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40 Carboidratos 2022.1 Prof. Paulo Cesar de Lima Nogueira Aula: 07/11/2022 Química Orgânica II • Anômeros: diastereoisômeros diferindo apenas no carbono acetal ou hemiacetal. O átomo de “C” hemiacetal ou acetal é chamado de carbono anomérico. carbono anomérico α-D-glicopiranose (36%) β-D-glicopiranose (64%)D-glicose (0,02%) 41 Carboidratos Monossacarídeos: Estrutura cíclica giro da ligação C4-C5 α-D-(+)-glicopiranose β-D-(+)-glicopiranoseD-glicose a –OH adiciona-se à C=O para fechar o anel de 6-membros e formar um hemiacetal cíclico. Nota: Um aldeído reage com 1 equivalente de álcool formando um hemiacetal. 42 Carboidratos Monossacarídeos: Estrutura cíclica α-D-(+)-glicopiranose α-D-(+)-ribofuranose Projeções de Fischer Projeções de Haworth 43 Carboidratos Monossacarídeos: Projeções de Haworth Sir Walter N. Haworth – Nobel em Química (1937): Carboidratos e Síntese da vitamina C. (1883-1950) • Monossacarídeo cíclico de 6-membros é denominado piranose α-D-(+)-glicopiranose β-D-(+)-glicopiranose α-D-ribofuranose β-D-ribofuranose 44 Carboidratos Monossacarídeos: Estrutura cíclica (projeções de Haworth) • Monossacarídeo cíclico de 5-membros é denominado furanose • Cetoses também existem predominantemente nas formas cíclicas. • D-frutose forma um hemiacetal cíclico de 5-membros decorrente da reação do grupo OH em C-5 com o grupo carbonila da cetona. • Se o novo C* (C-2) tem o grupo OH à direita na projeção de Fischer, α-D-frutose. Se o grupo OH está à esquerda, β-D-frutose. Projeções de Fischer Projeções de Haworth (α-D-frutofuranose) β-D-frutopiranose 45 Carboidratos Monossacarídeos: Projeções de Haworth α-D-frutose • Projeção de Fischer: NÃO adequada para mostrar a estrutura cíclica de um açúcar. • Projeção de Haworth para uma D-piranose - o anel de 6-membros é representado como uma superfície horizontal. O “O” do anel é sempre colocado no canto superior direito do ciclo, com o “C” anomérico (C-1) no lado direito e o álcool 1ário desenhado para cima. • Grupos à direita numa projeção de Fischer estão para baixo numa projeção de Haworth, enquanto grupos à esquerda numa projeção de Fischer estão para cima numa projeção de Haworth. 46 Carboidratos Monossacarídeos: Estrutura cíclica projeção de Fischer projeções Haworth α-D-(+)-glicopiranose β-D-(+)-glicopiranose Lembre-se: Projeção de Fischer - linhas horizontais se projetam para frente do plano em direção ao observador; e linhas verticais se estendem para trás do plano, para longe do observador. 47 Carboidratos 49 Carboidratos Monossacarídeos: Desoxiaçúcares 2-desoxi-D-glicose 2-desoxi-D-ribose 6-desoxi-L-galactose, L-fucose D-ribose 6-desoxi-D-glicose α- ou β- α- ou β- β α- ou β- α • Lembre-se: em solução aquosa, a D-(+)-glicose existe em equilíbrio com os dois hemiacetais cíclicos α e β; • Parte da evidência da estrutura do hemiacetal cíclico da D-(+)- glicose vem de experimentos em que ambas as formas (α e β) foram isoladas; • Cristais de α-D-glicose puros dissolvidos em H2O: a rotação específica muda gradualmente de +112,2o para +52,7o; • Cristais de β-D-glicose puros dissolvidos em H2O: a rotação específica muda gradualmente de +18,7o para +52,7o. 53 Carboidratos Monossacarídeos: Mutarrotação • Explicação: em H2O, o hemiacetal regenera o aldeído (forma aberta) e, ao reciclizar, forma ambas α- e β-D-glicopiranose em equilíbrio; • As três formas da D-glicose atingem concentrações de equilíbrio. α-D-(+)-glicopiranose p.f. 146oC; [α ]D25 = +112,2o β-D-(+)-glicopiranose p.f. 150oC; [α ]D25 = +18,7o forma acíclica da D- (+)-glicose 54 Carboidratos Monossacarídeos: Mutarrotação (36%) (64%)(0,02%) • A rotação específica da mistura em equilíbrio é +52,7o. • Mutarrotação: uma mudança lenta na rotação óptica a um valor de equilíbrio.
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