Oksidovani oblici monosaharida:karboksilne kiseline izvedene iz monosaharidaH OCO2H (HCOH)n

C

H

C

O

CH2OH

(HCOH)n CO2H uronske kiseline

(HCOH)n CH2OHaldoze

aldonske kiseline

CO2H (HCOH)n CO2H aldarne kiseline

CO2H C O

CH2OH C O

(HCOH)n CH2OH

(HCOH)n CH2OH

aldulozonske kiseline

ketoze

dobijanje glukonske i glukarne kiseline iz D-glukoze DOH HO HO OHO CHO OHBr2/H2O HO

CO2H OH OH OH CH2OHD-glukonska kiselina

nastajanje laktona

HOH2C HO- H2 O

O OH OH

O

OH OH

OH OH CH2OHD-glukoza HNO3

D-glukonolakton

CO2H OH

?

- H2 O

HO OH OH CO2HD-glukarna kiselina

- 2 H2 O

?

dobijanje glukuronske kiseline iz D-glukoze DOH OH O HO OH O

OH O

O

Me2CO H+OH O

HNO3O

CO2H

HO

O

O O O

H 3 O+HO

CO2H

O

O

OH

D-galaktoza

D-galakturonska kiselina

OH

OH HO HO O OH

NAD+OPPU

HOOC HO HO

O OH

OPPU

UDPglukoza

UDPglukuronska kiselina

Uronske kiseline reaguju sa hidroksilnim jedinjenjima na anomernom ugljeniku SN2 mehanizmom

HOOC HO HO

O OH

H OPPU

HOR

HOOC HO HO

UDPglukuronska kiselinaHO HO

UDPglukuronska kiselina +

: : : :

O OH

OR H

+ UDPO O P OH O O P HO HO O HN O O N

OH

O NMe H HO H

2 proizvoda

morfin

aldulozonske kiselineH OH O HO HO OH OHO HO CO2H H OH OH COOH OH HO CH2OH C C OH OH OH HO CH2OH HO OH CO2H C O

askorbinska kiselina vitamin C

kisele osobine vitamina C: Koja hidroksilna grupa sadr i najkiseliji vodonik? Objasniti metodom rezonantne stabilizacije konjugovane bazeH OH O HO HO OH O HO HO OH H OH O O HO HO OH H OH O O

R1 C C R2 OH OH HIO4

R1 C O C R2 O

O I O

R1

OH OH

C C R2

O O

+ HIO3 + H2O

R1 CH OH HC OH H

R1 C OHO

CHO OH

2 HIO4

CH OH R2

HCO2H H C OR2

5 HIO4OH OH CH2OH

5 HCOOH

+

HCHO

E-hidroksikarbonili se fragmentuju:CH2OH

R1 C R2 O OH HIO4

R1 CO2H O R2HO H H

O H OH OH CH2OH5 HIO4

2 HCHO

+

CO2

+

3HCOOH 3 HCOOH

etarska i acetalna grupa ostaju nepromenjeneR1 CH OR HC OH HIO4 R1 HC OR HC R2 O O

CH OH R2

etarska i acetalna grupa ostaju nepromenjeneCH2OH HO HO O OHHO HO O OH OH HO HO O

OR

?HO

HIO4

O OH O O OR

O H C

OR OR OH OH

H OH O HO HO OH O

+ ?

redukuju i e eri redukuju jone metala i to: a) Cu2+ do Cu+ - pozitivan Fehlingov test (cigla-crveni talog Cu2O) (ciglab) Ag+ do Ag - pozitivan Tollensov test (srebrno ogledalo)CHOOH CH OH O

OH HO HO O H OH OHO HO

OH

COO Na

OH

=

HO OH OH CH2OH

CuSO4 NaOH

OH HO OH OH CH2OH

+

Cu2O

pri tome se oksiduje samo aldehidna grupa i dobija se so aldonske kiseline: kiseline: sve aldoze su redukuju i e eri fruktoza takodje daje (+) Fehlingov i (+)Tollensov test jer u baznoj sredini lako _____________ preko ________oblika u ________ svi cikli ni derivati monosaharida koji imaju neblokiranu poluacetalnu (poluketalnu) grupu su redukuju i e eri, jer u vodenom rastvoru dolazi do __________________________ svi oligosaharidi koji makar u jednom prstenu imaju neblokiranu poluacetalnu grupu su redukuju i e eri

koja od slede ih jedinjenja su redukuju i e eri:SEt HO HO OH OH CO2HH OH

SEtO OHOH

AcO OAc O OAc OAc

O

O HO HO

HO

OH OH CH2OH CH2OH O

AcO

HOOC HO HO

O OH H

OC6H5HO HO

O O O

HO OH OH OH OH O O O OH OH

HO OH OH CH2OHHO OH O

PO

O OH HO

OH OHHO OH HO O OH NHAc

H3C CH3

OH

HO OH O

HO OH O O OH OH

HO HO

OH O OH

O

HOOH

OH

HO

Konformere sa prethodnog slajda napi i Haworthovim formulama i obrnuto: Haworthove formule konformacionim formulama.CH2OH O Br2 ,HOH HO OH OH CH2OH CuSO4 NaOH

nema reakcije

D-fruktoza

proizvod

Dovr i mogu u reakciju i objasni za to se ketoze ne oksidiju bromnom vodom

redukcija monosaharida: dobijanje poliola

CHO OH HO OH OH CH2OHNaBH4 MeOHHO

CH2OH OH

CH2OH OH

OH OH CH2OH

D-galaktoza

H2

HO HO OH CH2OH

D-glukoza

D-glucitolCH2OH OH

galaktitolCH2OH HO HO OH OH CH2OHHO OH CH2OH CH2OH OH CH2OH OH OH OH CH2OH

CH2OH O HO OH OH CH2OH NaBH4 MeOHHO

OH OH CH2OH

+

ksilitol

ribitol

D-fruktoza

D-glucitol

D-manitol

zna aj poliolaCH2OH OH HO OH OH CH2OH

O2NO

H O O

HO

H O O H OH

H

OH

ONO2

- 2 H2 O

5-ISMN (monizol)O2NOO2NO H O O H

ONO2

nitroglicerin

D-glucitol (sorbitol)

izosorbid (1,4-3,6-dianhidro(1,4-3,6-dianhidro-D-glucitol)

2,52,5-ISDN

ONO2

Transformacijom hidroksilne grupe sa anomernog C-atoma u: -OR, -SR, -NR ili CCR grupu dobijaju se glikozidi

Fischerova sinteza glikozida: dobijanje metil-glukozida iz D-glukoze metilD-

OH O HO HO

OH

OH O O OMe

MeOH, HClHO HO

HO HO

+OH OMe

OHO OMe OH

HO HO

OH

OH

OH

66 %

32,5 %

E-metil-D-glukopiranozid

F-metil-D-glukopiranozid metil-

MehanizamOH O HO HOOH OH O HO HO O HO HO HO HO OH O

H+OH

- H2OOH OH2

OH

OH

H

OH

H

planaran sp2 hibridizovan katjonOH HO HO

OH

O

MeOHH

O HO HO

OH O

: ::

:OH

+OH OMe

OMe

HO HO

OH

anomerni efekat favorizuje vi e E-anomer

H HO HO H HO

H HHO HO

H HO H

H OMe

H

OMe

H

H

nepovoljno odbijanje skoro paralelnih dipola

u gradjenju glikozida u estvuju: aldoze: glukoza, galaktoza, manoza, riboza... deoksi e eri: deoksiriboza, L-ramnoza (6-deoksi-manoza), L- i D-fukoza L(6-deoksiL- Ddigitoksoza svi derivati ugljenih hidrata sa slobodnom OH ili NH2 grupom na anomernom ugljeniku posebno su zna ajni glikozidi glukuronske kiseline koji imaju va nu ulogu u eliminaciji metaboli kih proizvoda, lekova i u detoksifikaciji organizma u celini

biosinteza glikozida vr i se preko UDP-derivata aldoza ? UDPF-glikozidna veza:OH HO HO O NH O N O

O O

ROHHO P O P O O OH OH HO

SN2HO HO

OH

O OR

OH

+ UDP

OH

OH

E-glikozidna veza:

OH HO HO

O H

Enz BSN2OPPU

OH HO HO

OH

O

OH

Enz B

SN2

HO HO

O OH

+ BOR

Enz

OH

ROH

2 SN2 reakcije = retencija konfiguracfije: E-anomer

E-glikozidna veza

hidroliza glikozida vr i se u kiseloj sredini ili pod uticajem enzima:OH HO HO O OR OH HO HO OH O OH OH

HClOH HO HO O OR OH H

H2 O

OH HO HO

OH O HO HO

O H HOH

OH

OH

OH HO HO

O

OH

OH

hidrolizom glikozida dobija se sme a E i F-anomera

Podela glikozidaU zavisnosti od toga kojim atomom je zamenjen kiseonik iz poluacetalne OH grupe dele se na: O-glikozide S-glikozide N-glikozide C-glikozide .....OH HO HO O OROH HO HO O SROH HO HO O NRHO HO OH

O R

OH

OH

OH

OH

acetali

Kod slede ih jedinjenja odredite aglukon i ugljenohidratnu komponentu (predstavite je Fischer-ovom formulom)

O-glikozidi: aglukon je alkohol ili fenol; tipi ni acetaliHO OH HO O O OH OHHO OH O OH O OH HO CN O O Ph OH

arbutin

HO

amigdalin

OH HO HO

O

O

H Ph

N C

H2 OHO HO

OH

O

OH

HO

H Ph

N C

OH

prunazin

OH

Kod navedenih jedinjenja odredite aglukon i ugljenohidratnu komponentu (predstavite je Fischer-ovom formulom)

eritromicinO OH HO CH3 O NMe2 OH O O O O OH

sinigrin

HO O OH

S

NOSO3

O

HO OH

D-glukoza +

HS

NOSO3

OH

aglukon

Me OMe Me

S-glikozidi acetali

NOSO3 HO O OH HO OH S S O

glukorafanin

hidroliza

rafanin (aglukon)

preme tanje

O S

sulforafanS

N C

NH2 N O O O HO P O P O P O OH OH OH HO O N N N

OH

N-glukozid: ATP

PhOH O OH

Ph N N

OH HO O OH HO OH H

O CO2H O OH HO OH

O n-Bu

C-glukozid: barbaloin

fenilbutazon se izlu uje iz organizma kao C-glukozid glukuronske kiseline C-

Predstavi formulama datu reakciju i njen proizvod : UDPglukuronska kiselina + salicilna kiselina

nastaju u reakciji poluacetalne hidroksilne grupe jednog monosaharida sa bilo kojom (alkoholnom ili poluacetalnom) OH gupom drugog monosaharida

kada reaguje poluacetalna hidroksilna grupa jednog monosaharida sa alkoholnom grupom drugog monosaharida nastaju redukuju i disaharidiHO HO OH HO OH- H2O - H2O 4

OH

O OH OH

O 1

OH HO

HO

F1 F1HO

4

OH O O

O OH

HO OH O

HO OH O OH OH O OH

OH HO

OH

HO

OH

E1 E1 F-glikozidna veza maltoza

4

celobioza

E-glikozidna veza

kada reaguje poluacetalna hidroksilna grupa jednog monosaharida sa poluacetalnom grupom drugog monosaharida nastaju neredukuju i disaharidi

HO OH HO HO O

HO OH O

OH OH OH O OH OH OH

- H2OHO

HO O OH O OH OH OH

E1

F2

glikozidna veza

glukoza + fruktoza

saharoza

HO OH HO OH O

HO OH O OH O OH

HO OH HO OH O

HO HO O

OH O OH

Br2/H2O

HO OH HO OH O

HO HO O

OH CO2H OH

redukuju i disaharidi oksiduju se pomo u bromne vode, Fehlingovog ili Tollensovog reagensa

nomenklaturaHOHO

4HO HO OH O O

OH

O OH OHHO HO OH O O OH

O OH OH

1OHOH

laktoza galaktoza + glukoza F1 F14

4-O-F-D-galaktopiranozil-D-glukoza galaktopiranozilF-D-Galp-(1 Galp 4)-D-Glc 4)-

HO OH HO OH HO O OH O O

1

saharoza glukoza + fruktozaOH OH

E1 E1

F 2

2

2-O-E-D-glukopiranozil-F-D-fruktofuranozid glukopiranozilE-D-Glcp-(1 Glcp 2)-FD-Fru 2)-

maltozaHO OH HO OH O O OH HO OH O OH

izomaltoza E-D-Glcp-(1 Glcp 6)-D-Glc 6)-

gentiobioza F-D-Glcp-(1 Glcp 6)-D-Glc 6)-

4-O-E-D-glukopiranozil-D-glukoza glukopiranozilE-D-Glcp-(1 Glcp 4)-D-Glc 4)-

laktuloza rutinoza E-D-Rha-p-(1 Rha6)-D-Glc 6)F-D-Galp-(1 Galp 4)-D-Fru 4)-

leukroza E-D-Glcp-(1 Glcp 5)-D-Fru 5)-

HO O OH OH OH OH OH OH O O OH

HO CH2 OH OHCH3 O OH OH OH OH OH OH O O OH

HO O O

OH OH OH

O OH

CH2OH O OH OH OH O OH

O OH

OH OH

rafinoza: O-E-D-galaktopiranozil-(16)-O-E-D-glukopiranozil-(12)-F-D-fruktofuranozid galaktopiranozil-(1 glukopiranozil-(12)fruktofuranozidHO CH2 OH O OH O OH OH OH HO OH O OH OH OH HO CH2 OH O OH O OH OH OH OH O OH CH2 O HO O OH OH O CH2 O

O-E-D-Galp-(16)-O-E-D-Glcp-(12)-F-DFruf

rafinoza je neredukuju i e er ?

HO

CH2 OH O

saharoza (1HO CH2 OH OHOH

2) glikozidna vezaHO O

HO HO O OH OH O

O

O OH OH HO

=

i neredukuju i e er ii nema mutarotacije u vodenom rastvoru iii podle e kiseloj hidrolizi iv pri hidrolizi nastaje invertni e er (sme a glukoze i fruktoze)

OH

OH

Me2SO4/NaOHMeO CH2 OMe MeO MeO O OMe O OMe OMe OMe OMe MeO O

CHO

MeO

CH2 OMe O OHMeO

OMe

OMe OH

HCl, HOH

MeO

+O

OMe

CH2OMe CH2OMe OH O MeO OMe OMe OH CH2OMe

2,3,4,6-tetra- metil2,3,4,6-tetra-O-metil-D-glukoza

OHMe

1,3,4,6-tetra- metil1,3,4,6-tetra-O-metil-D-fruktoza