Hóa học Glucid pot

HOÙA HOÏC GLUCID
ẹAẽI CệễNG
ẹũnh nghúa
Glucid (carbohydrat): dn xut aldehyd hoc
ceton ca polyalcol hoc caực cht to ra dn xut
naứy khi b thy phaõn
Phaõn loaùi:

Monosaccarid

Oligosaccarid

Polysaccarid
MONOSACCARID
 Glucid đơn giản nhất, không thể thủy phân
thành các đơn vò nhỏ hơn
 Có 1 nhóm carbonyl ( aldose / cetose), các C
liên kết với –OH
 (CH
2
O)
n
n  3
 n = 4 : tétrose, n = 5: pentose, n = 6: hexose, n = 7:
heptose.
 Cấu tạo thẳng: có C bất đối (trừ dihydroxyaceton)có
tính quang họat, đồng phân quang học (N=2
n
, n: số C
*
)

 Cấu tạo vòng: Monosaccarid ≥ 5C, liên kết giữa –OH
alcol và nhóm carbonyl  vòng bán acetal nội -OH
bán acetal
Nhoùm D-aldose töø 3C-6C
O
O
D-Allose
D-
Talose
D-Ribose
O
OO
O O O
O
D-Altrose
D- D- D- D- D-Glucose Manose Gulose Idose Galactose
D-Arabinose D-Xylose D-Lyxose
D-Erythrose D-Threose
D-Glyceraldehyd
O O O O O O
Nhoùm D-cetose töø 3C-6C
O O O
O O
O
Dihydroxy aceton
D-Erythrulose
D-Ribulose
D-Xyluose
D-Allulose D-Fructose D-Sorbose D-Tagalose
O

O
GLUCOSE
L_Glucose
H
OH
H
OH
C
C
C
C
C
H
H
HO
CH
2
OH
O
H
HO
D_Glucose
H
OH
H
OH
C
C
C
C

C
H
H
H
HO
CH
2
OH
O
OH
O
H
H
OH
H
OH
H
HO
HO
H
HOCH
2
b
_D_Glucopyranose
O
H
H
OH
H
OH

H
HO
HO
H
HOCH
2
_D_Glucopyranose
a
b
_D_Glucopyranose
OH
o
OH
OH
HO
CH
2
OH
_D_Glucopyranose
a
OH
o
OH
OH
HO
CH
2
OH
Caực daùng ủong phaõn
ẹong phaõn D vaứ L

ẹong phaõn a vaứ b
ẹong phaõn epime
L_Glucose
H
OH
H
OH
C
C
C
C
C
H
H
HO
CH
2
OH
O
H
HO
D_Glucose
H
OH
H
OH
C
C
C
C

C
H
H
H
HO
CH
2
OH
O
OH
b
_D_Glucopyranose
OH
o
OH
OH
HO
CH
2
OH
_D_Glucopyranose
a
OH
o
OH
OH
HO
CH
2
OH

_D_Galactose
a
_D_Mannose
a
OH
o
OH
HO
CH
2
OH
HO
_D_Glucose
a
OH
o
OH
OH
HO
CH
2
OH
OH
o
OH
OH
HO
CH
2
OH

Các dạng đồng phân
 Cấu trúc vòng pyranose và furanose
 Đồng phân aldose và cetose
-Nhóm carbonyl = -CHO  aldose
-Nhóm carbonyl = -CO-  cetose
Glucose Fructose
Tính chất

Tác dụng với acid vô cơ mạnh tạo Furfural
-D-Glucose Hydroxymetylfurfural
 Đònh tính và đònh lượng các monosaccarid (Molisch,
Selivanoff)
H
2
SO
4

Taùc duïng vôùi caùc base
Tính chaát
Tính chất

Tính khử

Tác dụng với phenyl hydrazin
b
_D_Glucopyranose
+
5
OH
-

Cu
2
O H
2
O
3
2
Cu
2
+
+ +
+
o
OH
OH
HO
CH
2
OH
C
O
O
-
H
D_Gluconic acid
OH
o
OH
OH
HO

CH
2
OH
NHH
2
N
Phenylhydrazin
3
Glucosazon
Kết tủa vàng, hình chổi, bó mạ
N NH
CH
CH
CH
CH
CH
CH
2
OH
OH
OH
OH
N NH
C
CH
CH
CH
CH
CH
2

OH
OH
OH
OH
OH
H
O
D-Glucose
Tính chất

Phản ứng oxy hóa bởi acid nitric acid aldaric
 Đònh tính và đònh lượng Galactose

Phản ứng tạo glycosid
- Liên kết O-glycosid: giữa nhóm –OH bán acetal
(cetal) với –OH alcol
- Liên kết N-glycosid: giữa nhóm –OH bán acetal
(cetal) với –NH
2
Tính chất

Phản ứng tạo este (với các acid vô cơ)
Este phosphat: chất chuyển hóa trung gian/ dạng
hoạt hóa của cơ chất
C= O
P
CHOH
CH
2
O

H
Glyceraldehyd
3
__
phosphat
Dihydroxyaceton
phosphat
CH
2
OH
CH
2
O
C= O
P
Glucose
6
phosphat
__
OH
OH
HO
OH
o
CH
2
O
P
Fructose phosphat
6

_
_
o
CH
2
OH
OH
OH
HO
OCH
2
P
DẪN CHẤT CỦA MONOSACCARID

Dẫn chất alcol
nhóm carbonyl bò khử.
Glycerol, Sorbitol

Dẫn chất acid

Acid aldonic
: oxy hóa chức aldehyd (dd Br
2
).
Gluconic

Acid aldaric
: oxy hóa chức aldehyd và chức rượu bậc I do
sự oxy hóa mạnh.
Acid saccarid


Acid uronic
: oxy hóa chức rượu I.
Glucuronic và
galacturonic
; Trong polysaccarid phức tạp, tham gia cơ chế
khử độc, liên hợp bilirubin tại gan.


Dẫn chất amin (osamin)
 Thay thế nhóm –OH của C
2
bằng nhóm -NH
2.
Các
osamin có thể được acetyl hóa.

Glucosamin, galactosamin, muramic acid và neuramic
acid
…. trong cấu tạo polysaccrid phức tạp, glycolipid và
glycoprotein.
HO
NH
CH
2
OH
OH
o
OH
b

_D_N_Acetylglucosamin
C
CH
3
O
NH
CH
2
OH
HO
OH
o
OH
b
_D_N_Acetylgalactosamin
C
CH
3
O
O
HCOH
HCOH
CH
2
OH
H
H
HN
C
CH

3
O
H
H
COO
-
OH
OH
N_Acetylneuraminic acid
(sialic acid)
Muramic acid
OH
NH
2
HO
o
CH
2
OH
O
HC COO
-
CH
3
N_Acetylmuramic acid
-
OOC
NH
HO
OH

o
CH
2
OH
O
CH
CH
3
C
CH
3
O
MỘT SỐ MONOSACCARID THƯỜNG GẶP
CÓ VAI TRÒ SINH HỌC QUAN TRỌNG
Monosaccarid Xuất hiện Vai tròsinh học
D-Ribose Acid nucleic nucleic, các coenzym, ct pentose
D-Ribulose qt chuyển hóa pentose phosphat
D-Arabinose Gôm arabic glycoprotein
D-Xylose Proteoglycan glycoprotein
D-Lyxose Cơ tim lyxoflavin
L-Xylulose con đường uronic acid
Monosaccarid Xuất hiện Vai tròsinh học
D-Glucose trái cây, tinh bột, mía monosaccarid cơ thể
D-Fructose trái cây, mía, mật ong sử dụng, t.hợp glucose
D-Galactose lactose sử dụng, t.hợp glucose
sữa, glycolipid, lycoprotein
D-Manose gôm glycoprotein
Arabinose
Fructose
Galactose

Glucose
Mannose
Ribose
Xylose
Ara
Fru
Gal
Glu
Man
Rib
Xyl
Glucuronic acid
Galactosamin
Glucosamin
N-Acetylgalactosamin
N-Acetylglucosamin
Muramic acid
GlcA
GalN
GlcN
GalNAc
GluNAc
Mur
DISACCARID (oligosaccarid)
 Hai monosaccarid
 Liên kết
glycosid
 Hai -OH bán acetal tham gia:
không còn tính khử
 Một -OH bán acetal tham gia:

còn tính khử
 Phổ biến nhất
: Saccarose (Sucrose), Lactose, Maltose
 Maltose
 Cấu tạo: hai
a-D-glucopyranose
, liên kết a1,4- glycosid,

Có tính khử
 trong mầm lúa, men bia, kẹo mạch nha là sản phẩm do
sự thủy phân tinh bột.
1
_
4
_
_D_Glucopyranosyl
a
_D_glucopyranose
a
Maltose
o
OH
OH
HO
CH
2
OH
O
OH
o

OH
OH
CH
2
OH
 Lactose
 Cấu tạo: một
b-D-galactopyranose
kết hợp một
a-D-glucopyranose
bằng liên kết b–1,4 glycosid.

Có tính khử.
 đường sữa, trong sữa các loài động vật.
Lactose
b
_D_Galactopyranosyl _D_glucopyranose
a
1
_
4
_
o
OH
OH
HO
CH
2
OH
O

OH
o
OH
OH
CH
2
OH
 Sucrose (saccarose):
 Do một
a-D-glucopyranose
kết hợp với một
b-D-
fructofuranose
bằng liên kết ab–1,2.

Không có tính khử
 Mía và củ cải đường.
1
_
2
_
b
_D_fructofuranosyl _D_Glucopyranosyl
a
Sucrose
o
OH
OH
HO
CH

2
OH
O
CH
2
OH
OH
O
HO
CH
2
OH
POLYSACCARID

Phần lớn glucid
tìm thấy trong thiên nhiên
 Thủy phân bằng
acid
hay bằng các
enzym đặc hiệu

monosaccarid / dẫn xuất
 Không có vò ngọt, hòa tan trong nước tạo dung dòch keo

D-glucose
là chất thường gặp nhất trong thành phần của
polysaccarid
 Cấu tạo
: Homopolysaccarid (thuần) và
Heteropolysaccarid

(tạp)
 Chức năng: Polysaccarid dự trữ (cung cấp năng lượng) và
polysaccarid cấu tạo (cấu tử tế bào).
Polysaccarid thuần
Tinh bột
 Là glucid
dự trữ của thực vật
và là
thức ăn glucid chính
của người
 Có nhiều trong các loại hạt ngũ cốc (lúa, ngô, …) trong
các loại củ (khoai tây, khoai lang,…)
 Hàng ngàn a.D-glucopyranose , (C
6
H
10
O
5
)n
 Tinh bột cấu tạo:
amylose và amylopectin

Amylose:
-Liên kết a-1,4-glycosid
-Mạch thẳng

Amylopectin
-Liên kết a-1,4-glycosid và a-1,6-glycosid
-Nhiều mạch nhánh (dài không quá 24 glucose)

O
OH
OH
CH
2
OH
OO
1
4
O
OH
OH
CH
2
OH
O
1
4
O
OH
OH
CH
2
OH
O
1
4
O
OH
OH

CH
2
OH
OO
1
4
O
OH
OH
CH
2
OH
O
1
4
O
OH
OH
CH
2
OH
1
4
O
OH
OH
CH
2
OH
OO

1
4
O
OH
OH
CH
2
OH
O
1
4
O
OH
OH
CH
2
O
O
1
4
O
OH
OH
CH
2
OH
O
1
4