С
Сахароза С12Н22О11. Твердое |
кристаллическое вещество, не растворимое в |
|||||||||||||
спирте хорошо растворимое в воде и в водно-спиртовой смеси. |
Систематическое |
|||||||||||||
название: О -а - D-глюкопиранозил-(1,2) - |
|
|
|
β – D – фруктофуранозид. |
||||||||||
Относится к невосстанавливающим (нередуцирующим) дисахаридам , так как |
||||||||||||||
полуацетальный |
(аномерный) |
|
|
гидроксил |
глюкозы |
участвует |
в образовании |
|||||||
гликозиднойсвязи |
с гликозиднойгидроксильнойгруппой |
фруктозы. |
||||||||||||
|
H |
|
|
CH2OH |
|
O |
H |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
H |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|||||
|
OH |
OH |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
H |
|
|
OH |
O |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
CH2OH |
O |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
H |
|
|
OH |
|
|
|
|
||||
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
CH |
|
|
|||
|
|
|
OH |
|
|
|
|
связь гликозидная (1- а, 2- β ) |
||||||
Сахароза не |
реагирует |
|
|
с реактивом |
Фелинга, реактивом |
Толленса. Дает |
||||||||
положительную реакцию Селиванова на фруктозу, т.к. при проведении качественного определения в кислой среде происходит гидролиз сахарозы. При гидролизе сахарозы образуется смесь двух моносахаридов. Изменяется направление плоскости поляризованного луча света. Сахароза вращает вправо [а ] = + 66,50, при гидролизе образуется равная смесь глюкозы [а ] = + 59,70 и фруктоз[ а ] = -92,30. , направление вращения становится левым(-92,30 + 59,70 = -32,60) Смесь D-глюкозы иDфруктозы, образующаяся при гидролизе сахарозы, носит название« инвертный сахар». Гидролиз сахарозы не происходит в щелочной среде, но достаточно растворенного воде углекислого газа, чтобы вызвать гидролитический распад на моносахариды. Процесс гидролиза можно зафиксировать появлением качественной реакции на свободную глюкозу. Основной пищевой углевод, относится к так называемым «легкоусвояемым углеводам», которые быстро и легко всасываются.
Сахароза гидролизуется в полости рта и желудочно - кишечном |
тракте, |
||
моносахариды глюкоза и фруктоза |
всасываются в кровь, и глюкоза |
вызывает |
|
быструю ответную реакцию выделения гормона инсулина. |
В полости рта сахароза |
||
активирует развитие микрофлоры, |
способствующей возникновению |
кариеса. |
|
Широко применяется в пищевой промышленности, производстве спиртов (сорбита, маннита), пищевого этанола, искусственного меда, подсластитель в составе лекарственных препаратов
166 |
166 |
|
Сложные белки (см. Белки сложные).
Сопряжение. Наличие в органической молекуле фрагмента, в котором чередуются а) кратные и одинарные связи или б) кратные связи и атомы с неподеленными парами электронов (азота, кислорода, серы, галогенов). Чередующиеся кратные и простые связи образуют цепь сопряжения (см.
Сопряженные системы).
а) -СН 2 – СН=СН-СН=СН- СН2-СН= СН- |
б)-СН 2-СН=СН-О-СН2-СН2-О-СН3 |
|
участок сопряжения |
участок сопряжения |
|
Сопряженные( |
конъюгированные) |
связи (двойные илитройные). |
Кратные связи разделены одинарнойсвязью .
Сопряженные системы. Органически молекулы, в которых есть фрагменты сопряжения или все атомы участвуют в сопряжении.
Различают два вида сопряженных систем
1.Ациклические( цепь сопряжения разомкнута). Важнейшие биоактивные представители изопрен, каротин, витамин А (ретинол, ретиналь, ретиноевая кислота, карбоновые кислоты (кротоновая, пировиноградная, фумаровая, щавелевоуксусная)
2.Циклические (цепь сопряжения замкнута) Представитель1,3,5,7 - циклооктатетраен
Особо выделяют ароматические сопряженные системы, которые подразделяют на карбоциклические (бензол, нафталин, фенантрен и др) и гетероциклические (пиррол,пиридин,пурин, имидазол,тиофен и др.)
Сопряженная кислота (см.Основание .теория Бренстеда -Лоури ).
Сопряженное основание (см.Кислота , теория Бренстеда -Лоури ).
а – Спираль (см.Вторичная структура белка).
Спектроскопия. Учение о спектрах электромагнитного излучения, которое вещество может испускать, поглощать или рассеивать. Для изучения органических соединений выбирают диапазоны волн в пределах λ >1мм( радиоспектроскопия), 1мм>λ > 1000 Ǻ (оптическая спектроскопия), 100Ǻ >λ > 0,1 Ǻ (рентгеновская спектроскопия). В оптической спектроскопии можно выделить несколько направлений:
167 |
167 |
|
- |
ультрафиолетовая спектроскопия(УФ |
, λ < 4000 Ǻ) |
|
- |
спектроскопия |
видимого излучения, позволяет исследовать спектры |
|
окрашенных веществ(7600 |
Ǻ > λ > 4000 Ǻ) |
|
|
- инфракрасная спектроскопия (ИКС,λ > 7600 Ǻ)
Большее распространение в химии получили методы радиоспектроскопии: ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и его разновидность протонный магнитный резонанс (ПМР), электронный парамагнитный резонанс (ПМР), ядерный квадрупольный резонанс (ЯКР). В медицине широко применяется для исследования внутренних органов метод магнитной резонасной терапии (МРТ), в основе которого лежат те же принципы спектроскопии.
(см.Люминесценция , Хемилюминесценция )
Спектрофотометрия. Исследует зависимость интенсивности преобразования света веществом в зависимости от длины волны. Проводят спектрофотометрию в инфракрасныой( ИК), видимой, ультрафиолетовой (УФ) областях спектра. Оптическийприбор называется спектрофотометр. Применяют для научных и практических целей:
-установление связи между спектрами различных веществ и химическим строением и составом этих веществ,
- количественное определение различных веществ в растворах, используют область характерного спектра поглощения.
Аналитическая спектрофотометрия основана на законе Бугера-Ламберта-Бера: интенсивность светового потока, проходящего через вещество, экспотенциально уменьшается в зависимости от длины оптического пути и концентрации вещества в образце. Другими словами, оптическая плотность D (англ.-density- плотность)
образца прямо пропорциональна концентрации вещества в образце и длине светового пути.
Dε• =Cl• |
ε - молярный коэффициент поглощения |
|
С |
– |
концентрация вещества,моль /л |
l -длина |
пути луча,см |
|
Концентрацию вещества в растворе можно определить, зная оптическую плотность, молярный коэффициент поглощения и длину пути (длину кюветы, в которую помещен исследуемый раствор).
В лабораторных рутинных (обычных) медицинских исследованиях используют не спектрофотометр, а фотоэлектроколориметр (ФЭК), который обладает ограниченным набором длин волн в видимой области и близком ультрафиолете. Длина волны устанавливается с помощью цветного светофильтра. Используют наборы реактивов, в которых обязательно присутствует стандартный раствор исследуемого вещества с известной концентрацией. Проводят по методике
химическую качественнуюреакцию |
с биологической жидкостью и стандартным |
|
|
168 |
168 |
|
|
|
раствором, замечают величины оптической плотности и проводят расчет содержания исследуемого вещества в опытном образце.
С вещ.в опыте =С станд. • D опыт/ D станд
Старшинство групп. Правила приоритетного распределения групп для создания систематического названия. Применяется широко в номенклатуре биологически активных соединений. (см. Номенклатура.Приложение ).
Стеариновая кислотаС 17Н35СООН (см.Высшие жирные кислоты).
Стереоизомерия (пространственная изомерия). Все химические соединения,
в том числе биологически активные классы природных веществ -аминокислоты ,
белки, |
углеводы, |
гидроксикислоты, |
липиды, |
имеют |
|
определенную |
|||
пространственную |
организацию. |
От нее |
зависит |
способность |
этих веществ |
||||
связываться с рецепторами, |
превращаться в биохимических реакциях с участием |
||||||||
белков-ферментов, |
транспортироваться через мембраны. |
Для |
характеристики |
||||||
пространственных |
изомеров |
используют |
два |
понятия: |
конфигурация и |
||||
конформация. |
|
|
|
|
|
|
|
пространстве. |
|
Конфигурация |
- определенное |
расположение |
атомов |
в |
|||||
Конфигурация создается благодаря направленному расположению орбиталей валентных электронов атомов. Тетраэдрическое направление связей при гибридизация sp3 ,валентном угле 1090 28' создает возможность возникновения
асимметрического (хирального, оптически активного атома углерода) и оптически активных молекул
Тригональное плоскостное направление связей при гибридизации sp2, валентном угле между связями 1200 создает возможность образования плоскостной
геометрической (цис,транс-изомерии).
Конформация -изменение расположения атомов вследствие поворота вокруг связи при сохранении конфигурации.
Молекула может иметь несколько конформаций, которые непрерывно переходят друг в друга вследствие непрерывного вращения атомов относительно одинарных связей. Конформационные изменения можно назвать «поворотной» изомерией.
Конформации отличаются по энергетическому состоянию. В наиболее устойчивой, энергетически выгодной, молекула находится более длительное время, но в результате столкновений с другими молекулами ее конформация изменяется, а затем вновь возвращается в более устойчивое состояние. Примером является установление динамического равновесия между несколькими конформациями
циклогексана, пиранового цикла(конформация |
кресло является более устойчивой |
по сравнении с конформацией ванна) |
|
169 |
169 |
|
Стереоряд. Особое изображение структурной формулы оптически активного вещества, определяют по конфигурационному стандартуD(L)- глицериновому альдегиду. (М.А .Розанов, 1906)см.(Оптическая изомерия)
Стрептоцид (см.Сульфаниламидные препараты).
Структурная изомерия . Различают два вида статическую и динамическую
(см.Структурная изомерия динамическая,Структурная изомерия статическая).
Структурная |
изомерия динамическая( |
подвижная изомерия). Примером |
этого видаизомерии |
является таутомерия (см.Таутомерия) |
|
Структурная изомерия статическая. Включает в себя изомерию скелета,
размера цикла, положения кратной связи, функциональной группы, строения функциональной группы (карбонильная – альдегидная или кетоновая, аминогруппы -первичная , вторичная , третичная). Этот вид изомерии могут проявлять вещества одного класса и разных химических классов.
Примеры:
Изомерия скелета: бутан и 2-метилпропан, аминокислоты лейцин и изолейцин.
Изомерия размера цикла: циклогексан и метилциклопентан, пиранозные и фуранозные циклоформы гексоз
Положение кратной связи:бутен -2-овая и бутен-3-овая кислоты.
Положение функциональной группы: 2-аминопропановая кислота (аланин входит в состав белков) и3аминопропановая кислота( β-аланин не встречается в составе белков,но участвует в синтезе коэнзима А)
Изомеры -вещества разных классов: карбоновые кислоты и сложные эфиры, одноатомные спирты и простые эфиры,алкены и циклоалканы.
Структурная формула органического соединения. Отражает порядок соединения атомов в молекуле и может отражать взаимное расположение частей молекулы или атомов в пространстве. Изображается с помощью структур Льюиса (каждая пара электронов между атомами заменяется черточкой)
С 2Н6 |
СН3 -СН 3 |
H H |
|
|
|
| |
| |
|
|
С -С H - |
- H |
|
|
| |
| |
|
|
H |
H |
170 |
170 |
|