hydratcarbon

Hydratcarbon là gì?

Cã mÊy lo¹i hydratcarbon?

• Monosacarid

• Oligosacarid

• Polisacarid

Monosacarid lµ g×?

• Là những bán acetal vòng của aldehyd-alcol hay ceton-alcol có đa chức alcol, trong dung dịch gắn liền với dạng không vòng là aldehyd-alcol hay ceton-alcol đa chức alcol

Cấu tạo

• Cấu tạo mạch thẳng (công thức hình chiếu Fischer)

Công thức hình chiếu Fischer

C OHH

CHO

CH2OHCH2OH

C OHH

CHO CHO

CH2OH

OHH

(I) (II) (III)

CHO

OHH

HHO

OHH

OHH

CH2OH

CHO

HHO

HHO

OHH

OHH

CH2OH

CH2OH

C

HHO

OHH

OHH

CH2OH

O

Công thức hình chiếu Fischer

D-Glucose D-Mannose D-fructose

Cấu tạo

• Cấu tạo mạch vòng (công thức chiếu Haworth)

CHO

OHH

HHO

OHH

OHH

CH2OH

C

OH

CH2OH

H

OHOH

H OH

HO

H

1

23

4

5

6

CHOH

O

CH2OH

HH

OHOH

H

H

OH

CH(OH)

OHH

HHO

OHH

OH

CH2OH

Công thức chiếu Haworth

Công thức chiếu Haworth

CH2OH

C O

HHO

OHH

OHH

CH2OH

1

2

3

4

5

6

C

O

H

OH

H

H

H

CH2OH

OOH

HOCH2

HOCH2

OH

O

H

OH

H

H

OH

CH2OH

1

2

34

5

6

CH2OH

C(OH)

HHO

OHH

OH

CH2OH

Công thức cấu dạng

OO

Đồng phân

• Đồng phân cấu tạo: – Đồng phân nhóm chức– Đồng phân do vị trí của nhóm OH alcol

• Đồng phân quang học

Đồng phân epime

CHO

CH2OH

D-glucose D-fructose

CH2OH

CH2OH

O

D-manose

CHO

CH2OH

phÇn kh¸c nhau

phÇn gièng nhau

Đồng phân anome

OH

OH

CH2OH

OH

H

H

OH

OH

H O

H

HOCH2OH

HO

H

H

OHH

OH

H

-D-glucopyranose

OH

OH

CH2OH

OH

H

H

OH

H

OH O

H

HOCH2OH

HO

H

H

OHOH

H

H

-D-glucopyranose

Đồng phân anome

-D-glucopyranose -D-glucopyranose

C

C

OH

OHH

C HHO

C OHH

CH

CH2OH

O

H HO C

C

H

OHH

C HHO

C OHH

CH

CH2OH

O

Đồng phân quang học

CHO

OHH

CH2OH

CHO

HHO

CH2OH

D-aldehyd glyceric L-aldehyd glyceric

C

CHO

CH2OH

OHH

C

CHO

C

OHH

OHH

CH2OH

C

CHO

C

HHO

OHH

CH2OH

C

CHO

C

OHH

OHH

C OHH

CH2OH

C

CHO

C

HHO

OHH

C OHH

CH2OH

C

CHO

C

OHH

HHO

C OHH

CH2OH

C

CHO

C

HHO

HHO

C OHH

CH2OH

C

CHO

C

OHH

OHH

C OHH

C OHH

CH2OH

C

CHO

C

HHO

OHH

C OHH

C OHH

CH2OH

C

CHO

C

OHH

HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

C

CHO

C

HHO

HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

C

CHO

C

OHH

OHH

C HHO

C OHH

CH2OH

C

CHO

C

HHO

OHH

C HHO

C OHH

CH2OH

C

CHO

C

OHH

HHO

C HHO

C OHH

CH2OH

C

CHO

C

HHO

HHO

C HHO

C OHH

CH2OHD-Allose D-Altrose D-Glucose D-Mannose D-Gulose D-Idose D-Galactose D-Talose

D-Ribose D-Arabinose D-Xylose D-Lyxose

D-Erythrose D-Threose

D-Glyceraldehyd

CÊu h×nh tuyÖt ®èi (cÊu h×nh R,S)

Danh pháp

Tên chữ số Hylạp tương ứng với số nguyên tử carbon +

- Monosacarid có chức aldehyd thêm tiếp đầu ngữ

- Monosacarid có chức ceton thêm tiếp đầu ngữ

*Monosacarid có cấu tạo vòng: có tên gọi theo vòng

O

Opyran furan

*Danh pháp thông thường:*Danh pháp Kahn-Ingol-Preglog (danh pháp R, S)

ose

aldo

ceto

gọi theo tên riêng

Tªn riªng + tªn vßng b¸n acetal + ose

CHO

C

C

C

C

CH2OH

CHO

C

C

C

C

CH2OH

(2R,3S,4R,5R) penta hydroxy 2,3,4,5,6- hexanal

(2R,3S,4R,5S) penta hydroxy 2,3,4,5,6- hexanal

Hiện tượng quay cực

-D-glucose có độ quay cực là +112,2o . -D-glucose có độ quay cực là +18,7o .

• Dung dịch ổn định có độ quay cực là +52,5o

Hãa tÝnh

1- Phản ứng oxy hoá

OCH2OH

HO

HOOH

OH

COOH

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

COOH

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

COOH

1-Fehling (Cu(OH)2)2-T ollen3- Br2/H2O

HNO3 ®Æc

Acid

aldonic

Acid

Aldaric

2- Phản ứng khử

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

NaBH4

CH2OH

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

D-sorbitol

3- Phản ứng thay thế oxy của nhóm carbonyl

CH

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

O

+

CH

C

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

N NH C6H5

N NH C6H5C6H5NHH2N3

-Ph¶n øng t¹o oxim

-Ph¶n øng t¹o osazon

4- Phản ứng tăng mạch carbon

CN

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CHO

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CN

C HHO

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

C

C OHH

C HHO

C OHH

CH

CH2OH

O

O

+HCN

H+

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CHO

C HHO

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

Na(Hg)

+

C

C HHO

C HHO

C OHH

CH

CH2OH

O

O

++

5- Phản ứng giảm mạch carbon

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

COOH

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

COO)2Ca

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CHO

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

Br2/H2O CaCO3 H2O2

Fe3+

CHO

CH2OH

CH

CH2OH

N OH CN

CH2OH CH2OH

CHO

D-galactose(aldohexose)

oxim cyanohydrin D-xylose(aldopentose)

H2N OH (CH3CO)2O

CH3COONa

CH3ONa

(Na/CH3OH)

6- Phản ứng ether hóa

OCH2OH

HO

HOOH

OH

OCH2OCH3

H3CO

H3COOCH3

OCH3

CH3I

Ag2O

7- Phản ứng tạo glucosid

OCH2OH

HO

HOOH

OH

+ ROH

HCl kh«

OCH2OH

HO

HOOH

OR

C¸ch ®äc tªn

Tªn gèc R cña acetal + tªn hydratcarbon bá tËn cïng ose + osid

8- Phản ứng tạo este

OCH2OH

HO

HOOH

OH

OCH2OCOCH3

H3COCO

H3COCOOCOCH3

OCOCH3

+5(CH3CO)2O

Pyridin,0oC

9- Phản ứng epime hoá

C

CH2OH

OHC

CH2OH

OHH

OC

CH2OH

OHHH

C

CH2OH

OH

D-fructose

D-manose

endiolD-glucose

OH

10- Với kiềm đặc hoặc kiềm loãng và nhiệt độ

11- Phản ứng lên men

12- Phản ứng đặc biệt

-Ph¶n øng cña pentose víi acid v« c¬

C5H10O5

HCl ®Æc

to

furfural

+ 3 H2OO CHO

ceto pentose

-Ph¶n øng Xelivanop

HCl ®Æc

to

+Ceto hexosa+Ceto pentose

+ hydroxy methyl furfural+ furfural

resorxin S¶n phÈmng ng tô

(CHOH)n

CHO

CH2OH

(CHOCH3)n

CH

CH

H3CO

CHOCH3

O-1 (CHOAC)n

CH

CH

AcO

CHOAc

O-1 -1(CHOH)n

CH

CH

RO

CHOH

O

(CHOH)n

CHOH

CH2OH

(CHOH)n

COOH

CH2OH

(CHOH)n

COOH

COOH(CHOH)n

CHOH

CH2OH

CHO

-1(CHOCH3)n

CHO

CH2OH

CH3IAg2O

Ac2Opyridin ROH

H+

NaBH4

Br2/H2O

HNO3

1-HCN2- H3O+

3- Na(Hg)

1- Br2/H2O2- CaCO3

3- H2O2/Fe3+

ete este glycosid

alditol

acid aldonic

acid aldaric

Chøng minh cÊu t¹o (tù ®äc)

P víi HI P t¹o oxim & osazon P oxy hãa víi n íc brom Oxy hãa víi HNO3 ®Æc P este hãa víi anhydrit acetic

Oligosacarid

Disacarid: C12H22O11

1- Disacarid khử (đường khử):

Là đường còn nhóm OH bán acetal có thể về dạng aldehyd

2- Disacarid không khử (đường khôngkhử):

Là đường không còn nhóm OH bán acetal để chuyển về dạng aldehyd

(+)Maltose (4-O-(-D-glucopyranosyl)- -D-glucopyranose)

OCH2OH

HH

OHH

OH

OH

H

H

OOH

H

H

OH

OH

H

HH

CH2OHO

1 4 14

OCH2OH

HO

HOOH

H

OCH2OH

O

HOOH

H

OH

Maltose

1

4'

OCH2OH

HOOH

OH

HCellobiose

OCH2OH

HO

HOOH

O

H

14'

OCH2OH

HOOH

O

H

OH

Lactose

OCH2OH

HOOH

OH

H

1

4'

OCH2OH

HO

HOOH

H OCH2OH

O

HO

OHCH2OH

H

Sacarose

1 2

Polysacarid

1-Tinh bột

-Có 20% amilose và 80% amilopectin

CÊu tróc tinh bét

4 141

OCH2OH

HH

H

OH

OH

H

H

O

H

H

OH

OH

H

HH

CH2OHO

O

OCH2OH

HH

H

OH

OH

H

H

O

H

H

OH

OH

H

HH

CH2OHO

OO

1 4 14

Amylose

4 1411 4 14

1 4 14

OCH2OH

HH

H

OH

OH

H

H

O

H

H

OH

OH

H

O

HH

CH2OHO

O

O O

OCH2OH

HH

H

OH

OH

H

H

O

H

H

OH

OH

H

HH

CH2OHO

O

O

CH2

HH

H

OH

OH

H

H

O

H

H

OH

OH

H

HH

CH2OHO

6

Amylopectin

4'

1

OCH2OH

HOOH

H

O

O

H

HOH

HO

O

CH2

O

O

HOH

HO

OCH2OH

O

OCH2OH

O

HOOH

H1

4'

1

Amylopectin

6'

TÝnh chÊt tinh bét

• Không tan trong nước lạnh, phần amilopectin tạo thành dung dịch sánh gọi là hồ tinh bột

• Amilose có cấu trúc thẳng và tan được trong nước. Amilopectin có cấu trúc phân nhánh và không tan trong nước.

• Iod tác dụng với tinh bột (hồ tinh bột) cho màu xanh đậm. Với amilose cho mà xanh thẫm; với amilopectin cho màu tím đỏ nhạt

• Không có tính khử ( không tác dụng với tt Fehling)

• Thuỷ phân tạo dextrin maltose glucose (men hoặc khi đun nóng; nhanh hơn khi có mặt acid)

2- Cellulose

*Cấu tạo: (C6H10O5)n gồm các gốc -D-glucose nối với nhau bằng liên kết -D-glucosid

4'1

OCH2OH

O

HOOH

O OCH2OH

HOOH

OOH

HO

OCH2OH

O14'

Cellulose

TÝnh chÊt • Không có độ ch¶y.• Không tan trong nước.• Tan được trong một số dung môi đặc biệt như

H2SO4đặc, tt Schweizer...

• Thuỷ phân: bằng men tạo cellobiose. Với H2SO4đặc, cho hexose.

Tham gia c¸c ph¶n øng ether hãa, este hãa, nitro hãa do c¸c nhãm OH tù do cña ®¬n ph©n

T¸c dông víi CS2 vµ NaOH t¹o chÊt láng (Visco)

3- Glycogen

4- Pectin

OCOOH

O OCOOH

O

COOHOO

COOHO O

O

COOHO

acid D-galacturonic

5- Chitin