Aldózy: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
Nové zpracování hesla |
|||
Řádek 1:
'''Aldosy''' jsou [[monosacharidy]] se sumárním vzorcem C<sub>''m''</sub>H<sub>2''m''</sub>O<sub>''m''</sub>, obsahující v acyklické (necyklické) formě [[aldehyd]]ovou skupinu, resp. v cyklické formě [[hemiacetal]]ovou (poloacetálovou) skupinu. Po chemické stránce se tedy jedná o polyhydroxyaldehydy se strukturou
:HO-CH<sub>2</sub>–(CH-OH)<sub>''n''</sub>–CH=O (''n'' = 1, 2, 3, 4, 5).
Uhlíky, které jsou ve shora uvedeném vzorci uzavřeny v závorce, se nazývají ''[[chirální centrum|chirální centra]]'', neboť představují prvek asymetrie, který je odpovědný za optickou aktivitu monosacharidů. Na každém z těchto center může konfigurace hydroxyskupiny nabývat dvou možných prostorovým uspořádání; proto celkový počet prostorových [[izomer]]ů u molekul s ''n'' chirálními centry se rovná 2<sup>''n''</sup>.
Podle celkového počtu uhlíků se aldosy děli na:
{|border="1" cellpadding="2" callspacing="1" width="400" align="center" style="margin:0 0 .5em 1em; border-collapse:collapse;"
|-
|'''Název'''||'''Počet<br />uhlíků'''||'''Chirálních<br />center ''' ''n''||'''Počet<br />stereoizomerů'''
|-
|[[aldotriosy]]||align="center"|3||align="center"|1||align="center"|2
|-
|[[aldotetrosy]]||align="center"|4||align="center"|2||align="center"|4
|-
|[[aldopentosy]]||align="center"|5||align="center"|3||align="center"|8
|-
|[[aldohexosy]]||align="center"|6||align="center"|4||align="center"|16
|-
|[[aldoheptosy]]||align="center"|7||align="center"|5||align="center"|32
|}
Názvy těchto skupin jsou složeny z úvodní předpony ''aldo'', vyjadřujícího přítomnost aldehydové skupiny v lineární formě molekuly, kmene odvozeného od řecké číslovky vyjadřujícího celkový počet uhlíkových atomů v molekule (''tri'' až ''hept'') a koncovky ''osa''.
Lineární formy aldos se obvykle zobrazující za použití tzv. [[Fischerova projekce|Fischerovy projekce]]. Pro potřeby chemické nomenklatury jsou uhlíkové [[atom]]y v molekule aldos očíslovány lokačními (pořadovými) čísly tak, aby číslo 1 bylo přiřazeno uhlíku aldehydové skupiny, např.
[[Soubor:Fischer_D-glukosa_cislovani.PNG|600px|Číslování glukosy]]
Zatímco nejvýznamnější aldosou je bezesporu aldohexosa s názvem [[glukosa|D-glukosa]], nejjednodušší je aldotriosa, zvaná [[glyceraldehyd]], existující ve dvou stereoizomerech, které jsou vzájemně svými zrcadlovými obrazy, čili [[enantiomer]]y
[[Soubor:Fischer_glyceraldehyd.PNG|600px|Glyceraldehyd]]
Symboly D a L, použité u glyceraldehydu, souvisejí s konfigurací na chirálním uhlíku s nejvyšším lokačním číslem. To platí i u aldos s větším počtem uhlíků v řetězci. Jestliže chirální centrum nejvzdálenější od aldehydové skupiny má stejnou konfiguraci jako D-glyceraldehyd, pak příslušná aldosa má opět označení D. Stejný název, ale označení L, pak má její enantiomer (zrcadlový obraz).
Molekuly aldos (s výjimkou aldotrios a aldotetros) však jak v pevném skupenství (v krystalické formě), tak v roztoku se převážně nacházejí v cyklické formě, která vzniká adicí (připojením) hydroxylové skupiny nacházející se na uhlíku č. 4 nebo 5 k aldehydové skupině za vzniku hemiacetálu, přičemž současně vzniká buď pětičlenný nebo šestičlenný kyslíkatý heterocyklus. Varianty s pětičlenným [[tetrahydrofuran]]ovým cyklem se nazývají ''[[furanosy]]'', se šestičlenným [[tetrahydropyran]]ovým cyklem se nazývají ''[[pyranosy]]'' a v názvech příslušných forem cukrů pak tyto výrazy nahrazují koncovku "osa". Při cyklizaci (uzavírání cyklu) vznikající hemiacetálová skupina může zaujmou jednu ze dvou možných prostorových orientací; vytváří se tak v molekule další chirální centrum. Tyto dvě formy nazýváme ''[[anomer]]y''. Podle relativní orientace tohoto hydroxylu je rozlišujeme připojením symbolu α- nebo β- před název sloučeniny. Např. nejznámější aldohexosa - [[D-glukosa]] - může teoreticky existovat ve čtyřech cyklických formách.
[[Soubor:Haworth_D-glukosa_anomery.PNG|600px|Anomery glukosy]]
V roztoku může jeden anomer přecházet ve druhý procesem, který se nazývá ''[[mutarotace]]''. (Ve skutečnosti však glukosa neexistuje ve formě furanos; furanosy vznikají především z ketohexos, např. u [[D-fruktosa|D-fruktosy]]. Zde je glukosa použita jen jako teoretický příklad).
Cyklické formy aldos se obvykle zobrazují v [[Haworthova projekce|Haworthově]] (viz vzorce glukos uvedené výše) nebo v [[Tollensova projekce|Tollensově]] projekci.
==Chemické vlastnosti==
Protože aldehydová skupina v jejich molekule se může snadno oxidovat na [[karboxyl]]ovou skupinu, mají redukční účinky, proto bývají označovány za třídu ''redukujících monosacharidů''. Již slabými oxidačními činidly, jako jsou např. soli jednomocného [[stříbro|stříbra]] či dvojmocné [[měď|mědi]] nebo [[brom]] se oxidují na ''[[aldonové kyseliny|kyseliny aldonové]]'', např.
: HO-CH<sub>2</sub>–(CH-OH)<sub>''n''</sub>–CH=O → HO-CH<sub>2</sub>–(CH-OH)<sub>''n''</sub>–COOH.
Působením silnějších oxidačních činidel, např. [[kyselina dusičná|kyseliny dusičné]] se kromě aldehydové skupiny oxiduje i primární alkoholická skupina na opačném konci uhlíkového řetězce. Vznikají tak [[dikarboxylové kyseliny]], v tomto případě nazývané ''[[aldarové kyseliny|kyseliny aldarové]]'', např.
: HO-CH<sub>2</sub>–(CH-OH)<sub>''n''</sub>–CH=O → HOOC–(CH-OH)<sub>''n''</sub>–COOH.
Naopak redukcí aldos např. jejich [[hydrogenace|hydrogenací]] působením [[vodík]]u za přítomnosti katalyzátorů se jejich aldehydová skupina mění na primární alkoholickou skupinu, přičemž vznikají ''cukerné alkoholy'', nazývané ''[[alditoly]]'', např.
: HO-CH<sub>2</sub>–(CH-OH)<sub>''n''</sub>–CH=O + H<sub>2</sub> → HO-CH<sub>2</sub>–(CH-OH)<sub>''n''</sub>–CH<sub>2</sub>OH..
Jiné chemické reakce jsou společné s ketosami a jsou uvedeny v hesle o monosacharidech.
| |||