D-glucosa

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TEMA 7
HIDRATOS DE CARBONO
GLÚCIDOS- MONOSACÁRIDOS
GLÚCIDOS
Llamados también carbohidratos, azúcares o sacáridos
Se definen como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas o
compuestos que por hidrólisis dan dichos compuestos.
Los azúcares aldehídicos se denominan aldosas
Los que tienen una función cetona se denominan cetosas Ejm:
1
CH2OH
H-C=O
O
H
2
HO
3
H
H
4
OH
H
H
5
OH
H
6
OH
CH2OH
D-GLUCOSA
pentahidroxihexanal
OH
H
OH
OH
CH2OH
D-FRUCTOSA
pentahidroxihexanona
1
Triosas
tetrosas
pentosas
Hexosas
Aldosas
No Hidrolizables
Monosacáridos
D- Glucosa
D- Manosa
D- Galactosa
ó
Hexosas
Cetosas
Disacáridos
Oligosacáridos
(2-10 osas)
Hidrolizables
Tri,tetra.etc.
Holósidos
Polisacáridos (más de 10 osas)
Por hidrólisis dan osas y compuestos
no glucídicos
Heterósidos
Oligosacáridos
D- Fructosa
Reductores
Maltosa
Lactosa
Celobiosa
No Reductores
Sacarosa
Disacáridos
Tri,tetra,etc
Homopolisacáridos
Polisacáridos
Almidón
Glucógeno
Celulosa
Quitina
Mucopolisacáridos
Heteropolisacáridos
Gomas vegetales
Pectinas
2
Configuración D y L del gliceraldehído
ESTEROISÓMEROS
• Esteroisómeros: compuestos cuyos
átomos están enlazados en el mismo
orden pero difieren en su posición en el
espacio. Pueden ser:
– Enantiómeros : pares de compuestos que son
imágenes especulares no superponibles.
– Diasterómeros : esteroisómeros que no
tienen imágenes especulares.
3
Enantiómeros
Par de enantiómeros de una hexosa
espejo
DIASTEROISÓMEROS
1y 3- diasteroisómeros
espejo
1 y 2- enantiómeros
2 y 3- epímeros en C 3
4
FORMULA HEMIACETALICA
(CICLICA)
H
FORMULA de HAWORTH
(CICLICA)
C-OH
6
CH2OH
H
FORMULA LINEAL
1
O
HO
H
H
2
HO
3
H
H
4
OH
OH
OH
OH
H
H
4
H
O
5
H
1
OH
OH
2
3
H
CHO
H
OH
OH
α-D-glucopiranosa
H
CH2OH
α−-D-glucopiranosa
OH
6
HO
CH2OH
D-GLUCOSA
H
C-H
6
CH2OH
H
OH
4
O
HO
OH
H
H
OH
OH
1
OH
3
H
H
O
5
H
2
OH
β−D-glucopiranosa
H
CH2OH
β−D-glucopiranosa
CH2OH
OH
H
H
O
HOH2C
OH
H
HO
H
OH
H
OH
H
CH2OH
D-FRUCTOSA
OH
6
CH2OH
O
5
H
H
2
4
OH
1
O
CH2OH
OH
3
2
OH
H
α-D-fructofuranosa
CH2OH
α-D-fructofuranosa
NOTA: Escribir las formulas hemiacetalica y de Hawort para β-D-fructofuranosa
5
Glucosa: Forma cíclica o
piranósica
• Anómeros alfa y beta
ESPECIFICACIONES DEL NOMBRE SISTEMÁTICOS DE
LOS AZÚCARES
•
EJEMPLOS: α- D(+)-glucopiranosa
β- D(+)-glucopiranosa
•
α y β: posición del OH del C anomérico en la forma hemiacetálica
– α: hacia abajo ( axial) se llama anómero alfa
– β: hacia arriba (ecuatorial) se llama anómero beta.
•
D y L: es la configuración de la serie o familia a la que pertenecen los
azúcares.
D: tienen el grupo OH del último C quiral a la derecha.
L: tienen el grupo OH del último C quiral a la izquierda.
•
+ o - : se refiere al sentido de rotación de la luz polarizada.
+: en el sentido de las agujas del reloj
-: en el sentido contrario al de las agujas del reloj.
6
Esquema del polarímetro
¿PORQUE LA GLUCOSA Y LAS OTRAS ALDOSAS QUE EN SU
FORMA HEMIACETÁLICA Ó CÍCLICA, NO TIENEN EL GRUPO
CARBONILO LIBRE, DAN (+) ESTAS REACCIONES?
Porque en solución acuosa la forma α-D- glucopiranosa (çíclica)
se interconvierte en la β -D-glucopiranosa (cíclica), pasando por la
forma abierta (0.02%) que es la que reacciona con los reactivos
de Fehling ó Tollens. Como las tres formas están en equilibrio, a
medida que la forma abierta reacciona y se consume, se forman
nuevas cantidades de forma abierta para restablecer el equilibrio
y así continua hasta que se oxida toda la glucosa.
CH2OH
H
HO
H
OH
H
O H
OH
OH
α-D-glucopiranosa
36%
CH2OH
H
HO
H
OH
H
CH2OH
OH
H
C=O
H
OH
Forma abierta
0,02%
H
HO
H
OH
O OH
H
H
H
OH
β - D-glucopiranosa
64%
7
Mutarrotación
– Definición: es la variación espontánea del valor del
ángulo de rotación de la luz polarizada por una
sustancia opticamente activa que se encuentra en
solución
– Ejemplo:
– anómero α de glucosa puro = +122º
– anómero β de glucosa puro = +18,7º
Mezcla en equilibrio
de α y β = +52,6º
PROPIEDADES QUÍMICAS
● Oxidación
suave
● Oxidación fuerte
● Oxidación enzimática
1-Oxidación
● Oxidantes suaves. Oxidan únicamente el C-1.
Son: I) Reactivo de Tollens II) Reactivo de Fehling III) Bromo
Ecuación General:
COOH
CHO
H
HO
H
H
H
OH
H
OH
OH
CH2OH
D-glucosa
Oxidantes suaves
HO
H
H
OH
H
OH
OH
CH2OH
Ácido D-glucónico
8
Propiedad reductora de la glucosa
Reacción química que se realiza en el
laboratorio para identificar azúcares
reductores
9
● Oxidación fuerte. Oxidan el C-1 y el último.
Con HNO3
Ecuación General:
H
HO
H
H
CHO
OH
H
OH
OH
CH2OH
H
HO
H
H
HNO3
COOH
OH
H
OH
OH
COOH
D-glucosa
Ácido D-glucárico
● Oxidación enzimática. Se realiza con enzimas específicas y
selectivas, ya que solo oxidan al C-6 formando los ácidos urónicos.
Ejemplo: de galactosa se obtiene ácido galacturónico , de glucosa:
ácido glucurónico
Ecuación:
CHO
H
HO
CHO
OH
H
H
Enzimas
HO
OH
H
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
CH2OH
D- glucosa
COOH
Ácido glucurónico
10
2- Reducción
Ecuación:
CHO
H
OH
HO
H +
H
H
OH
OH
CH 2 O H
D- glucosa
CH 2 O H
H2
H
HO
H
Pt ó P d
catalizador
OH
H
OH
H
OH
CH 2 O H
G lucitol ó sorbitol
Es un producto natural aislado
de bayas y frutos y se em plea
com o edulcorante
3-Formación de osazonas
Los azúcares adicionan fenilhidracina para formar osazonas. Las
osazonas son sólidos cristalinos característicos de cada
carbohidrato ya que éstos se pueden reconocer por: I) forma de sus
cristales, II) tiempo de formación, III) punto de fusión, IV) rotación
específica.
Ecuación:
H
CHO
H
HO
H
H
HO
H
OH
CH2OH
D- glucosa
N-NH-Ph
N-NH-Ph
OH
OH
C
+
3 NH2 - NH-Ph
Fenilhidracina
H
H
H
OH
+
H2N -Ph + NH3 + H2O
Anilina
OH
CH2OH
osazona
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4-Isomerización
Consiste en la interconversión entre glucosa, manosa y fructosa, en
medio alcalino suave. Esta reacción explica porqué la fructosa siendo
una cetosa da (+) las reacciones de Fehling y Tollens, que ocurren en
medio alcalino suave.( Se convierte en aldosa)
C HO
HO
HO
C HO
H
HO
OH
H
H
H
OH
OH
C H 2O H
D - glu cosa
OH-
H
H
H
OH
H
OH
C H 2O H
D - m a nosa
OH-
C H 2O H
HO
H
H
O
H
OH
OH
C H 2O H
D - fru cto sa
12
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