Циклические формы моносахаридов

В пространстве моносахариды приобретают клешневидную форму, так как все углероды, за исключением карбонильного, находятся в гибридизации sp³ и валентные углы между ними – 109,5˚. Таким образом, изображение молекул в виде вытянутой углеродной цепи (углы по 90˚) не соответствует их пространственной конфигурации.

В клешневидной форме молекул моносахаридов наиболее близко друг от друга располагаются спиртовый гидроксил крайних атомов (С₄, С₅, С₆) и карбонильная группа. Молекулы этих классов (спирты и карбонильные соединения) легко реагируют друг с другом, и при этом образуется полуацеталь.

В моносахаридах в результате сближения этих групп тоже происходит их взаимодействие (внутримолекулярное) и образуются кольцевые формы моносахаридов, или внутримолекулярные полуацетали. Наиболее часто образуются 5- или 6-членные кольца, так как они наиболее устойчивы (рис. 2-6). Разберём образование кольцевых форм на примере рибозы и глюкозы.

Образовалось 5-членное кольцо (фуранозное).

Рибоза

Этот углерод в кольцевой форме стал асимметрическим (проверьте!). Его называют аномерным центром, пространственные изомеры относительно него называют аномерами. Образовавшаяся у этого атома гидроксильная группа называется либо полуацетальной, либо – гликозидной.

Образовалось 6-членное кольцо (пиранозное)

Глюкоза

Рис. 2-6. Образование кольцевых форм рибозы и глюкозы