Кіріспе

5 көміртекті, 1 оттегілі сақина құрылымы бар сахаридтер класы. Органикалық химияда пираноза – бес көміртек атомы мен бір оттегі атомынан тұратын алты мүшелі сақинадан (гетероцикл) құралған химиялық құрылымы бар сахаридтерді білдіретін жалпы термин. Сақинаға басқа көміртектер де қосылуы мүмкін. Атауы оттегілі гетероцикл пиранға ұқсастығынан шыққан, бірақ пираноза сақинасында екі есе байланыс жоқ. Аномерлік \sOH (гидроксил тобы) C(1) орнында OR тобына айналған пираноза пиранозид деп аталады. Тетрагидропиран Атауы Тетрагидропиран α D (+) Глюкопиранозаның құрылымдық формуласы Тетрагидропиран сақинасы көк түспен көрсетілген.

Құрылу

Пираноза сақинасы қанттың 5 (С 5) көміртегіндегі гидроксил тобының 1-көміртегіндегі альдегидпен реакцияласуынан түзіледі. Бұл ішкі молекулалық гемиацеталь құрайды. Егер реакция C 4 көміртегіндегі гидроксил мен альдегид арасында болса, фураноза түзіледі. Пираноза түрі фураноза түріне қарағанда термодинамикалық тұрақтырақ, бұл екі циклдік түрдің ерітіндіде таралуынан байқалады.

Тарих

Герман Эмиль Фишер химия саласындағы Нобель сыйлығын (1902) Д-альдогексоздарының құрылымын анықтаған жұмысы үшін алды. Пираноза сақиналарының конформациясын одан әрі жетілдіру Спонслер мен Доре (1926) Саксенің алты мүшелі сақиналарды математикалық түрде өңдеуін олардың целлюлозаның рентгендік құрылымына қолдануға болатынын байқағанда болды. Бұл конформерлер бір-біріне айналуы мүмкін; алайда, әрбір түрінің салыстырмалы энергиясы өте әртүрлі болуы мүмкін, сондықтан айналуға елеулі кедергілер болуы мүмкін. Бұл конформациялардың энергиясын кванттық механика арқылы есептеуге болады; мысалы, глюкопиранозаның мүмкін айналу түрлері көрсетілген. Пираноза сақинасының пішіні сырттай циклогексан сақинасына ұқсас. Дегенмен, пиранозалардың ерекше номенклатурасы сақинадағы оттекке сілтеме жасайды, ал сақинадағы гидроксил тобының болуы оның конформациялық қалауын айқын түрде әсер етеді. Пираноза сақинасына тән конформациялық және стереохимиялық әсерлер де бар.

NMR спектроскопиясы

Жоғарыдағы диаграммада көрсетілгендей, салыстырмалы құрылымдық энергиялар бойынша кресло тәрізді құрылымдар ең тұрақты көмірсулар түрі болып табылады. Бұл анықталған және тұрақты конформация пираноза сақинасының сутек атомдарының бір-біріне шамалы тұрақты бұрыштарда орналасуын қамтамасыз етеді. Көмірсулардың ЯМР-ы осы диэдрлік бұрыштарды пайдаланып, сақинадағы гидроксилдік топтардың әрқайсысының конфигурациясын анықтайды.