HÓA HỌC ĐƯỜNG & TINH BỘT (TT) NHỮNG TÍNH CHẤT HOÁ-LÝ CƠ BẢN CỦA ĐƯỜNG VÀ TINH BỘT Hợp chất đơn giản nhất của gluxít hay hidratcacbon là các chất đường, gọi là các saccarit Saccarit đơn giản nhất, không thể thuỷ phân thành những phân tử nhỏ hơn, gọi là monosaccarit, Ví dụ như glucozơ, fructozơ…là đơn vị nhỏ nhất của gluxit. Những saccarit phân ly ra hai monosaccarit → disaccarit, ba → trisaccarit, và nhiều gọi là polysaccarit. Những saccarit khi thuỷ phân cho 8 – 10 monosaccarit gọi là các oligosaccarit, cho nhiều hơn, có thể đến 1000 – 3000 đơn vị monosaccarit thuộc loại polysaccarit. Các saccarit chỉ gồm 1 loại monosaccarit gọi là homosaccarit (saccarit đồng loại), còn gồm nhiều loại khác nhau hay có các hợp chất không phải là saccarit gọi là hetorosaccarit (saccarit dị loại). Các monosaccarit còn gọi là ‘ozơ’nên ozơ được dùng làm tiếp vĩ ngữ chỉ cho các chất đường phụ thuộc vào số cacbon. Nếu một saccarit có hai cacbon gọi là biozơ, ba cacbon gọi là triozơ, bốn cacbon gọi là tetrozơ, năm cacbon gọi là pentozơ, sáu cacbon gọi là hexozơ. Về mặt nhóm chức, saccarit gồm hai loại : hidroxyandehit và hidroxyxeton. Saccarit là hidroxyandehit có nhóm andehit nên còn gọi là andozơ, còn hidroxyxeton có nhóm xeton nên gọi là xetozơ . Trong tự nhiên thường gặp những andozơ và xetozơ có 5 và 6 cacbon, gọi là andopentozơ và andohextozơ cũng như xetopentozơ và xetohexozơ.  Các andohexozơ có công thức cấu tạo hoá học: CH=O OH OH OH OH CH OH H H H H 1 2 3 4 5 6 2 2 6 5 4 3 2 1 H H H H CH OH OH OH CH=O 2 6 5 4 3 2 1 H H H H CH OH OH OH OH CH=O 2 6 5 4 3 2 1 H H H H CH OH OH OH OH CH=O HO HO HO HO D(+)-Anlozơ, D(+)-Antrozơ, D(+)-Glucozơ, D(+)-Mannozơ  Các xetohexozơ có công thức cấu tạo hoá học: CH OH 2 2 H H H CH OH OH 2 CH OH OH 2 H H H H CH OH OH OH OH 2 CH OH 2 H H CH OH OH OH 2 CH OH 2 H H H CH OH OH HO HO HO HO C=O C=O C=O C=O D-Pxicozơ, D-Fructozơ, D-Sobozơ, D-Tagalozơ  Trong phân tử có 4 nguyên tử cacbon bất đối xứng  ( *C2 *C3 *C4 *C5), nên andohexozơ tồn tại dưới dạng 16 đồng phân quang học, trong đó có 8 đồng phân quang học dãy D và 8 đồng phân quang học dãy L. (Đồng phân quang học dãy D,L là danh pháp cấu hình tương đối theo qui tắc Fischer, trong đó, andehyd glixeric được chọn làm chất chuẩn, những hợp chất có cấu hình giống D(+)-glixeric thì liệt vào dãy D, những hợp chất có cấu hình giống L(-)-glixeric thì được liệt vào dãy L 2 CH=O OH HO CH OH CH OH CH=O H H 2 Andehit –D(+)-glixeric Andehit-L(-)-glixeric Dấu (+) hoặc (-) chỉ chiều quay mặt phân cực của ánh sáng sang phải hay trái) CH=O OH OH OH CH OH H H H H 1 2 3 4 5 6 2 OH 2 6 5 4 3 2 1 H H H H CH OH CH=O 2 6 5 4 3 2 1 H H H H CH OH OH OH CH=O 2 6 5 4 3 2 1 H H H H CH OH OH CH=O OH HO HO HO HO HO HO HO HO Những andohexơ chỉ khác nhau về cấu trúc không gian (cấu hinh) ở một nguyên tử C* được gọi là đồng phân epime của nhau. Ví dụ các cặp đồng phân epime ở C*2 là D-Glucozơ và D-Mannozơ, D(+)-Glucozơ, L(-)-Glucozơ D(+)-Mannozo, L(-)-Mannozơ OH OH OH HO CH OH CH=O 2 1 2 3 4 5 6 H H H H O H H O H H H H 6 5 4 3 2 1 2 CH OH HO OH OH H O H H H H 6 5 4 3 2 1 2 CH OH HO OH OH OH H O H H H H 6 5 4 3 2 1 2 CH OH HO OH OH H H H H 6 5 4 3 2 1 2 CH OH OH OH OH HO HO HO alpha-D(+)Glucoptranozo alpha-D(-)-Glucofuranozo beta-D(+)-Glucoptranozo beta-D(+)-Glucofuranozo Cấu trúc dạng vòng của andohexozơ, xetohexozơ, và andopentozơ. Quá trình vòng hoá do phản ứng cộng nguyên tử H trong nhóm OH ở nguyên tử C 5 hoặc C 4 vào nhóm –CH=O. Nhóm –OH sinh ra ở C 1 được gọi là nhóm hidroxyl semiaxetal. Dạng vòng có nhóm OH semiaxetal nằm cùng phía với OH ở C 5 là dạng α ; nằm trái phía với OH ở C 5 laø dạng β σ và β là hai đồng phân anome, đó là 2 đồng phân chỉ khác nhau về vị trí không gian của nhóm OH ở nguyên tử C 1 . Dạng vòng thường được biểu thị theo công thức Haworth (vòng 5-6 cạnh được qui ước nằm trong một mặt phẳng thẳng góc với mặt phẳng trang giấy, cạnh tô đậm ở phía người quan sát) [...]... phẩm thu được là este của xianhidrin(III) Khi cho sản phẩm (III) phản ứng với natri metylat các nhóm este bị thuỷ phân, hợp chất trung gian xianohidrin(IV) bị phân tích thành andozơ(V): C=O OH H H OH H OH CH2OH +H2NOH -H2O CH=NOH +4Ac O OH H 2 H OH -4CH3 COOH H OH -H2O CH2OH D-Ribozo (I) CH3ONa CHCl3 _ = C=N OH H H OH H OH CH2OH (IV) H H H OAc OAc OAc CH2OAc (III) (II) _ = C=N _ CH3ONa -NaCN -CH3OH _... chảy khác nhau và đều làm quay mặt phẳng phân cực của ánh sáng sang phải (+) hoặc sang trái (-)  Ví dụ a –ß-glucozơ có nhiệt độ nóng chảy tương ứng là 146 oC và 150 oC, góc quay cực riêng [a]D/20 = 112 và 18,7độ Khi hoà tan một trong 2 đồng phân vào nước và khi đã đạt trạng thái cân bằng, dung dịch có góc quay riêng [a]D/20 =52, độ  a –ß-Manozơ có nhiệt độ nóng chảy tương ứng là 133 oC và 132 oC, góc... andonic bởi H2O2 có muối sắt III xúc tác thu được andozơ ít hơn một nguyên tử cacbon so với andozơ ban đầu b/ Thoái phân wohl: được áp dụng để cắt mạch cacbon cho cả andopentozơ cũng như andohexozơ Trước hết andozơ (I) được chuyển thành polihidroxi oxim (II) bằng cách cho andozơ phản ứng với hydroxilamin(H2NOH) Sau đó đun nóng polihidroxi oxim với hỗn hợp anhidric axetic (Ac2O) và natriaxetat (AcONa),... OH H 1 H 2 OH beta-D-Glucofuranozơ Trong thực tế, α-D-glucopiranozơ và β-D-glucopiranozơ tồn tại ở dạng ghế, còn các nhóm nguyên tử(-OH,(-CH2OH) thường nằm ở vị trí e( tương tự cấu dạng ghế của cyclohexan và các dẫn xuất của nó) H CH2OH H CH2OH O O H HO HO H H H OH OH HO HO H H H OH OH H Manozơ và galactozơ cũng có cấu tạo dạng vòng và tồn tại ở cấu dạng ghế như glucozo  Tùy theo từng monosaccarít... axít D-Gluconic và axít Dmannonic thành các lacton tương ứng (các este vòng nội phân tử) bằng cách đun nóng, sau đó khử lacton cho D-glucozo và Dmannozơ: O=C COOH H HO H H OH H OH OH to C -H2O CH2OH Axít D-gluconic H HO H H OH H O OH CH2OH , D-Gluconolacton , Khu (Na,Hg) CH=O H OH HO H H OH H OH CH2OH D-Glucozơ Phản ứng nối dài mạch cacbon nêu trên được dùng để tổng hợp monosaccarit và được gọi là phương... –ß-Manozơ có nhiệt độ nóng chảy tương ứng là 133 oC và 132 oC, góc quay cực riêng [a]D/20 = 29,3 và -1 độ Ở trạng thái cân bằng, dung dịch có có góc quay riêng [a]D/20 =14,độ  Các monosaccarít đều có vị ngọt, fructozơ ngọt hơn glucozơ khoảng 2,4 lần và ngọt hơn galactozơ khoảng 5,5 lần  5.Tính chất hoá học: a/Phản ứng của các nhóm hidroxyl  +Phản ứng tạo phức với Cu(OH)2: tương tự như poliancol,... dùng tác nhân alkyl hoá mạnh hơn + Phản ứng tạo thành axetal và axetal vòng : Monosaccarít là những hợp chất chứa nhiều nhóm hidroxyl trong phân tử nên cũng phản ứng với andehit hoặc xeton trong môi trường axít, tạo thành axetal và xetal vòng b/Phản ứng của nhóm cacbonyl:  + Phản ứng oxyhoá giữ nguyên mạch cacbon: Trong nước, dạng mạch vòng và dạng mạch hở của monosaccarít đồng thời tồn tại Nhóm chức... CH2 OH OH H OH OH CH 2OH c/Các phản ứng nối dài mạch cacbon và cắt ngắn mạch cacboncủa monosaccarít:  Phản ứng nối dài mạch cacbon: tương tự andehít, monosaccarít có phản ứng cộng với HCN, sau đó qua một dãy phản ứng chuyển hoá thu được monosaccarít tăng thêm một nguyên tử cacbon trong phân tử  Ví dụ từ D-rabinozơ tổng hợp được D-glucozơ và D-Mannozơ theo sơ đồ sau: = C=N H HO H H CH=O HO H OH H H... Đồng phân nào có năng lượng nhỏ sẽ chiếm hàm lượng cao hơn  Ví dụ đối với D-glucose và D-galactose đồng phân ß có năng lượng nhỏ hơn đồng phân a nên tỉ lệ đồng phân a/ ß đều xấp xỉ bằng 36/64; trong khi đó, tỉ lệ trên của D-Mannozơ là 68/32, vì đồng phân a có năng lượng nhỏ hơn đồng phân ß Trong nước, dạng mạch hở và mạch vòng nằm trong cân bằng: 6 OHCH2 O 5 H H 4 OH 1 CH2 OH HO 2 OH 3 H 1 CH2OH 2... hơn những nhóm OH khác Vì vậy,khi đun nóng monosaccarít với ancol có HCl khan làm xúc tác, chỉ nhóm OH semiaxetal được thay thế bởi nhóm OR, tạo ra liên kết glicosid C-OR Các hợp chất sinh ra theo con đường này đều có tên chung là glicosid  CH2OH H H HO HO CH2OH H OH O OH H OH H H OH H O OCH3 H H + H2O H HO ' metyl-alpha-D-glucopiranozid( SP chinh) + CH3OH CH2OH H H OH O H + H2O H OCH HO 3 H HO metyl-beta-D-glucopiranozid(SP . OH O OH HO 2 3 4 5 6 H H H 1 2 H alpha-D-Glucopiranozơ, beta-D-Glucopiranozo alpha-D-Glucofuranozơ, beta-D-Glucofuranozơ H H H 2 CH OH HO OH H H HO OH O O OH HO H H OH HO CH OH 2 H H H Trong thực tế, α-D-glucopiranozơ và β-D-glucopiranozơ. HÓA HỌC ĐƯỜNG & TINH BỘT (TT) NHỮNG TÍNH CHẤT HOÁ-LÝ CƠ BẢN CỦA ĐƯỜNG VÀ TINH BỘT Hợp chất đơn giản nhất của gluxít hay hidratcacbon là các chất đường, gọi là các saccarit Saccarit. OH OH OH OH HO HO HO alpha-D(+)Glucoptranozo alpha-D (-) -Glucofuranozo beta-D(+)-Glucoptranozo beta-D(+)-Glucofuranozo Cấu trúc dạng vòng của andohexozơ, xetohexozơ, và andopentozơ. Quá trình