Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Класс сахаридных соединений, имеющих структуру в виде пятичленного кольца, состоящего из четырех атомов углерода и одного атома кислорода.
Class of saccharide compounds structured as a 5 carbon, 1 oxygen ring
В органической химии пираноза – это общее название для сахаров, имеющих химическую структуру, включающую шестичленное кольцо, состоящее из пяти атомов углерода и одного атома кислорода (гетероцикл). За пределами кольца могут присутствовать другие атомы углерода. Название происходит от сходства с кислородным гетероциклом пираном, но кольцо пиранозы не содержит двойных связей. Пираноза, в которой аномерная группа –OH (гидроксильная группа) в положении C(1) преобразована в группу OR, называется пиранозидом. Тетрагидропиран. Название: Тетрагидропиран. α D (+) Глюкопираноза. Структурная формула. Тетрагидропирановое кольцо выделено синим. Тетрагидропирановое кольцо выделено синим.
In organic chemistry, pyranose is a collective term for saccharides that have a chemical structure that includes a six membered ring consisting of five carbon atoms and one oxygen atom (a heterocycle). There may be other carbons external to the ring. The name derives from its similarity to the oxygen heterocycle pyran, but the pyranose ring does not have double bonds. A pyranose in which the anomeric |\sOH (hydroxyl group) at C(l) has been converted into an OR group is called a pyranoside. Tetrahydropyran Name Tetrahydropyran α D (+) Glucopyranose structural formula Tetrahydropyrane ring highlighted blue Tetrahydropyrane ring highlighted blue
Формирование
Кольцо пиранозы образуется в результате реакции гидроксильной группы на углероде 5 (C5) сахара с альдегидной группой на углероде 1. Это приводит к образованию внутримолекулярного гемиацеталя. Если реакция происходит между гидроксильной группой на углероде 4 (C4) и альдегидной группой, образуется фураноза. Форма пиранозы термодинамически более стабильна, чем форма фуранозы, что проявляется в соотношении этих двух циклических форм в растворе.
The pyranose ring is formed by the reaction of the hydroxyl group on carbon 5 (C 5) of a sugar with the aldehyde at carbon 1. This forms an intramolecular hemiacetal. If reaction is between the C 4 hydroxyl and the aldehyde, a furanose is formed instead. The pyranose form is thermodynamically more stable than the furanose form, which can be seen by the distribution of these two cyclic forms in solution.
История
Герман Эмиль Фишер получил Нобелевскую премию по химии (1902) за его работы по определению структуры D-алдогексоз. Дальнейшее уточнение конформации пиранозных колец произошло, когда Спонслер и Доре (1926) осознали, что математический подход Саксе к шестичленным кольцам можно применить к их рентгеноструктурному анализу целлюлозы. Эти конформеры могут переходить друг в друга; однако каждая форма может иметь существенно различную относительную энергию, поэтому для перехода между ними может существовать значительный энергетический барьер. Энергию этих конформаций можно рассчитать с помощью квантовой механики; приведен пример возможных межконверсий глюкопиранозы. Конформации пиранозного кольца внешне похожи на конформации циклогексанового кольца. Однако специфическая номенклатура пираноз включает ссылку на атом кислорода в кольце, а наличие гидроксильных групп на кольце оказывает выраженное влияние на его конформационные предпочтения. Существуют также конформационные и стереохимические эффекты, специфичные для пиранозного кольца.
Hermann Emil Fischer won the Nobel Prize in Chemistry (1902) for his work in determining the structure of the D aldohexoses. A further refinement to the conformation of pyranose rings came when Sponsler and Dore (1926) realized that Sachse's mathematical treatment of six membered rings could be applied to their X ray structure of cellulose. These conformers can interconvert with one another; however, each form may have very different relative energy, so a significant barrier to interconversion may be present. The energy of these conformations can be calculated from quantum mechanics; an example of possible glucopyranose interconversions is given. The conformations of the pyranose ring are superficially similar to that of the cyclohexane ring. However, the specific nomenclature of pyranoses includes reference to the ring oxygen, and the presence of hydroxyls on the ring have distinct effects on its conformational preference. There are also conformational and stereochemical effects specific to the pyranose ring.
Спектроскопия МРТ
Как показано на диаграмме выше по значениям относительной энергии структур, конформации "кресла" являются наиболее стабильными формами углеводов. Эта чётко определённая и стабильная конформация означает, что атомы водорода пиранозного кольца удерживаются под относительно постоянными углами друг к другу. ЯМР-спектроскопия углеводов использует эти двугранные углы для определения конфигурации каждой гидроксильной группы вокруг кольца.
As shown by the relative structure energies in the diagram above, the chair structures are the most stable carbohydrate form. This relatively defined and stable conformation means that the hydrogen atoms of the pyranose ring are held at relatively constant angles to one another. Carbohydrate NMR takes advantage of these dihedral angles to determine the configuration of each of the hydroxyl groups around the ring.