Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Семейство сахарных кислот. Алдари́новые кислоты — это группа сахарных кислот, в которых концевые гидроксильные и карбонильные группы сахаров замещены концевыми карбоксильными группами и характеризуются формулой HO2C(CHOH)nCO2H. Окисление только альдегидной группы приводит к образованию альдоновой кислоты, а окисление только концевой гидроксильной группы — к образованию уроновой кислоты. Алдари́новые кислоты не способны образовывать циклические гемиацетали, как неокисленные сахара, но в некоторых случаях могут образовывать лактоны.
Family of sugar acids
Aldaric acids are a group of sugar acids, where the terminal hydroxyl and carbonyl groups of the sugars have been replaced by terminal carboxylic acids, and are characterised by the formula HO2C (CHOH)n CO2H. Oxidation of just the aldehyde yields an aldonic acid while oxidation of just the terminal hydroxyl group yields an uronic acid.) Aldaric acids cannot form cyclic hemiacetals like unoxidized sugars, but they can sometimes form lactones.
Синтез и реакции
Алдариновые кислоты обычно синтезируются окислением альдоз азотной кислотой. В этой реакции реагирует открытая цепь (полигидроксиальдегидная) форма сахара. Эти соединения представляют интерес как химические вещества, полученные из биомассы, в том числе для производства полиэстеров на основе биомассы.
Aldaric acids are usually synthesized by the oxidation of aldoses with nitric acid. In this reaction it is the open chain (polyhydroxyaldehyde) form of the sugar that reacts. These compounds are of interest as bio derived chemicals including to bio derived polyesters.
Структура
Номенклатура альдариновых кислот основана на сахарах, из которых они получены; например, глюкоза окисляется до глюкариновой кислоты, а ксилоза – до ксилариновой кислоты. В отличие от исходных сахаров, алдариновые кислоты имеют одинаковую функциональную группу на обоих концах углеродной цепи; поэтому два различных сахара могут образовывать одну и ту же алдариновую кислоту (это можно понять, взглянув на проекцию Фишера сахара, перевернутую вверх ногами – для обычных альдоз это другое соединение из-за альдегидной группы вверху и гидроксильной группы внизу, но для алдариновых кислот на обоих концах находится карбоксильная группа, поэтому положение «вверх ногами» или «прямое» не имеет значения). Например, D-глюкаровая кислота и L-гуларовая кислота – это одно и то же соединение (но предпочтительнее название D-глюкаровая кислота из-за префикса D). Как следствие, некоторые алдариновые кислоты являются мезоформами, не обладающими оптической активностью, несмотря на наличие нескольких хиральных центров. Это происходит, если сахар и его энантиомер окисляются до одной и той же алдариновой кислоты. Примером служит D-галактоза, имеющая четыре хиральных центра, но D-галактаровая и L-галактаровая кислоты, имеющие противоположную конфигурацию в каждом хиральном центре и, следовательно, ожидаемо являющиеся энантиомерами, на самом деле представляют собой одно и то же соединение; таким образом, галактаровая кислота является ахиральной мезоформой, не проявляющей оптической активности. Это также можно понять, рассмотрев проекцию Фишера любой из этих кислот, перевернутую вверх ногами – конфигурация каждого атома углерода при этом меняется на противоположную. Адипиновая кислота, HO2C(CH2)4COOH, не является алдариновой кислотой, а простой дикарбоновой кислотой.
Nomenclature of the aldaric acids is based on the sugars from which they are derived; for example, glucose is oxidized to glucaric acid and xylose to xylaric acid. Unlike their parent sugars, aldaric acids have the same functional group at both ends of their carbon chain; therefore, two different sugars can yield the same aldaric acid (this can be understood by looking at the Fischer projection of a sugar upside down—with normal aldoses, this is a different compound due to the aldehyde function at the top and the hydroxyl function at the bottom, but with aldaric acids, there is a carboxylic acid function on both ends, so upside down and right side up do not matter). For example, D glucaric acid and L gularic acid are the same compound (but the first name is preferred, because of D prefix). A consequence of this is that some aldaric acids are meso forms with no optical activity despite their multiple chiral centers—this occurs if a sugar and its enantiomer oxidize to the same aldaric acid. An example is D galactose—it has four chiral centers, but D galactaric and L galactaric acids, which have the opposite configuration at each chiral center and therefore would be expected to be enantiomers, are actually the same compound; therefore, galactaric acid is an achiral meso form with no optical activity. Again, this can be understood by taking the Fischer projection of either acid and looking at it upside down—the configuration is now switched at every carbon. Adipic acid, HO2C(CH2)4COOH, is not an aldaric acid, but a simple dicarboxylic acid.