsmittel. Wie Aldehyde reduzieren sie das Ammoniakoxid des Silbers unter Bildung eines Metallspiegels sowie die Ablagerungsflüssigkeit unter Bildung von rotem Kupfer (I) -oxid.
Die Wiederherstellung der Fällflüssigkeit durch Monosaccharide wird zu ihrer quantitativen Bestimmung durch die volumetrische Methode (durch die Menge der verbrauchten Fällflüssigkeit) oder durch die gravimetrische Methode (durch die Menge an gefälltem Kupferoxid) bestimmt.
2. Wiederherstellung. Die sorgfältige Reduktion von Hydroxyaldehyden, Hydroxyketonen und Monosen führt zur Herstellung der entsprechenden mehrwertigen Alkohole, einschließlich (aus Monosen) Tetriten, Pentiten, Hexiten usw.
4. Wirkung von Hydroxylamin Unter der Wirkung von Hydroxylamin werden beispielsweise Oximmonosen erhalten:
5. Wirkung von Phenylhydrazin. Eine der wichtigsten Reaktionen, die es ermöglicht, einzelne Monosen in reiner Form abzutrennen und die Identität von Monosen unterschiedlichen Ursprungs festzustellen, ist die Wechselwirkung von Monosen mit Phenylhydrazin. Zunächst wirkt Phenylhydrazin auf Monosen genauso wie auf einfache Aldehyde und Ketone, d. H. Auf die Freisetzung von Wasser und die Bildung von Phenylhydrazon:
Beim Erhitzen werden die erhaltenen Hydrazone mit Phenylhydrazin oder beim Erhitzen zuerst Monosen mit einem Überschuss an Phenylhydrazin erzeugt, die primäre oder sekundäre Alkoholgruppe neben der Carbonylgruppe wird zu Carbonyl oxidiert und Phenylhydrazin wird zu Anilin und Ammoniak reduziert. Die neu gebildete Carbonylgruppe (für Ketose eine Aldehydgruppe und für Aldosen eine Ketongruppe) reagiert mit einem dritten Molekül Phenylhydrazin, und es werden sogenannte "Monozoiklücken" erhalten.
Der in den letzten Jahren von E. Fisher postulierte Mechanismus der Bildung von Genehmigungen wurde einer Überprüfung unterzogen. Die zweite Phase der Reaktion, die Reduktion von Phenylhydrazin (zu Ammoniak) mit einem schwachen Reduktionsmittel als sekundärer Alkoholgruppe des Phenylhydrazons, schien wenig wahrscheinlich. Es wurden verschiedene Varianten des Reaktionsmechanismus vorgeschlagen, von denen die zuverlässigsten die folgenden sind (Weigand; M. M. Shemyakin und V. M. Maymind):
Aldosen und Ketosen können Lücken der gleichen Struktur erzeugen, wenn die Konfiguration der asymmetrischen Atome in der Aldose und der von der Reaktion unbeeinflussten Ketosemoleküle die gleichen ist, wie zum Beispiel bei Glukose und Fruktose.
Hydrazone und Monosuskerne kristallisieren gewöhnlich gut. Einige Hydrazone und viele der Lücken sind in Wasser schwer löslich, so dass sie leicht aus wässrigen Lösungen von Monosen in kristalliner Form isoliert werden können.
Interessanterweise Methylphenylhydrazin
es gibt die Tore nur bei Ketosen, bei Aldosen bildet es nur leicht lösliche Hydrazone, wodurch es möglich ist, Aldosen mit Hilfe von Methylphenylhydrazin von Ketosen zu trennen.
Unter der Einwirkung von Säuren auf Hydrazone tritt eine Reaktion auf, die zur Bildung von Hydrazonen invers ist, das heißt, ein Wassermolekül wird gebunden und die anfängliche Monose bildet sich und Phenylhydrazin. Ozazone können unter der Einwirkung von Säuren beide Moleküle des Phenylhydrazins spalten, wobei das sogenannte Ozon CH entsteht2(OH) - (SNON)3-CO-CHO, das eine Anzahl von zwei Carbonylgruppen enthält.
Die gleiche Lücke wird mit Dioxyaceton erhalten.
Bisher ist nicht eindeutig festgelegt, warum bei der Bildung von Lücken die Reaktion bei der Zugabe von zwei Phenylhydrazinresten stoppt, warum am dritten Kohlenstoffatom keine Oxidation stattfindet, die Zugabe des dritten Phenylhydrazinrests usw.
Dieses Phänomen lässt sich damit erklären, dass nach Einführung von zwei Phenylhydrazinresten eine Stabilisierung des Moleküls durch Bildung einer Wasserstoffbrücke und Schließung auf Kosten eines sechsgliedrigen Zyklus in einer seiner tautomeren Formen möglich ist:
Um Zucker zu identifizieren, können ihre Kerne durch Kochen mit CuSO 4 umgewandelt werden4 in Triazolderivaten die sogenannten Ozotriazole
mit einem höheren Schmelzpunkt als die ursprünglichen Lücken.
Wenn eine Phenylhydrazon-Aldose mit einem Diazoniumsalz in einer kalten Pyridinlösung reagiert, fällt ein leuchtend roter kristalliner Niederschlag von Formazan aus, der als Chelatverbindung vorliegt:
Die Bildung von Formazanen mit klaren Schmelzpunkten ist eine gute Methode zum Identifizieren von Zuckern. Dies hat Vorteile gegenüber der Bildung von Lücken: Man kann Aldosen von Ketosen unterscheiden, die keine Formazane ergeben, sowie epimere Aldosen, die identische Lücken ergeben.
Tetrazoliumsalze aus Zuckern mit geringer Toxizität sind bakterizid. Sie werden leicht (in tierischen Geweben) zu ihren ursprünglichen Formazanen wiederhergestellt. Die Umwandlung von hochlöslichen farblosen Tetrazoliumsalzen in hell gefärbte unlösliche Formazane wird zur Quantifizierung von reduzierenden Zuckern (S. 644 und 649) sowie zur Untersuchung biologischer Rückgewinnungsprozesse in Geweben verwendet.
6. Die Wirkung von Alkalien. Oxyaldehyde, Hydroxyketone und Monosen sind sehr empfindlich gegen Alkalien. So wird beispielsweise Glucose, auch unter Einwirkung verdünnter Alkalien in der Kälte, teilweise in stereoisomere Aldose (Mannose) und Ketose (Fructose) umgewandelt. In ähnlicher Weise wird Fructose teilweise in Glucose und Mannose und Mannose in Glucose und Fructose umgewandelt. Die Leichtigkeit der Umwandlung von Monosen in einem alkalischen Medium erklärt sich aus der Tatsache, dass, wie durch spektroskopische Untersuchungen im ultravioletten Bereich gezeigt wurde, unter diesen Bedingungen der Gehalt an Oxoform, die die höchste chemische Aktivität aufweist, signifikant ansteigt.
Bei den obigen Transformationen, die von Lobri de Bruin und Van Ekestein (1897) entdeckt wurden, wird zunächst eine intermediäre Enolform gebildet, die wiederum aus einer Oxoform gebildet werden kann:
Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, verschwindet die Konfiguration des zweiten Kohlenstoffatoms, die für Glucose, Mannose und Fructose charakteristisch ist, wenn sie in eine enolische Form umgewandelt werden, aus der alle drei Monosen gebildet werden können.
Solche Umwandlungen können alle Monosaccharide durchlaufen. Die während dieser Umwandlungen auftretende Änderung der Konfiguration des zweiten Kohlenstoffatoms von Aldosen wird als Epimerisierung bezeichnet, und Aldosen, die sich nur in der Konfiguration des zweiten Kohlenstoffatoms unterscheiden, werden Epimere genannt. Epimere geben die gleiche Lücke.
Die Enolisierung und gegenseitige Umwandlung von Monosen in einem alkalischen Medium werden nicht nur durch die Konzentration der Hydroxylionen, sondern auch durch die Art des Alkalikations beeinflusst (A. M. Kuzin, S. A. Balezin).
Beim Erhitzen bräunen Monosaccharide mit Alkalien, wie im Fall von Aldehyden, Monosaccharide, die unter partieller Oxidation stehen. In diesem Fall bilden sich eine Vielzahl von Spaltprodukten, Kondensation, Polymerisation usw. Wenn Glukose und Fruktose mit Alkalien erhitzt werden, wird Milchsäure zu einem der wichtigsten Spaltprodukte; Ameisensäure und andere Substanzen werden ebenfalls gebildet.
7. Wirkung von Säuren Die Wirkung von Säuren auf Pentosen und Hexosen kann zu ihrer Erkennung genutzt werden. Wenn Pentosen mit verdünnten Säuren erhitzt werden, spaltet sich leicht Wasser ab und es bildet sich ein flüchtiges heterocyclisches Aldehyd - Furfurol:
Methylfurfural wird auf ähnliche Weise aus Methylpentosis gewonnen.
Die Einwirkung von Säuren auf Hexosen führt zunächst zur Bildung von Hydroxymethylfurfurol, das beim Kochen mit verdünnten Säuren zu Levulinat und Ameisensäure zerfällt:
Da Furfural-Derivate farbige Kondensationsprodukte mit einer Reihe von Substanzen erzeugen, wird die Fähigkeit von Monosacchariden, unter Einwirkung von hochkonzentrierten Säuren Furfural oder seine Derivate zu bilden, zum qualitativen Nachweis und zur quantitativen (kolorimetrischen) Bestimmung von Zuckern verwendet. Dazu werden die Reaktionsprodukte von Monosacchariden mit Säuren mit Phenolen, Carbazol oder anderen Reagenzien kondensiert. In den letzten Jahren wird zu diesem Zweck auch sehr oft die Reaktion mit dem Anthron verwendet, das in Gegenwart von H Kohlenhydrate ergibt.2SO4 blaue Färbung. Diese Reaktion wird verwendet, um nicht nur reduzierende, sondern auch nicht reduzierende Zucker zu bestimmen, da sie in Gegenwart von Schwefelsäure hydrolysiert werden.
8. Färbung von saurem Fuchsin. Die einfachsten Hydroxyaldehyde (Glykol- und Glycerolaldehyde) färben mit Fuchsschwefelsäure unter normalen Bedingungen. Aldosen färben nur mit der auf besondere Weise hergestellten Fuchsschwefelsäure.
9. Substitution von Wasserstoffatomen von Hydroxylgruppen. Die Anwesenheit von Hydroxylgruppen in Monosemolekülen wird durch die entsprechenden typischen Reaktionen nachgewiesen:
a) Unter der Einwirkung von Alkalien und sogar unter der Einwirkung von Schwermetalloxiden lassen sich Derivate von Monosacchariden vom Typ des Alkoholats, genannt Saharath, leicht erhalten.
b) Durch die Einwirkung von Säureanhydriden auf die Monosaccharide kann eine Reihe von Monoestern bis zum Vollester erhalten werden, bei dem die Wasserstoffatome in allen Hydroxylgruppen durch Säurereste ersetzt sind. Zum Beispiel können Pentaacetylhexosen C durch vollständige Acetylierung von Hexosen erhalten werden.6H7Über (OOSN3)5. Wie Glykoside gibt es Pentaacetylhexosen in zwei stereoisomeren Formen (α- und β-), zum Beispiel:
Unter Einwirkung von Chlorwasserstoff oder Methylbromid auf Pentaacetylverbindungen, Hexosen sowie bei Einwirkung von Acetylchlorid auf Monosen wird Hemiacetalhydroxyl (acetyliert oder frei) durch ein Halogenatom ersetzt. Die resultierende Acetohalogenose, wie Acetochloroglucose und Acetobromglucose, existiert auch in den α- und β-Formen:
Acetohalogenosen spielen eine wichtige Rolle bei der Synthese von Glykosiden und anderen Zuckerderivaten.
c) Wasserstoffatome in Hydroxylgruppen von Monosen können durch Kohlenwasserstoffradikale ersetzt werden. Zum Beispiel unter der Einwirkung von Methylierungsmitteln [(CH3)2SO4; CH3J] -Substitution kann in allen fünf Glucosehydroxylgruppen auftreten:
Das resultierende penta-substituierte Derivat wird manchmal als Pentamethylglucose bezeichnet, es ist jedoch richtiger, es als Tetramethylmethylglucosid zu bezeichnen.
Methylgruppen, die Wasserstoffatome in allen Hydroxylgruppen ersetzen, mit Ausnahme von Hemiacetal, die durch die Art der Ether verbunden sind, sind hydrolysebeständig (alkalisch und sauer) und unterscheiden sich in dieser Hinsicht von der durch Hemiacetalhydroxyl angehängten Methylgruppe. Methylierte Monoderivate haben eine sehr wichtige Rolle bei der Bestimmung der Struktur von Monosacchariden und Polysacchariden gespielt.
d) Die Substitution des Wasserstoffatoms in den Monosen der Hemiacetalhydroxylgruppe durch das Radikal führt zur Bildung von Glykosiden - Substanzen, die in der Natur weit verbreitet sind.
Synthetisch einfachste Glycoside können durch die Wechselwirkung von Monose und Alkohol in Gegenwart von trockenem Chlorwasserstoff erhalten werden. Um Glykoside von Alkoholen mit höherem Molekulargewicht oder aromatischen Oxoverbindungen zu erhalten, wird eine andere Methode verwendet: Kondensation von Pentaacetyl-substituierten Monosen mit Alkohol erzeugt ein Tetraacetylglycosid-Derivat, das in alkalischem Medium verseift wird, und freies Glycosid wird isoliert (Helferich). Glykoside können auch auf der Basis von Acetohalogenose erhalten werden, die durch Ersetzen von Halogen durch Alkoxy in Tetraacetyl-substituierte Glycoside umgewandelt werden und die Acetylgruppen (Konigs und Knorr) verseifen.
Glykoside sind kristalline Substanzen oder Sirupe; methylierte Glycoside werden ohne Zersetzung im Hochvakuum destilliert. Glykoside sind in den meisten Fällen resistent gegen Alkalien und werden durch Säuren hydrolysiert, die sich in eine Zucker- und Nichtzuckerkomponente, genannt
Aglycon Glykoside werden auch leicht durch Enzyme, die als Glycosidasen bezeichnet werden, hydrolysiert.
Die Geschwindigkeit der Säurehydrolyse von Glykosiden hängt stark von ihrer Struktur ab. So werden Furanoside mit Säuren etwa 100 mal schneller als Pyranoside hydrolysiert. Die enzymatische Hydrolyse ist besonders spezifisch: α-Glycoside werden nur durch α-Glycosidasen (z. B. in Hefe enthalten) und β-Glycoside - nur durch β-Glycosidasen (z. B. Emulsion in der Enzymzubereitung, aus Bittermandel) gespalten. Eine Untersuchung der Hydrolyserate von Glykosiden (sauer und enzymatisch) liefert wichtige Informationen für die Entscheidung, ob ein bestimmtes Glykosid ein Derivat von Pyranose oder Furanose, α- oder β-Formen ist.
10. Kondensation von Monosen mit Aldehyden und Ketonen. Beeinflussung durch Kondensationsmittel (H2SO4, Cuso4 etc.) Monosen ergeben acetalähnliche Verbindungen mit Aldehyden und Ketonen, die für die Etablierung der Struktur und Konfiguration von Monosacchariden und Polysacchariden sowie für deren Synthese große Bedeutung erlangt haben. Verbindungen mit Aceton sind besonders wichtig, und Mono- und Diacetonderivate sind für Hexosen bekannt.
Acetonderivate von Monosacchariden, die auch Isopropylidenderivate genannt werden, werden hauptsächlich so gebildet, dass jede Isopropylidengruppe die Wasserstoffatome von zwei benachbarten Hydroxylgruppen in der cis-Position ersetzt. Zum Beispiel wird Diacetongalactose nach dem folgenden Schema gebildet:
Es hat die Struktur von 1,2-3,4-Diisopropylidengalactopyranose.
Wenn die Gleichgewichtszuckerlösung mindestens eine geringe Menge der tautomeren Form mit zwei Paaren benachbarter Hydroxylgruppen in der cis-Position enthält, dann gehen die anderen Tautomere nach und nach mit Aceton in Reaktion. Obwohl Pyranosen in der Glucoselösung überwiegen, wird Diaceton-Glucofuranose durch Umsetzung mit Aceton hergestellt, da Glucopyranose keine zwei cis-Hydroxyl-Paare aufweist;
Bei vorsichtiger saurer Hydrolyse der Diacetonderivate werden die Monoacetonderivate erhalten. Beispielsweise wird aus 1,2-5,6-Diisopropyliden-Glucose 1,2-Isopropyliden-Glucofuranose erhalten.
Die erwähnten Muster der Bildung von Acetonderivaten von Monosen werden nicht immer beobachtet. Wenn keine zwei cis-lokalisierten Hydroxylpaare im Molekül vorhanden sind und sich diese während tautomerer Umwandlungen nicht bilden können (z. B. bei der Acetonierung von Glucosiden), können sich die Isopropylidengruppen auf andere Weise verbinden. So wird beispielsweise 2,3-4,6-Diisopropylidenmannopyranosid durch Acetonierung von Methyl-α-mannopyranosid gebildet.
Acetonderivate sind alkalibeständig, lassen sich aber mit verdünnten Säuren leicht hydrolisieren. Hydroxylgruppen, die nach Acetonyrose frei bleiben, können methyliert, acyliert, durch Halogen ersetzt werden usw. Die Acetonderivate können verwendet werden, um Derivate von Monosen mit einer bestimmten Substituentenposition oder direkt oder nach vorsichtiger Hydrolyse mit Acetonspaltung herzustellen. Da viele Acetonderivate einen Furanosering besitzen (aus den oben genannten Gründen), werden sie häufig zur Synthese von Furanosederivaten verwendet.
11. Fermentation Sehr viele Hydroxyaldehyde und Hydroxyketone sind in der Lage, einige chemische Umwandlungen unter dem Einfluss bestimmter Mikroorganismen zu durchlaufen, die als Fermentation bezeichnet werden (Alkohol, Buttersäure, Milchsäure und Essigsäuregärung). Es ist bemerkenswert, dass Substanzen mit der Anzahl der Kohlenstoffatome in einem Molekül, die ein Vielfaches von drei sind, am leichtesten fermentiert werden, d. H. Glyceraldehyd, Dioxyaceton, Hexosen und Nonosen. Die Fermentation von Hexosen verschiedener Konfigurationen erfolgt mit ungleicher Leichtigkeit, und von den beiden optischen Antipoden werden die in der Natur vorkommenden Antipoden normalerweise leichter fermentiert. Mit diesem Umstand konnten bisher unbekannte optische Antipoden natürlicher Verbindungen aus vielen synthetisch optisch inaktiven Monosen isoliert werden.
Kohlenhydratverdauung
Kohlenhydrate, von denen eine Person Energie erhält, dringen zusammen mit der Nahrung in Form komplexer Formen wie Di- und Polysaccharide (Stärke und Glykogen) in den Körper ein. Cellulose wird ebenfalls konsumiert, aber nicht verdaut.
Der erste Schritt im Kohlenhydratstoffwechsel ist die Umwandlung von Polymeren in Monomere, die durch die Darmwand transportiert werden können.
Das Aufteilen von Polymeren beginnt in der Mundhöhle. Speichel hat einen leicht sauren pH-Wert (6,8) und enthält Amylase, die Kohlenhydrate zu verdauen beginnt.
Das Hauptenzym im Dünndarm, das Kohlenhydrate abbaut, ist Alpha-Amylase. Dieses Enzym wird von der Bauchspeicheldrüse ausgeschieden und wandelt Polysaccharide in Di- und Trisaccharide um. Letztere werden mittels Darmsaccharidasen (Maltase, Sucrase, Lactase) in Monosaccharide überführt.
Die resultierende Glucose und andere Monosaccharide werden durch die anhaftende Wand in den v.portae und dann zu hepatischen Hepatozyten und anderen Geweben transportiert. Hier werden sie zu FA, Aminosäuren, Glykogen oder in den Zellen oxidiert.
Die Glukoseoxidation ist als Glykolyse bekannt. Glukose wird entweder zu Laktat oder zu PVC oxidiert. Unter aeroben Bedingungen ist das führende Produkt Pyruvat und der Weg wird als aerobe Glykolyse bezeichnet.
Wenn die Sauerstoffvorräte zum Beispiel während längerfristiger Energieübungen erschöpft sind, ist Lactat (Milchsäure) das führende glykolytische Produkt, und das Verfahren wird als anaerobe Glykolyse bezeichnet.
Die durch die Oxidation von Glukose erzeugte Energie
Die aerobe Glykolyse von Glucose in Pyruvat erfordert zwei Mol ATP, gefolgt von der Freisetzung von 4 ATP und zwei NADH-Molekülen. Die Umwandlung von einem Mol Glukose in zwei meines Pyruvats geht also mit der Produktion von zwei Mol ATP und zwei Mol NADH einher.
Glucose + 2ADF + 2 NAD + + 2F = 2 Pyruvat + 2ATP + 2 NADH + 2H +
Während der Glykolyse erzeugtes NADH wird bei der Synthese von ATP durch oxidative Phosphorylierung verwendet, wobei 2 bis 3 Mol ATP gebildet werden, abhängig davon, in welchem Zyklus Elektronen aus dem zytoplasmatischen NADH in die Mitochondrien transportiert werden: entweder über den Glycerolphosphatweg oder den Malat-Aspartat-Weg.
Daher werden bei der Oxidation von Glucose zu Pyruvat 6 oder 8 ATP-Moleküle erhalten. Die Oxidation von zwei Pyruvatmolekülen im Krebszyklus ergibt zusätzliche 30 Mol ATP. Letztendlich werden durch die Oxidation von 1 Mol Glucose zu CO2 und H2O 36-38 ATP-Moleküle erzeugt.
Glykolysereaktionen
Die Glykolyse kann in zwei Stufen unterteilt werden. In der ersten Stufe werden 2 Mol ATP verwendet, um Glucose in Fructose-1,6-diphosphat (Fr-1,6-FF) umzuwandeln. In der zweiten Stufe wird FR-1,6-FF unter Bildung von 4 Mol ATP und 2 Mol NADH zu Pyruvat gespalten.
Hexokinase-Reaktion.
Die erste Glykolysereaktion - die Umwandlung von Glucose in Glucose-6-phosphat - erfordert ATP und wird von gewebespezifischen Isoenzymen, die als Hexokinasen bezeichnet werden, katalysiert.
Die Phosphorylierung hat zwei Zwecke:
-Die Hexokinase-Reaktion wandelt nichtionische Glucose in ein Anion um, das die Zelle nicht verlassen kann, weil keine Transportsysteme für phosphorylierte Zucker.
-Glukose ist aktiviert.
Es gibt 4 bekannte Isoenzyme der Hexokinasen, Typ 4 wird auch Glucokinase genannt. Es ist in der Leber gefunden. Hohe Km Glucokinase für Glucose bedeuten, dass dieses Enzym nur bei hohen Konzentrationen des Substrats funktioniert. Mit dieser Funktion der Leberglukokinase können Sie den Blutzuckerspiegel aufrechterhalten. Nach dem Essen ist Glucokinase aktiviert, wenn die Glykose hoch genug ist. Bei niedrigen Glukosespiegeln verwenden Gewebe wie Leber und Nieren (die Glukokinase enthalten, aber nicht sehr stark von Glukose abhängig sind), sie nicht aus dem Blut. Gleichzeitig verwenden Gewebe wie das Gehirn, das von Glukose abhängt, weiterhin Blutzucker unter Verwendung von Hexokinase mit niedrigem Km-Wert für Glukose. Bei Glukose-Insuffizienz in der Leber wird die Glukoneogenese angeregt.
Die Regulierung der Glukokinase- und Hexokinase-Aktivität ist ebenfalls unterschiedlich. Hexokinase 1, 2 und 3 werden durch das Reaktionsprodukt (Ch-6-f) allosterisch gehemmt, Glukokinase dagegen nicht.
Hexosophosphat-Isomerase.
Die zweite Glykolysereaktion ist die Isomerisierung, bei der gl-6-f in fr-6-f umgewandelt wird. Das Enzym, das diese Reaktion katalysiert, wird Hexosophosphat-Isomerase (auch Glucosephosphisomerase genannt) genannt. Diese Reaktion ist reversibel.
Phosphofructokinase-1 (FFrK-1).
Die nächste Reaktion, die Umwandlung von fr-6-f in fr-1,6-ff, erfordert ein zweites Mol ATP. Diese Reaktion wird durch Phosphofructokinase-1 katalysiert. Diese Reaktion ist irreversibel, daher wird während der Gluconeogenese das Enzym FR-1,6-Diphosphatase verwendet. Die Aktivität dieser beiden Enzyme wird sorgfältig reguliert.
Aldolase
Aldolase katalysiert die Hydrolyse von fr-1,6-ff zu zwei Drei-Kohlenstoff-Produkten - Phosphodioxyaceton (FDA) und Glycerinaldehyd-3-phosphat (3-PHA). Die Reaktion verläuft in zwei Richtungen und wird in der Glykolyse und Gluconeogenese verwendet.
Trizophosphat-Isomerase.
Die beiden Aldolase-Reaktionsprodukte werden durch eine Reaktion äquilibriert, die von einer Trizophosphat-Isomerase katalysiert wird. Die folgenden Glykolysereaktionen verwenden 3-PHA.
Glycerinaldehydphosphat DG.
Glyceraldehydphosphat-DG katalysiert die NAD + -abhängige Oxidation von 3-PHA zu 1,3-Diphosphoglycerat und NADH. Diese Reaktion ist reversibel und das gleiche Enzym wird während der Glukoneogenese verwendet.
Phosphoglyceratkinase.
Hochenergetisches 1,3-DFG wird zur Bildung von ATP und 3-Phosphoglycerat durch das Enzym Phosphoglyceratkinase verwendet. Es wird darauf hingewiesen, dass dies die einzige Reaktion der Glykolyse und der Gluconeogenese ist, bei der ATP verwendet wird, aber gleichzeitig reversibel ist.
In Erythrozyten wird mit Hilfe des Enzyms Diphosphoglycerat-Mutase 1,3-DFG in 2,3-DFG umgewandelt. Diese Reaktion ist sehr wichtig bei roten Blutkörperchen, weil 2,3-DFG ist der Hauptregulator der Affinität von Hämoglobin zu Sauerstoff. 2,3-DFG kann in 3-Phosphoglycerat umgewandelt werden, das ein Zwischenprodukt der Glykolyse ist.
Mutase und Enolase.
3-FG mit Mutase wird in 2-FG umgewandelt, und 2-FG wird mit Hilfe von Enolase in Phosphoenolpyruvat (FEPV) umgewandelt.
Pyruvatkinase
Die letztere (aerobe) Glykolyse-Reaktion wird durch das stark regulierte Enzym Pyruvatkinase katalysiert. Dies ist eine exergonische Reaktion, weil ATP wird produziert.
Anaerobe Glykolyse
Unter aeroben Bedingungen setzt sich das Pyruvat der meisten Zellen im Krebszyklus fort. Unter anaeroben Bedingungen (und in Erythrozyten und unter aeroben Bedingungen) wird Pyruvat mit Hilfe des Enzyms Laktatdehydrogenase (LDH) in Laktat umgewandelt. Danach verlässt Laktat die Zellen im Blut. Die Reaktion wandelt NADH (das in der 3-FGADG-Reaktion gebildet wird) in NAD + um.
Regulierung der Glykolyse
Schlüsselenzyme:
1) Hexokinase wird durch gl-6-Phosphat allosterisch gehemmt. Die Synthese von Glucokinase wird durch Insulin induziert.
2) Phosphofructokinase. Sithez wird durch Insulin induziert. Allosterische Aktivatoren - AMP, Fructose-2,6-diphosphat, Inhibitoren - ATP, Citrat.
3) Piruvtakinase. Sithez wird durch Insulin induziert. Aktivator - Fr-1,6-ff, Inhibitoren - ATP, Alanin, Acetyl-CoA.
Metabolisches Schicksal von Pyruvat
Pyruvat ist ein Produkt der aeroben Glykolyse. Das weitere Schicksal von Pyruvat hängt vom oxidativen Zustand der Zelle ab. In der durch 3-FGADG katalysierten Reaktion wird das Mol NAD + zu NADH reduziert. Um den Redoxzustand der Zelle aufrechtzuerhalten, muss dieses NADH erneut zu NAD + oxidieren. Bei der aeroben Glykolyse wird dies durch den Transport von Elektronen in die Mitochondrien erreicht, wobei ATP erzeugt wird. In Phosphoglyceratkinase- und Pyruvatkinase-Reaktionen wird auch ATP gebildet. Diese Art der ATP-Herstellung wird als Substratphosphorylierung bezeichnet, während die Erzeugung von Energie während der NADH-Oxidation als oxidative Phosphorylierung bezeichnet wird.
Bei aeroben Bedingungen geht Pyruvat in den Krebs-Zyklus. Pyruvat tritt in Form von Acetyl-CoA in den Krebs-Zyklus ein, das in der Pyruvat-Dehydrogenase-Reaktion gebildet wird.
Unter anaeroben Bedingungen wird Pyruvat zu Laktat.
Laktatstoffwechsel
Lactat wird während der Glykolyse unter anaeroben Bedingungen aufgrund der Wirkung des Enzymlactats DG aus Pyruvat gebildet. Diese Reaktion ist reversibel. Dann verlässt Laktat die Zellen und gelangt in stark aerobe Gewebe wie Leber und Herz. In diesen Geweben wird Laktat durch LDH erneut zu Pyruvat oxidiert, und Pyruvat geht in den Krebs-Zyklus, um Energie zu erzeugen. Wenn in diesen Geweben keine Energie mehr vorhanden ist, wird Pyruvat als Substrat für die Glukosesynthese verwendet (Glukoneogenese).
LDH hat zwei verschiedene Untereinheiten - M und N. Die Kombination dieser Subedenitis bildet LDH-Isoenzyme, die unterschiedliche Eigenschaften haben. Die H-Untereinheit ist in aeroben Geweben wie dem Herzmuskel (H4-Tetramer) vorherrschend, während die M-Untereinheit anaerobe Gewebe wie der Skelettmuskel (M4-Tetramer) dominiert. LDH H4 hat einen niedrigen Km für Pyruvat und wird durch Pyruvat gehemmt, so dass das Herz niemals sein eigenes Laktat bildet. LDH M4 hat eine hohe Km für Pyruvat und wird durch Pyruvat nicht gehemmt.
Ethanol-Stoffwechsel
Die Zellen haben das Enzym Alkoholdehydrogenase (ADH), das Ethanol zu Acetaldehyd oxidiert. Anschließend wird der Acetaldehyd mit Acetaldehyddehydrogenase (AtsDG) zu Acetat oxidiert. Acetaldehyd und Acetat sind sehr giftig und führen zu sehr vielen Nebenwirkungen. ADH und atsDG katalysieren die Reaktion, die zur Reduktion von NAD + zu NADH führt.
Aufgenommen am: 2016-02-24; Ansichten: 225; BESTELLSCHRIFTARBEIT
Chemikerhandbuch 21
Chemie und chemische Technologie
Glukoseeffekt einer Mischung aus HC J Fel
Unter der Einwirkung von Alkali auf Glukose bildet sich ein Gemisch aus Epimeren, da das Alkali die Bildung von Enol begünstigt, das für Glukose, Fruktose und Mannose üblich ist. Schreiben Sie die Reaktion der Glucose-Epimerisierung. [c.229]
Die Trennung der organischen Masse von Kohle, die ein komplexes Gemisch aus sehr unterschiedlichen Verbindungen ist, in getrennte Substanzgruppen, von denen jede gemeinsame Eigenschaften in Bezug auf die Wirkung organischer Lösungsmittel, Alkalien, Mineralsäuren und anderer chemischer Reagenzien aufweist, wird als Gruppenanalyse bezeichnet. Es wurden viele Methoden zur Gruppenanalyse verschiedener Arten fester Brennstoffe vorgeschlagen. Für die Gruppenanalyse von Torf sind die folgenden Behandlungen am besten geeignet: a) sequentielle Extraktion von Bitumen in der Soxhlet-Apparatur mit Ether und Benzol b) Behandlung mit Wasser bei 60 ° C zur Isolierung einfacher Zucker c) Behandlung mit siedendem Wasser zur Hydrolyse pektischer Substanzen d) Behandlung in einem Wasserbad 2 e) Behandlung mit 2% iger Natronlauge in einem Wasserbad, um Huminsäuren zu extrahieren; e) Behandlung mit 80% iger Schwefelsäure, um Cellulose zu hydrolysieren und durch Bestimmen zu bestimmen gebildete Glukose und der Rückstand wird als Lignin genommen. [ca. 161]
Bei der Hydrolyse durch Einwirkung von Säuren oder Enzymen wird Saccharose in ein Gemisch aus Glucose und Fructose umgewandelt. Diese Reaktion wird als Saccharose-Inversion bezeichnet [c.315]
Es wurde vorgeschlagen, zuerst Cer und Thorium aus einer Mischung von Hydroxiden zu isolieren. Zu diesem Zweck wird Cer oxidiert, indem man Hydroxide an der Luft austrocknet oder mit Chlor wirkt, das in eine in Wasser aufgerührte Mischung geleitet wird. Salzsäure mit einem bestimmten pH-Wert wird in eine REE-Lösung ohne Cer und Thorium überführt. Es wird empfohlen, Thorium und Cer abzutrennen, wobei Cer mit Methanol und Glucose wiederhergestellt wird, nachdem beide Elemente in eine Lösung überführt wurden, Thorium ausfällt und Cer in Lösung bleibt [35]. [c.101]
Durch die kombinierte Wirkung von a- und p-Amylasen wird ein Saccharidgemisch gebildet, bestehend aus Maltose, einer geringen Menge an Glucose und niedermolekularen Dextrinen, in denen alle a-1,6-glucosidischen Bindungen der Stärke konzentriert sind. [c.118]
Unter der Einwirkung von Alkali können Aldosen zu Ketosen werden. So ergibt Glukose mit Kalkwasser nach 5 Tagen eine Mischung aus Glukose (63%), Fruktose (31%) und Mannose (6%) [S.640]
Fett für Gewindebohrer und dünne Schnitte sollte je nach den Erfahrungsbedingungen ausgewählt werden. Eine gute Schmierung wird durch Verschmelzen von Vaseline, Paraffin und Gummi erzielt. Eine Mischung aus 50 g weißem Petrolatum, südlich von Paraffin und 30-40 g Naturkautschuk wird auf 100–105 ° C erhitzt, bis eine homogene Legierung entsteht. Um im Sommer zu arbeiten, sollten Sie mehr Paraffin und im Winter mehr Vaseline einnehmen. Das Schmiermittel, das unabhängig von der Wirkung von Kohlenwasserstoffen und anderen hydrophoben organischen Substanzen ist, wird durch Verschmelzen von Glucose oder Dextrin (8-10 g) mit Glycerin (25 g) hergestellt, so dass diese Zusammensetzung beim Abkühlen die Konsistenz von Honig aufweist. [ca. 136]
Unter Einwirkung konzentrierter Mineralsäuren werden die Kohlenhydratmoleküle allmählich gespalten und bilden eine Mischung aus verschiedenen Produkten, Furfurol und seinen Derivaten, Levulin und Ameisensäure sowie den sogenannten Huminstoffen. Die komplexe Struktur von Huminstoffen ist noch nicht als eindeutig zu bezeichnen, sie ist dunkelbraun oder schwarz gefärbt, schlecht wasserlöslich und steht unter den experimentellen Bedingungen an der Grenze der Flüssigkeitsschichten hervor. Ketosen werden durch Säuren schneller abgebaut als Aldosen. Mit Probe B kann man Fruktose schnell von Glukose unterscheiden. [ca. 188]
Die kristallinen Formen von A- und P-Glucose sind ziemlich stabil, aber in Lösung verwandelt sich jedes langsam in eine Gleichgewichtsmischung beider Formen. Es ist leicht, diesem Prozess zu folgen, indem die optische Drehung des a-Anomers (+ 112 °) verringert wird oder indem die optische Drehung des p-Anomers (–18,7 °) auf einen Gleichgewichtswert von 52,5 ° erhöht wird. Dieses Phänomen ist als Mutarotation bekannt und wird üblicherweise zur Reduktion von Zuckern beobachtet (d. H. Solchen, bei denen die Carbonylfunktion in Form von Semiacetal vorliegt). Die Mutation wird sowohl von Säuren als auch von Basen katalysiert. Ihre Wirkung ist am effektivsten, wenn sie gemeinsam in der Lösung vorhanden sind. Der allgemein akzeptierte Mechanismus dieses Prozesses ist in Gleichung (18-1) angegeben und scheint ähnlich zu sein [S.553].
Die praktische Anwendung von Stärke ist allgemein bekannt - sie wird bei der Herstellung von Papier sowie in der Textil- und Lebensmittelindustrie verwendet, insbesondere bei der Herstellung von Alkohol aus Getreidestärke durch Fermentation und In-Glucose aus Stärke durch Hydrolyse. Wird die Hydrolyse von Stärke unter Einwirkung von Enzymen oder Säuren in einer Zwischenstufe unterbrochen, so erhält man ein sirupartiges Gemisch aus Glucose, Maltose und Sacchariden mit höherem Molekulargewicht. Diese Mischung wird Dextrin genannt und wird in Form von Melasse angeboten. [ca. 565]
Wasserstoff kann unter Bildung von α-Glucose in seine ursprüngliche Position zurückkehren, bewegt sich jedoch vorzugsweise in eine andere Richtung, was zur Bildung von α-Mannose führt. Als Ergebnis wird unter der Einwirkung von Alkali auf α-Glucose ein Gleichgewichtsgemisch erhalten, das eine β-Mannose enthält. Dieses Phänomen der selektiven Umkehrung der Konfiguration eines von mehreren Asymmetriezentren wird Epimerisierung genannt. [c.109]
Rohrzucker stellt die Fällflüssigkeit nicht wieder her, reagiert nicht mit Phenylhydrazin und ändert sich nicht durch die Wirkung verdünnter Alkalien. Bei der Hydrolyse durch Säuren oder Enzyme wie Diastase oder Invertase, die in der alkoholischen Hefefermentation enthalten sind, wird es zersetzt (dreht oder invertiert) und bildet eine Mischung aus gleichen Mengen an Glukose und / oder Fruktose, auch Invertzucker genannt. Inverterzucker dreht die Polarisationsebene nach links, da die Linksrotation der Fructose größer ist als die Rechtsdrehung der Glukose. [c.690]
Verdauung von Kohlenhydraten im Magen-Darm-Trakt. Die Verdauung von Kohlenhydraten beginnt in der Mundhöhle unter dem Einfluss von Speichel. Speichel enthält zwei Enzyme, Amylase und eine kleine Menge Maltase, eine Mischung dieser Enzyme, die als Ptyalin bezeichnet wird. Speichelamylase hat fast keine Wirkung auf rohe Stärke, aber sie spaltet gut die Stärke von gekochten Nahrungsmitteln, zuerst in Dextrine unterschiedlicher Komplexität und dann in Maltose. Maltose unter dem Einfluss von Maltasespeichel spaltet sich in Glukose auf. Amylase wirkt sich auch auf Glykogen aus, das letztere ist jedoch in Lebensmitteln praktisch nicht vorhanden, da es sich während der Lagerung der Lebensmittel zersetzt. [ca. 184]
Die Wirkung von Alkalien führt zur Isomerisierung von Monosen in ein Zuckergemisch, das sich in der Struktur oder Konfiguration der ersten und zweiten Kohlenstoffatome unterscheidet. So wird eine Gleichgewichtsmischung dieser drei Zucker aus Glucose, Mannose oder Fructose erhalten [c.302]
Polyole werden leicht oxidiert, einige Oxidationsmittel wirken spezifisch, andere sind nicht selektiv. Durch vorsichtige Oxidation mit Bromwasser erhält man eine Mischung aus Aldosen und Ketosen, so dass aus Sorbit eine Mischung aus 1) -Fructose, 1-Fructose, -glucose und -sporose erhalten wird. Bisher wurde diese Reaktion bei der Synthese von Ascorbinsäure aus Sorbit verwendet, derzeit bei der industriellen Herstellung von Vitamin [c].
Wenn eine Calciumhydroxidlösung bei normaler Temperatur auf D-Glucose einwirkt, wird nach fünf Tagen eine Gleichgewichtsmischung von D-Glucoseepimeren gebildet - 63,5%, D-Mannose - 2,57 °, D-Fructose - 31%. Machen Sie ein Diagramm dieser Transformationen, da sie durch die enolische Form erfolgen. [ca. 129]
Hiromi et al. [7] schlug eine kinetische Lösung für die gemeinsame oder aufeinanderfolgende Wirkung von zwei Enzymen (Endo und Exotyp (E) bzw. Er) an einem linearen Homopolymer mit Polymerisationsgrad N vor. Unter Konsekutiv wird hier die Wirkung verstanden, wenn das Endoenzym E1 den Abbau des Polymers bis zu einer bestimmten Tiefe katalysiert wird dann seine Wirkung abgebrochen (zum Beispiel durch schnelle Inaktivierung) und das Exoenzym Er wird wirksam. Ein ähnlicher Aktionsablauf wird bei der industriellen Herstellung von Glukose als Hauptprodukt aus Stärke verwendet, wenn a-Amylase Stärke verliert (gleichzeitig wird sie schnell thermisch inaktiviert) und dann das resultierende Gemisch von Maltodextrinen bei 95–105 ° C mit Glucoamylase behandelt wird. In der allgemeinsten Form der Gleichung sind folgende [c.123]
Cellulose ist ein 1,4-p-o-Glucan, d. H. Ein Polysaccharid, das aus den gleichen o-Glucoseeinheiten besteht, die über p-1,4-Bindungen zu einem unverzweigten Molekül verbunden sind. Cellulosederivate sind von großer praktischer Bedeutung, da sie sich im Gegensatz zu Cellulose in einigen üblichen Lösungsmitteln auflösen, was die Möglichkeit verschiedener Anwendungen eröffnet. Diese Derivate werden durch Modifizierung der Hydroxylgruppen von Cellulosemolekülen erhalten (Umwandlung in Xanthogenate, Veresterung mit Essigsäureanhydrid oder Salpetersäure, Bildung von Ethern). Wenn Sie z. B. Viskoseide und -cellophan erhalten, wird die Cellulose zuerst in das Natriumsalz überführt, die sogenannte alkalische Cellulose, aus der unter Einwirkung von Schwefelkohlenstoff lösliches Xanthogenat-Natrium gebildet wird (Abschnitt 6.2.12). Cellulose in Form von Fasern (Viskoseide) oder Filmen (Cellophan) wird erneut aus Xanthogenat regeneriert. Durch Acetylierung von Cellulose wird Acetatseide erhalten. Viskose und Acetatseide sind wichtige Rohstoffe für die Textilindustrie. Zellulosenitrate werden als Sprengstoff und als Lack verwendet. Eine Mischung aus Cellulosenitrat und Kampfer ergibt Celluloid, einen der ersten Kunststoffe, dessen Nachteil die hohe Brennbarkeit ist. Andere wichtige Cellulosederivate umfassen deren Ester, beispielsweise Methyl oder Benzyl (Verdickungsmittel in der Textil- und Lebensmittelindustrie, Substanzen, die zum Kleben von Papier verwendet werden, und Zusätze zu Farben und Lacken). [c.214]
Unter Einwirkung starker Alkalien wird Glukose zu braunen Harzprodukten, aber in schwach alkalischen Lösungen gruppiert sich Glukose um und ergibt eine Mischung aus Hexosen, hauptsächlich o-Glukose, o-Mannose und o-Fructose. Es ist sehr wahrscheinlich, dass diese Umwandlung das Ergebnis der Enolisierung ist, die durch offenkettige Aldehyde durchgeführt werden muss. [c.272]
Unter der Einwirkung von Alkalien auf D-Glucose wird immer ein Gleichgewichtsgemisch gebildet, das O-Glucose und D-Mannose enthält, in der D-Glucose überwiegt. Unter dem Gesichtspunkt der Stabilität beider Epimere ist die Prävalenz in der D-Glucosemischung durchaus verständlich, da ihre Hydroxylgruppe an Cs die Äquatorialposition einnimmt, während sie bei D-Mannose axial ist. [S.538]
Trypsin und Chymotrypsin haben offensichtlich ein zweites aktives Zentrum, das Histidin enthält. Der zweite Abschnitt wird vom ersten Abschnitt entfernt, aber sie werden an einer Spiralkette zusammengezogen. Die Feststellung der aktiven Rolle von Histidin beruhte zum Teil auf der Änderung der Geschwindigkeit der enzymatischen Reaktion in Abhängigkeit vom pH-Wert, was der Annahme der strategischen Lage eines schwach basischen Rests mit dem Charakter von Histidin entsprach. Sogar Imidazol selbst katalysiert auch die Hydrolyse der einfachsten Ester (Brui S und Schm. Il 1965 -.19i57 Bender, 1957).7 Dass das Enzym 10-mal effizienter ist als Imidazol, hat eine Analogie in Modellversuchen zur Glucosemutation, eine katalysierte Reaktion Säuren und Basen o-Hydroxypyridin, das saure und basische Zentren (beide relativ schwach) enthält, ist als Katalysator wirksamer als eine Mischung aus Pyridin und Phenol (Swine, 1952). Sowohl bei a-Hydroxypyridin als auch bei proteolytischen Enzymen erhöht die Bifunktionalität die Katalyse Aktivität seit dem Proto Der von Neurath (1957) für Chymotrypsin vorgeschlagene Wirkungsmechanismus sieht wie folgt aus: Wenn eine Hydroxylgruppe von Serin mit dem Histidinimidazolring interagiert, wird ein Proton abgespalten und ein aktivierter Komplex P gebildet, der elektrophile und nucleophile Zentren aufweist. [c.714]
Die Aufgabe schlägt vor, die Umwandlung von Glucose-1-phosphat aus der Skelett- und Herzmuskulatur der Ratte (Kaninchen) in Glykogen zu verfolgen, wobei die während des Inkubationsprozesses gebildete Menge an anorganischem Phosphat unter Beteiligung von Fooforilase (Rückreaktion) gemessen wird. Die Zugabe von AMP zu dem Reaktionsgemisch ermöglicht es, den Verlust an Glucose-1-phosphat unter dem Einfluss beider Formen der Phosphorylase zu bestimmen. In Proben ohne AMP wird die enzymatische Umwandlung von Glucose-1-phosphat nur mit Fopoforilase a durchgeführt. Aus der Differenz zwischen dem Anstieg des anorganischen Phosphats, das während der Reaktion in Gegenwart und Abwesenheit von AMP freigesetzt wird, wird die Abnahme des Glucose-1-phosphats aufgrund der Wirkung der Phosphorylase b berechnet. Es ist zu beachten, dass die Phosphorylase a im Reaktionsmedium ohne AMP nur 70% der in ihrer Gegenwart bestimmten Aktivität aufweist. In diesem Zusammenhang muss bei der Berechnung des Gluco-Zo-1-phosphat-Verlusts in einer Probe mit AMP unter dem Einfluss von Phosphorylase b der für Phosphorylase a in der Probe ohne AMP erhaltene Wert um 100% neu berechnet werden. [S.58]
Produktion Der Name des Cholesterin-Polymers beruht auf der Tatsache, dass diese Substanz durch die Wirkung von Xantamonas campestris-Bakterien gebildet wird, die Pflanzen in einem geeigneten Medium auf Kohlenhydrate infizieren. Das Produkt wird als extrazelluläres mikrobielles Polysaccharid charakterisiert, d. H. Ein Polysaccharid, das als Beschichtung auf jedem Bakterium gebildet wird. Das Fermentationsmedium stammt von Getreide-Glukose, gemischt mit Hefe, einem sekundären sauren Kaliumphosphat und geringen Mengen der notwendigen Salze. [c.471]
Bezugsquellen und Zusammensetzung. Lignosulfonate sind Nebenprodukte des Sulfitaufschlusses, die zur Abtrennung des Zellstoffs vom Holz durchgeführt werden. Die Schalen der Holzzellen sind eine komplexe Mischung von Polymeren. Zwischen 70% und 80% dieses Gewebes bestehen aus Polysacchariden (als Holocellulose bezeichnet), der Rest des Gewebes besteht aus Lignin. Letzteres ist ein Bindemittel, das den Pflanzen Steifheit verleiht. Es dient auch dazu, den Feuchtigkeitsverlust zu begrenzen und Pflanzen vor den schädigenden Wirkungen von Mikroorganismen zu schützen. Holocellulose besteht aus Cellulose und Hemicellulose. Letzteres ist eine Mischung aus relativ kurzkettigen Polymeren, die aus zuckerbezogenen Komponenten gebildet werden. Bei der Trennung von Cellulose (etwa die Hälfte des trockenen Holzes) unter Verwendung von Sulfitaufschluß zersetzen sich Lignin und Hemicellulose und lösen sich mit einer heißen Bisulfitlösung. Calcium-, Magnesium-, Natrium- oder Ammoniumhydrogensulfite können als Bisulfit verwendet werden, obwohl der erste am häufigsten verwendet wird. Die verbrauchte Sulfatflüssigkeit enthält etwa 10% der festen Phase, von denen die eine Hälfte durch Lignin und die andere durch hydrolytische Glucose, organische Säuren und harzartige Materialien repräsentiert wird. [ca. 487]
Flüsse unter der Wirkung verdünnter Lösungen von Alkalien, schwachen org. Basen (Pyridin, Chinolin), Anionenaustauscher, neue Enzyme, in einigen Fällen unter der Wirkung von Kit, Napr, Weinsäure, Essigsäure, Zitronensäure, mit H SO verdünnt, usw. Also von D-Glucose in 0,035% p- Mit NaOH bei 35 ° C wird in 100 Stunden eine Mischung gebildet, die 57% der anfänglichen D-Glucose, 28% D-Fructose und 3% D-Mannose enthält. [c.610]
Die Epimerisierung von Monosacchariden erfolgt bei Einwirkung verdünnter Alkalien bei Raumtemperatur. Diese Transformation wurde 1895 von Lobri de Bruin und van Ekinstein entdeckt und wird derzeit im Detail untersucht. Anstelle von Ätzalkalien werden häufig Kalziumoxidhydrat, Bleioxidhydrat und auch einige organische Basen wie Pyridin verwendet. Das Ergebnis der Reaktion wird auf die Epimerisierung des Monosaccharids am zweiten Kohlenstoffatom reduziert und gleichzeitig kann eine Isomerisierung von Aldose zu Ketose auftreten oder umgekehrt. In anderen Worten wird ein Gleichgewichtsgemisch aus zwei epimeren C (2) -Aldosen und Ketosen gebildet, von dem ein Beispiel ein Gleichgewichtsgemisch ist, das durch Einwirkung von Alkalien auf Glucose, Mannose oder Fructose erhalten werden kann. [c.111]
Wenn (b) -Saccharose mit verdünnter wässriger Säure oder durch die Wirkung des Invertase-Enzyms (aus Hefe) hydrolysiert wird, werden gleiche Mengen an o - (+) - Glucose und o - (-) - Fructose gebildet. Diese Hydrolyse geht einher mit einer Änderung des Vorzeichens der Rotation von positiv zu negativ. Daher wird dieser Vorgang oft als Inversion von (+) - Sucrose und die resultierende Mischung aus levorotatorischem o - (- -) - Glucose und o - (-) - Fructose-Invertzucker bezeichnet. (Honig besteht hauptsächlich aus invertiertem Invertase-Zucker, der in diesem Fall von Bienen geliefert wird.) Während (+) - Saccharose eine spezifische Rotation von + 66,5 ° (+1,160 fr) hat und o - (+) - Glucose +52, 7 (+0,920 rad), o - (-) - Fructose hat eine starke negative spezifische Drehung - 92,4 ° (- 1,612 rad), wodurch eine negative Drehung für das Gemisch beobachtet wird. [Da o - (+) - Glucose und o - (- y-Fructose eine entgegengesetzte Rotation aufweisen und Bestandteile von Saccharose sind, werden sie üblicherweise als Dextrose und Leulosa bezeichnet.) [C.971]
Die Kette von a-1,4-verknüpften Monosaccharidresten von Amylose wird unter der Wirkung von [-Amylase vollständig von verzweigten Polysacchariden gespalten, wobei hochmolekulare Massenbegrenzungs-Dextrine gebildet werden, in denen die äußeren Ketten 1–3 Glucosereste enthalten. Für eine vollständige Stärkeabspaltung ist eine gemeinsame Wirkung erforderlich (i-Amylasen und das sogenannte R-Enzym, das α-1,6-glycosidische Bindungen an Verzweigungsstellen spaltet, was zur Freisetzung von linearen α-1,4-Dextrinen führt Maltose mit einer geringen Menge Maltotriose, die unter der Wirkung von (i-a. mylase) nicht spaltbar ist. Diese Oligosaccharide werden unter der Wirkung von Maltase (a-Glucosidase) weiter zu Glucose hydrolysiert (siehe Kap. 13). [S. 618]
Alkylpolyglycoside (APG), entwickelt von Staley Co, einer Tochtergesellschaft von Ya.E /, werden durch Acetylierung von Maisglucosesirup erhalten [76-78]. Zunächst bestand das Verfahren aus der säurekatalysierten Reaktion von Glucose mit Butanol unter Bildung von Butylacetal, die die Kompatibilität und Mischbarkeit von Fettalkoholen gewährleistet, die aus Palm-, Kokos- und Palmkernöl isoliert werden. Anschließend werden die Butylderivate mit dem gewünschten Fettalkohol einer trans-Acetyliovia unterzogen, wobei das Butanol mit dem niedrigsten Siedepunkt nacheinander aus dem Reaktionsgemisch entfernt wird. Das Ergebnis dieses Verfahrens ist eine komplexere Produktmischung als bei einer direkten Reaktion mit Fettalkoholen, die bei der Herstellung verwendet werden. Ein Industrieprodukt ist eine Mischung, in der Polysaccharideinheiten von 1 bis 3 dargestellt sind, was die Glucosekondensation während des Prozesses anzeigt (Gleichung 1.26). Produkte lösen sich in Wasser auf und werden als 50% ige Lösung angeboten. In der Industrie werden sie in Zusammensetzungen als synergistische Co-Tenside mit anionischen Tensiden für die amphotere Hautreinigung verwendet - für Shampoos und Duschgels sowie mit sulfonierten Methylestern zur Herstellung von flüssigen Waschmitteln. Sie zeigen keinen Trübungspunkt und verdicken nicht unter dem Einfluss von Elektrolyten. Sie zersetzen sich beim Erhitzen, und da sie Acetal sind, hydrolysieren sie bei einem pH-Wert unter 3. Ihr HLB reicht von 1 bis 15, die Oberflächenspannung beträgt etwa 30 mN / m und die Spannung an der Grenzfläche mit Kohlenwasserstoffen beträgt etwa 1 mN / m. [c.38]
Epimerisierung von Monosacchariden. Unter der Einwirkung von verdünntem Alkali (oder organischen Basen) beim Erhitzen wandeln sich die epimeren Aldosen ineinander und in die entsprechende Ketose um. Wenn also mit einer 2 M NaOH-Lösung erhitzt wird, wird D-Glucose in eine Mischung umgewandelt, die zusätzlich zu der ursprünglichen D-Glucose D-Mannose (D-Glucose-Epimer) und jD-Fructose enthält. Ketosen werden unter diesen Bedingungen auch in eine Mischung aus der Ausgangsketose und den beiden epimeren Aldosen umgewandelt. Die Epimerisierung beruht auf der Enolisierung von Zucker unter Einwirkung von Alkali. Bei der Enolisierung von D-Glucose, D-Mannose, D-Fructose wird das am meisten saure Endiol gebildet. [c.471]
Durch saure (auch unter Einwirkung von CO2 und H2O) oder enzymatische (Invertase) -Hydrolyse von Saccharose entsteht ein Gemisch aus D-Glucose und α-Fructose (künstlicher Honig), auch Invertzucker genannt, da dieses Gemisch insgesamt aufgrund der relativ großen Spezifität linksdrehend wird Rotation der Polarisationsebene des Lichts von Fructose (Levogyrat), dh Inversion (vom lateinischen Inversla - Umsturz 1) [ca. 786]
Die Isolierung von kleinen Mengen von 3-0- (a-X) -Glucopyranosyl) -2) -Glucopyranose aus Maisstärkehydrolysaten [223], Glykogen der Rinderleber [224] und Blütenstärke [164] deutet offenbar darauf hin -Polysaccharide gibt es eine begrenzte Anzahl von cx-1-> 3 - /) -Glukosidbindungen, da bei einer Umkehrung von /-Glucose unter ähnlichen Bedingungen dieses Disaccharid nicht gebildet wird. Es ist allgemein anerkannt, dass das durch partielle Hydrolyse des Polysaccharids ausgeschiedene Oligosaccharid nicht das Ergebnis der Reversion ist und zur Bestimmung der Struktur verwendet werden kann, wenn es mit srapepium mit der Ausbeute desselben Zuckers unter der Reversion des konstituierenden Monosaccharids unter ähnlichen Bedingungen mit viel höherer Ausbeute gebildet wird. Die Schwierigkeit, eine zuverlässige Kontrollreaktion durchzuführen, kann durch die Tatsache gezeigt werden, dass, obwohl die saure Umkehrung von Glucose keine 3-0- (a-) - Glucopyranosyl) -) - Glucose ergibt, Pazur und Budovich [163] dieses Disaccharid durch Einwirkung von Salzsäure auf das Gemisch erhalten haben. - Glukose und Maltose. Es gibt Hinweise [166], dass die beste Methode zur Kontrolle der Bildung von Reversionsprodukten [ca. 294] ist.
Unter der Wirkung einer starken Säure oder Base unterliegen Monosaccharide ziemlich starken chemischen Veränderungen. Bei einer starken Base kommt es zu einer Reihe von Aldolkondensationen (S. 287) und Rückreaktionen, die zu sehr langlebigen Gemischen führen. In ähnlicher Weise wird, wenn der formale E. de Hydroxidglycolaldehyd oder Glycerinaldehyd mit einem starken Alkali interagiert, ein komplexes Gemisch von Zuckern gebildet, aus dem racemische Glucose mit einer sehr vernünftigen Ausbeute isoliert wurde. In starker Säure bilden Pentosen bei gleicher Temperatur infolge Dehydratisierung Furfural. Hexosen werden auch dehydriert, um einen Heterocyclus zu bilden, aber die Produkte sind komplexer. [ca. 522]
Saccharose stellt die Fällflüssigkeit nicht wieder her und verändert sich nicht unter der Einwirkung von Alkalien. Die Hydrolyse von Saccharose durch Einwirkung von Säuren oder des Enzyms p-Fructofuraisidase erzeugt eine Mischung aus gleichen Mengen O-Glucose und O-Fructose, die als Invertzucker bezeichnet wird. Im Vergleich zu anderen Disacchariden ist Saccharose viel leichter zu hydrolysieren. Es ist gut mit Hefe fermentiert. [c.113]
Siehe die Seiten, auf denen der Begriff Glukose erwähnt wird, ist die Wirkung einer Mischung von HC J Fel: [c.143] [c.482] [c.66] [c.353] [c.383] [c.172] [c.509] [c. 84] [S.36] [S.300] [S.64] [S.585] [c.353] [S.115] [c.302] [S.38] Wood Chemistry T 1 (1959) - - [c.3, c.164]