РЕАКЦИИ МОНОСАХАРИДОВ

Окисление

Альдозы, как и все альдегиды, окисляются очень легко. Кетозы в щелочной среде изомеризуются в альдозы и также легко окисляются. Такие сахара называют восстанавливающими Все моносахариды относятся к группе восстанавливающих Сахаров. Восстанавливающие сахара определяют с помощью реактива Фелинга или реактива Бенедикта. В обоих случаях в качестве окислителя используется ион При наличии в растворе восстанавливающих Сахаров ион восстанавливается до оксида который выпадает в виде желто-красного осадка:

При нагревании реактивов Фелинга и Бенедикта с восстанавливающими сахарами синяя окраска исчезает и выпадает осадок. Невосстанавливающие сахара в реакцию не вступают. При окислении альдегидная группа сахара превращается в карбоксильную. Например:

Сахара окисляются даже в том случае, если они существуют в циклической полуацетальной форме, в которой нет альдегидной группы. Это объясняется тем, что в равновесии всегда имеется хотя бы небольшое количество открытой формы. Дисахариды (см. ниже) также делятся на восстанавливающие и невосстанавливающие, в зависимости от природы заместителей при аномерном атоме углерода. Сахароза (обычный сахар) является единственным распространенным невосстанавливающим дисахаридом.

Восстановление до глицитов

При действии боргидрида натрия или каталитическом гидрировании карбонильная группа Сахаров восстанавливается до гидроксильной. При этом образуются глициты - спирты, имеющие гидроксильные группы при всех атомах углерода. При восстановлении глюкозы образуется сорбит, имеющий сладкий вкус, но не усваивающийся организмом. Его используют в кондитерских изделиях для больных диабетом.

Мутаротация

Вы уже знаете, что глюкоза может существовать в трех формах. В растворе они находятся в равновесии, но обе циклические формы можно выкристаллизовать в чистом виде. Равновесное содержание трех форм и их физико-химические характеристики приведены ниже:

При растворении в воде любой из циклических форм начинает устанавливаться равновесие. Содержание всех форм постепенно меняется, пока не достигнет равновесного соотношения Одновременно меняется и удельное вращение раствора, пока не достигнет значения которое соответствует равновесной смеси трех форм. Процесс изменения оптического вращения во времени называется мутаротацией. Мутаротация характерна не только для глюкозы, но и для других Сахаров.

Моносахариды способны к окислению своей альдегидной группы. Поэтому они называются восстанавливающими сахарами. Открытая и циклические формы Сахаров в водном растворе легко переходят друг в друга и образуют равновесную смесь. Процесс изменения значения оптического вращения при установлении равновесия называется мутаротацией. Альдегидная группа Сахаров может быть восстановлена до гидроксильной группы.