Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


Способы получения оксиальдегидов, оксикетонов и моносахаридов

1. Окисление многоатомных спиртов. Например, окислением этиленгликоля СН2ОН—СН2ОН может быть получен простейший оксиальдегид СН2ОН—СНО, обычно называемый гликолевым альдегидом. Окислением глицерина могут быть получены оксиальдегид и оксикетон:

Окислением высших многоатомных спиртов могут получаться моносахариды, как альдозы, так и кетозы. Например, при окислении маннита получаются альдогексоза и кетогексоза:

Интересно, что превращение многоатомных спиртов в кетозы может быть осуществлено путем биологического окисления, например с помощью энзима, вырабатываемого так называемой сорбозной бактерией.

2. Обмен галоидов на гидроксилы в галоидных производных альдегидов и кетонов. Например:

3. Конденсация альдегидов, кетонов или альдегидов с кетонами. Конденсацией двух молекул ацетальдегида получается альдоль СН3—СН(ОН)—СН2—СНО, являющийся одним из простейших представителей β-оксиальдегидов; конденсацией двух молекул ацетона получается оксикетондиацетоновый алкоголь (СН3)2С(ОН)—СН2—СО—СН3 и т. д. Конденсацией муравьиного альдегида под действием известковой или баритовой воды получается смесь оксиальдегидов и оксикетонов, в которой содержатся также и гексозы.

Этим способом А. М. Бутлеров еще в 1861 г. получил густой сироп, в котором он установил присутствие сахаристого вещества, названного им метиленитаном. Им же была отмечена важность этого первого искусственного синтеза вещества, относящегося к классу углеводов. Впоследствии Э. Фишер из такого сиропа, содержащего смесь гексоз, выделил гексозу СбН12О6, названную им акрозой. Она оптически недеятельна, как и все синтетические вещества. Э. Фишер доказал, что акроза представляет собой рацемическую смесь антиподов кетозы СН2ОН—(СНОН)3—СО—СН2ОН, а именно: природной D-фруктозы и ее не встречающегося в природе антипода — L-фруктозы.

Реакция конденсации формальдегида в акрозу выражается суммарным уравнением

Как было позднее показано, эта реакция протекает, вероятно, последовательно через стадии образования промежуточных соединений с участием меньшего числа молекул формальдегида. Так, при конденсации формальдегида под действием углекислого кальция в числе прочих продуктов получается гликолевый альдегид, образовавшийся путем альдольной конденсации двух молекул муравьиного альдегида:

Высшие моносахариды могут быть получены также конденсацией низших оксиальдегидов. Так, конденсацией двух или трех молекул гликолевого альдегида получены тетроза и гексоза:

Синтез моносахаридов из альдегидов и кетонов путем альдольной конденсации играет важную роль в биологических процессах.

4. Конденсация натрийацетоуксусного эфира с окисью этилена. Таким путем может быть легко получен γ-ацетопропиловый спирт, или 4-кетопентан-1-ол (И. Л. Кнуньянц, Г. В. Челинцев, Е. Д. Осетрова). Схематически процесс можно представить так:

Образующийся лактон расщепляют затем разбавленными кислотами:

5.   Гидролиз полисахаридов и гликозидов. Моносахариды часто получаются при процессах присоединения воды (гидролиз) к полисахаридам и гликозидам.

6.   Восстановление альдоновых кислот. Альдозы могут быть получены восстановлением соответствующих одноосновных многоатомных оксикислот, так называемых альдоновых кислот. Легко восстанавливаются (например, амальгамой натрия) не самые оксикислоты, а их лактоны. Например, альдогексозы легко получаются восстановлением лактонов соответствующих гексоновых кислот.

Эта реакция позволяет переходить от низших моносахаридов к высшим. Так, в результате присоединения синильной кислоты, например, к глюкозе получается нитрил СН2(ОН)—(СНОН)4—СН(ОН)—CN, который при омылении дает глюкогептоновую кислоту; при восстановлении лактона этой кислоты получается альдогептоза. Этим способом Э. Фишеру удалось дойти до синтеза ноноз.

7. Расщепление соединений с бóльшим числом атомов углерода в молекуле. Чрезвычайно важными способами получения оксиальдегидов, и в частности моноз, являются способы, при которых происходит расщепление углеродной цепи. Пользуясь ими, можно осуществить последовательный переход от высших моноз к низшим.

Так, окислением альдоновых кислот перекисью водорода в присутствии ацетата окисного железа можно получить монозу с меньшим на единицу числом атомов углерода в молекуле, например:

Подобный же переход осуществляется при действии на амиды альдоновых кислот солями хлорноватистой кислоты (в щелочной среде), например:

Наконец, оксимы гексоз при действии уксусного ангидрида могут отщеплять молекулу воды, образуя нитрилы глюконовых кислот:

Последние при действии аммиачного раствора окиси серебра отщепляют молекулу синильной кислоты, образуя низшие монозы:


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн