hóa hữu cơ carbohydrat

CHƯƠNG II: CARBOHYDRAT
I. ĐỊNH NGHĨA - PHÂN LOẠI
Công thức: Cn(H2O)m
Định nghĩa: Carbohydrat là hợp chất polyhydroxy aldehyd hoặc
polyhydroxy ceton và hiện diện trong tế bào sống (thực vật..)
Phân loại: Dựa trên số lượng đơn vị đường hiện diện
Monosaccarid:
• Không bị thủy phân
Disaccharid:
• Được tạo thành từ 2 đơn vị monosaccarid (giống hoặc
khác nhau)
Oligosaccarid:
• Được tạo thành từ 3-10 đơn vị monosaccarid
Polysaccharid:
• Được tạo thành từ trên 10 đơn vị monosaccarid


Cấu trúc của aldose và ketose đơn giản nhất


II. MONOSACCARIT
2.1. Phân loại monosaccarid dựa trên:
• Số lượng nguyên tử Carbon
• Nhóm chức aldehyd hoặc ceton

Số nguyên tử C Tên gọi

CTPT

3C

Triose

C3H6O3

4C
5C
6C
7C
8C

Tetrose
Pentose
Hexose
Heptose
Octose

C4H8O4
C5H10O5
C6H12O6
C7H14O7
C8H16O8

• Chứa CH=O : aldose
• Chứa >C=O: cetose


2.2. Danh pháp D và L
• Do Fischer ấn định
• So sánh với D-glyceraldehyd và LD-glyceraldehyd

[]𝟐𝟓
𝑫

+13,5

[]𝟐𝟓
𝑫 -13,5



2.3. Cấu hình monosaccarid

All altruists
gladly
make gum
in gallon
tanks.
L.Fieser

Dãy D-aldohexose


Dãy D-cetose


2.4. Erythro and Threo


Enantiomers

Epimers


2.5. Cấu trúc mạch vòng của monosaccarrit
Thực nghiệm cho thấy:
• Glucose không cho phản ứng với thuốc thử Schiff
• Không tạo sản phẩm với NaHSO3 (phản ứng của RCH=O)
• Số đồng phân lập thể nhiều hơn 16
 Cấu trúc mạch hở của glucose không giải thích được các
tính chất trên


Giải thích sự hình thành vòng hemiacetal


Giải thích sự hình thành vòng hemiacetal

• Hầu hết aldohexose tồn tại dạng vòng 6 (dị tố oxi)
• Các aldotetrose, aldopentose, ketohexoses tồn tại dạng
vòng 5 (dị tố oxi)


Áp dụng: Vẽ công thức dạng vòng hemiacetal ở dạng
công thức chiếu Fischer và cấu hình dạng ghế của Dgalctose và D-mannose


Đồng phân anomer

• Carbon anomer: là C* mới được hình thành do sự
đóng vòng tạo hemiacetal
• Đồng phân anomer: carbohydrat khác nhau tại cấu
hình C-anomer ( và b-D-glucopyranose)

Sự hình thành vòng 5 từ frutose


Cấu trúc của glucopyranose

Cấu trúc của fructofuranose


Thực nghiệm xác định cấu tạo của glucose


-D-glucopyranose và b-D-glucopyranose:

-D-fructofuranose và b-D-fructofuranose:


Thực nghiệm:
•

Khi kết tinh dung dịch D-glucose ở nhiệt độ phòng, thu
được -D-glucopyranose tinh khiết, có điểm chảy 146oC,
góc quay cực +112,2o

•

Khi kết tinh dung dịch D-glucose ở nhiệt độ > 98oC, thu
được b-D-glucopyranose tinh khiết, có điểm chảy 150oC,
góc quay cực +18,7o

Tính % mỗi đồng phân -D-glucopyranose và b-D-glucopyranose
ở trạng thái cân bằng, biết khi hòa tan -D-glucopyranose tinh
khiết vào nước, góc quay cực giảm dần từ +112,2o đến 52,6o. Cho
rằng trong dung dịch, dạng mạch hở tồn tại không đáng kể


2.6 Phản ứng của monosaccarid
 Sự hình thành glycosid: nhóm OH của carbon anomer
được thay thế bởi nhóm OR


 Sự khử thành alditol


 Oxid hóa thành acid aldonic
Oxid hóa bằng nước brom

Oxid hóa bằng HNO3


Oxid hóa bằng acid periodic (HIO4)


không

không