Промышленность

Небольшое отступление в связи с изображением на бумаге структур сахаров. Мы говорили, что для углеводов важнейшее значение имеет пространственное расположение заместителей при асимметрических углеродных атомах (которых у гектозы, например, четыре). Очень важно поэтому как-то договориться о правилах изображения пространственных структур на плоскости бумаги. Сделать это можно двумя почти равноценными способами: 1) рисовать структуры в виде линейной цепочки типа (1) с расположением заместителей по правую и левую сторону от углеродной цепи (так называемые перспективные формулы Хеуорса); 2) изображать их в виде кольца и располагать заместители вертикально вверх и вниз (так называемые проекционные формулы Фишера), как это показано на примере структур (2) и (3).

Не вдаваясь в подробности преобразования линейных структур в циклические, отметим следующее правило правописания. Заместители (в частности ОН-группы), занимающие в линейной структуре правую сторону от углеродной цепи, располагаются в циклической форме по вертикали вверх, а группы, находящиеся слева от цепи,- соответственно вертикально вниз. Для примера: вот две эквивалентные формы изображения D-галактозы – (4) и (5):

Важнейшим реакционным центром моносахаридов является карбонильная группа, которая, как это показано на примере глюкозы, «замкнута» на одну из гидроксильных групп. В результате образуется пяти – или шестичленпое кольцо с внутренним полуацетальным кислородным мостиком. Карбонильная группа при этом трансформируется в гликозидный гидроксил, который в зависимости от характера циклизации может занимать две пространственно неэквивалентные позиции относительно плоскости углеводного кольца – «вверх» (2) или «вниз» (3). Такие структуры, различающиеся только конфигурацией гликозидного центра, называют аномерами. Гликозидный гидроксил во многом сохраняет свойства, присущие карбонильной «функции», в частности, способность вступать в реакции нуклеофильного присоединения и замещения при взаимодействии с аминами и спиртами с образованием N-гликозидов и О-гликозидов. Эти производные, как и исходные моносахариды, могут существовать в двух аномерных формах с различным пространственным расположением заместителя при гликозидном центре: