Aldose - Aldose

An aldose je monosacharid (jednoduchý cukr) s uhlíkovým řetězcem s a karbonylová skupina na nejvzdálenějším atomu uhlíku, což z něj činí aldehyd, a hydroxylové skupiny připojen ke všem ostatním atomům uhlíku. Aldózy lze odlišit od ketózy, které mají karbonylovou skupinu od konce molekuly, a proto jsou ketony.

Struktura

Fischerova projekce z D-glyceraldehyd

Stejně jako většina uhlohydrátů mají i jednoduché aldózy obecné chemický vzorec C_n(H₂Ó)_n. Protože formaldehyd (n = 1) a glykolaldehyd (n = 2) se obecně nepovažují za sacharidy,^[1] nejjednodušší možnou aldózou je triose glyceraldehyd, který obsahuje pouze tři uhlík atomy.^[2]

Protože mají alespoň jedno asymetrické uhlíkové centrum, vykazují všechny aldózy stereoizomerismus. Aldózy mohou existovat buď v a D- formulář nebo L- forma. Stanovení se provádí na základě chirality asymetrického uhlíku nejdále od aldehydového konce, konkrétně druhého posledního uhlíku v řetězci. Aldózy s alkoholovými skupinami napravo od Fischerova projekce jsou D-aldózy a ti s alkoholy nalevo jsou L-aldózy. D-aldózy jsou častější než L-aldózy v přírodě.^[1]

Mezi příklady aldóz patří glyceraldehyd, erytroza, ribóza, glukóza a galaktóza. Ketózy a aldózy lze chemicky odlišit Seliwanoffův test, kde je vzorek zahříván kyselinou a resorcinol.^[3] Test se opírá o dehydratační reakce který se v ketózách vyskytuje rychleji, takže zatímco aldózy reagují pomalu a vytvářejí světle růžovou barvu, ketózy reagují rychleji a silněji a vytvářejí tmavě červenou barvu.

Aldózy mohou izomerizovat na ketózy skrz Lobry-de Bruyn-van Ekensteinova transformace.

Názvosloví a běžné aldózy

Rodokmen aldóz: (1) D- (+) - glyceraldehyd; (2a) D- (-) - erytrosa; (2b) D- (-) - threose; (3a) D- (-) - ribóza; (3b) D- (-) - arabinóza; (3c) D- (+) - xylóza; (3d) D- (-) - lyxóza; (4a) D- (+) - slitina; (4b) D- (+) - altrose; (4c) D- (+) - glukóza; (4d) D- (+) - manóza; (4e) D- (-) - gulosa; (4f) D- (-) - idose; (4 g) D- (+) - galaktóza; (4h) D- (+) - talose

Aldózy se liší počtem uhlíků v hlavním řetězci. Minimální počet uhlíků v páteři potřebných k vytvoření molekuly, která je stále považována za sacharid, je 3 a sacharidy se třemi uhlíky se nazývají triózy. Jediná aldotrióza je glyceraldehyd, které má jedno chirální stereocentrum se 2 možnými enantiomery, D- a L-glyceraldehyd.

Některé běžné aldózy jsou:

• Triose: glyceraldehyd
• Tetrózy: erytroza, threose
• Pentózy: ribóza, arabinóza, xylóza, lyxóza
• Hexózy: Glukóza

Nejčastěji diskutovanou kategorií aldóz jsou ty se 6 uhlíky, aldohexózy. Některé aldohexózy, které se obecně nazývají běžnými jmény, jsou:^[4]

• D-(+)-Allose
• D-(+)-Altrose
• D-(+)-Glukóza
• D-(+)-Manóza
• D-(−)-Gulose
• D-(+)-Představte si
• D-(+)-Galaktóza
• D-(+)-Talose

Stereochemie

Aldosy jsou běžně označovány jmény specifickými pro jeden stereoizomer sloučeniny. Tento rozdíl je obzvláště důležitý v biochemii, protože mnoho systémů může používat pouze jeden enantiomer sacharidů a nikoli druhý. Aldózy však nejsou zamčené do jedné konformace: mohou a mohou kolísat mezi různými formami.

Aldózy mohou tautomerizovat na ketózy v dynamickém procesu s enol středně pokročilí.^[1] Tento proces je reverzibilní, takže aldózy a ketózy lze považovat za vzájemně v rovnováze. Aldehydy a ketony jsou však téměř vždy stabilnější než odpovídající enolové formy, takže obvykle převládají aldo- a ketoformy. Tento proces s enolovým meziproduktem také umožňuje stereoizomerizaci. Základní řešení urychlují vzájemnou přeměnu izomerů.

Sacharidy s více než 4 uhlíky existují v rovnováze mezi uzavřeným kruhem nebo cyklickou formou a formou otevřeného řetězce. Cyklické aldózy jsou obvykle kresleny jako Haworthovy projekce a formy otevřeného řetězce jsou běžně kresleny jako Fischerovy projekce, z nichž oba představují důležité stereochemické informace o formách, které zobrazují.^[1]

Reference