Carbohidrato Estereoquimica y Reacciones

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Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica Farmacia Y Bioqumica

Qumica orgnica Carbohidratos ESTEREOQUIMICA Y REACCIONES

Alumno:

URETA QUISPE JOHN DANTE

Tercer ao

QUIMICA ORGANICA III Universidad nacional San Luis Gonzaga de Ica Facultad de farmacia y bioqumica

BIOMOLECULAS: CARBOHDRATO John Dante Pgina 2

DEDICADO:

A:

Nuestras familias, por su

considerable apoyo, por su paciencia,

comprensin y por su cario.

A:

Nuestro profesor por su

dedicacin a la educacin por mostrarnos el

disfrute de la Fisicoqumica y por ser un modelo

inspirador a imitar.



HIDRATOS DE CARBONO

1. Definicin y Clasificacin Los carbohidratos o sacridos (del griego: sakcharn, azcar) son compuestos esenciales de los

organismos vivos y son la clase ms abundante de molculas biolgicas. El nombre carbohidratos

significa literalmente hidratos de carbono y proviene de su composicin qumica, que para muchos

de ellos es (CH2O)n, donde n 3. Es decir, son compuestos en los que n tomos de carbono parecen

estar hidratados con n molculas de agua. En realidad se trata de polihidroxialdehidos y

polihidrohicetonas (y algunos derivados de stos), cadenas de carbono que contienen un grupo

aldehdo o cetnico y varios grupos hidroxilos (Figura 1).

Las unidades bsicas de los carbohidratos son los monosacridos, no hidrolizables en unidades ms

pequeas. La glucosa es el monosacrido ms abundante; tiene 6 tomos de carbono y es el

combustible principal para la mayora de los organismos. Los oligosacridos contienen de dos a

diez unidades de monosacridos unidas covalentemente. Por su parte, los polisacridos estn

constituidos por gran nmero de unidades de monosacridos unidos covalentemente, alcanzando

pesos moleculares de hasta 106 dalton (g/mol). Los polisacridos desempean dos funciones

biolgicas principales: algunos almacenan energa metablica y otros sirven de elementos estructurales

a la clula.

Los monosacridos se forman en la naturaleza por reduccin del carbono atmosfrico gracias a la

"fijacin" del CO2 que realizan los organismos fotosintticos. El ciclo del carbono se completa con la

oxidacin de los carbohidratos hasta CO2 realizada por el metabolismo oxidativo de plantas y animales

(Figura 2).



Monosacridos:

Clasificacin de los monosacridos :

Los monosacridos se clasifican de acuerdo al nmero con:

1. El numero de tomo de carbono presente en la molcula.

2. La configuracin estereoqumica del tomo de carbono asimtrico que este mas alejado del

grupo carbonilo

3. Y que cuenten con un grupo aldehdo y ceto.

Atendiendo a la naturaleza qumica del grupo funcional carbonlico, si ste es aldehdo el

monosacrido recibe el nombre genrico de aldosa, y si es cetnico el monosacrido se le designa

como cetosa. Dependiendo del nmero de tomos de carbono de la molcula, los monosacridos se

denominan triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, etc. cuando contienen tres, cuatro, cinco, seis,

etc. tomos de carbono. Se conocen en la naturaleza monosacridos de hasta 8 tomos de carbono.

Configuracin de los monosacridos: proyeccin de Fischer

Debido a que los carbohidratos son quirales y tienes varios centros e quiralidad, en 1891, Emil

Fischer sugiri un mtodo basado en la proyeccin de los tomos de carbono tetradrico en una

superficie planar.

Un tomo de carbono tetradrico se representa en una proyeccin de Fischer con dos lneas

cruzadas.

Las lneas horizontales representan los enlaces que estn hacia delante de la pagina.



Las lneas verticales, los enlaces que estn hacia atrs de la misma.

Por ejemplo, el (R) gliceraldehido, el monoscarido ms sencillo, se dibuja como se muestra en la

figura

Debido a que una determinada molcula quiral puede dibujarse de diferentes maneras, es

comprobada por dos proyecciones para ver si representan los mismos o diferentes enantimeros.

Para probar la identida, puede girarse en el, papel las proyecciones de Fischer; permitiendo solo dos

tipos de giros; si se gira una proyeccin de Fischer de otra manera, se invierte su configuracin.

Una proyeccin de Fischer se puede rotar sobre la pgina 180, pero no 90 o 270. Una

rotacin de 180 mantiene la convencin de Fischer al conservar los mismos sustituyentes

hacia atrs y delante del plano. Ejemplo:

En la proyeccin de Fischer del (R) - gliceraldehido. Los grupos H y OH salen del plano

antes y despus de una rotacin e 180.



Ein embargo una rotacin de 90 rompe la convencin de Fischer al intercambiar los grupos

que estn hacia delante y los que estn hacia atrs del plano.

Ejemplo:

En la siguiente proyeccin de Fischer del (R) gliceraldehido, los grupos H y OH estn

hacia delante del plano antes de la rotacin, pero estn en el plano despus de una rotacin

de 90. Como resultado, la proyeccin girada 90 representa al (S) gliceraldehido.

Una proyeccin de Fischer se conserva si un grupo permanece fijo mientras los otros tres

giran en el sentido de las mamacillas del reloj, o en sentido contrario.

Por ejemplo:

Es posible asignar las configuraciones estereoqumicas R,S a las proyecciones de Fischer.

Paso 1: Asigne prioridades a los cuatro sustituyentes de la manera usual.

Paso 2: Realice uno de los movimientos permitiros para colocar el grupo de menor

prioridad (4to) en la parte superior de la proyeccin de Fischer. Donde el

grupo de menor prioridad se orienta hacia atrs, lejos del observador.

Paso 3: Determine la diereccion de la rotacin 1 2 3 de los tres gupos

restantes y asigne la configuracin R o S.

Los carbohidratos con mas de un centro de quiralidad se representan poniendo los centros

uno despus de otro. Por convencin, el carbn carbonlico siempre se coloca en la parte superior, o

cerca de sta. Ejemplo: la glucosa tienes cuatro centro quirales puestos uno despus de otro en una

proyeccin de Fischer, sin embargo estas representaciones no dan la verdadera conformacin de la

molcula, la cual esta enrollada alrededor de si misma como un brazalete.



Asigne la configuracin R o S a la siguiente proyeccin de Fischer de la

alanina:

Siguiendo los pasos analizados con anterioridad. Las prioridades de los

grupos son (1) NH2, (2) CO2H, (3) CH3 y (4) H. para llevar el grupo de menor prioridad a la

parte superior, manteniendo fijos el grupo CH3 minetras giramos los otros tres grupos en el sentido

anti horario.

Para recorres los sustituyentes de la primera a la segunda prioridad se requiere de un giro anti

horario, que corresponde a la estereoqumica S

Designaciones D y L de los monosacridos:

El gliceraldehido es la aldosa ms simple. Est formado por tres tomos de carbono, el primero

contiene el grupo aldehdo, el segundo tiene unido un hidrgeno y un grupo hidroxilo, mientras que

el tercero posee dos hidrgenos y un hidroxilo. De los tres carbonos, el segundo (C-2) posee los

cuatros sustituyentes distintos y por esta caracterstica recibe el nombre de carbono asimtrico o

quiral. Este hecho hace que el gliceraldehido exista en dos estructuras espaciales que se



diferencian por cierta propiedad fsica (actividad ptica): una tiene el hidroxilo del C-2 hacia la

derecha (D- gliceraldehido) y la otra posee el hidroxilo del C-2 hacia la izquierda (L-gliceradehido).

Las molculas que an teniendo la misma composicin qumica tienen diferentes propiedades se

denominan ismeros. A ismeros que se diferencian por la disposicin espacial de los grupos

sustituyentes de un centro quiral se les conoce con el nombre de ismeros pticos o

estereoismeros. Dichos ismeros pticos presentan una propiedad fsica denominada actividad

ptica.

La actividad ptica es la capacidad que tienen las molculas quirales, en disolucin, de desviar el

plano de un haz de luz polarizada. Si lo hacen en el sentido de las manecillas del reloj, se designan

con el smbolo (+) y si lo hacen en sentido contrario se designan con (-). As, el enantimero D- del

gliceraldehido es (+) y el L- es (-). Esto no quiere decir que todos los monosacridos de la serie D

tengan que ser (+). Por un lado est la posicin del grupo hidroxilo (-OH) respecto a su carbono

quiral, que es un aspecto puramente estructural, y por otro el efecto de la estructura de la molcula

sobre el haz de luz polarizada, que es producido por la interaccin de los rayos de luz polarizada con

la red cristalina de la molcula en disolucin. Por la configuracin de los sustituyentes de los

carbonos quirales no es posible asignar a un carbohidrato actividad ptica (+) (-).

Por razones histricas anteriores a la adopcin del sistema R,S, nos referimos al (R) (+)

gliceraldehido como D- gliceraldehido (D por dextrorrotatorio). El otro enantimero, (S)( - )

gliceraldehido como L- gliceraldehido (L por levorrotatorio)

Cuando los ismeros pticos son imgenes especulares no superponibles se denominan

enantimeros, como es el caso del D y L gliceraldehido (Figura 4). Aquellos ismeros pticos

que se diferencian solo en la configuracin de uno de sus carbonos quirales se denominan

epmeros. El resto de ismeros pticos que no son enantimeros ni epmeros se denominan

diasteremeros.



Los monosacridos se clasifican en la serie D- o en la serie L- de acuerdo con la configuracin del

carbono quiral ms alejado del grupo carbonilo. As, si dicho carbono posee la misma configuracin

que el carbono quiral del D-gliceraldehido, pertenece a la serie D-.

En la Figura 5 se recogen las aldosas de la serie D-. Como se observa podemos construirlas

adicionando unidades de H-C-OH de HO-C-H inmediatamente por debajo del carbono carbonlico.

Lgicamente existir otra familia de la serie L- con las imgenes especulares de las aldosas de esta

Figura. En total tendremos 2 aldotriosas, 4 aldotetrosas, 8 aldopentosas y 16 aldohexosas.

Fig. 5

D-Aldosas. Frmulas de todas las aldosas pertenecientes a la serie D, hasta los

monosacridos de 6 tomos de carbono. Las estructuras se han acomodado en orden de

izquierda a derecha, de modo que los grupos OH en el C2 se alternan derecha/izquierda (D/I)

en toda la serie. De manera similar los grupos OH en el C3 se alternan dos a la derecha y

dos ala izquierda (2D/2I); los grupos OH en el C4 se alternan (4D/4I) y los los grupos OH en

el C5 estn ala derecha en la ocho D-aldo hexosas(8D). cada D-aldosa tiene su enantimero L

correspondiente en el cual no se muestra.



En las cetosas el grupo carbonilo ocupa la posicin 2 en la cadena carbonada. La cetosa ms

pequea es la dihidroxiacetona:

Lo primero que salta a la vista es que esta cetosa carece de carbono quiral, luego, a diferencia de

las aldosas, slo existe una ceto-triosa y carece de actividad ptica. De ella se contina la familia

con la Eritrulosa, la cual s posee enantimeros D- y L-, ya que el carbono 3 es quiral (posee 4

sustituyentes distintos). La Figura 6 muestra las cetosas de la serie D-. Existen 1 cetotriosa, 2

cetotetrosas, 4 cetopentosas y 8 cetohexosas. De todas ellas la cetosa ms comn es la D-fructosa,

cuyo nombre se le asign antes de conocer su estructura; el resto de cetosas se aislaron o

sintetizaron a partir de las aldosas y se las denominan basndose en el nombre de su aldosa de

origen. As, la D-fructosa, debera llamarse D-arabinohexulosa, ya que posee el esqueleto base de la

D-arabinosa.

Estructura cclica de los monosacridos:

La presencia de cinco o de seis carbonos en la cadena proporciona a estos compuestos la

posibilidad de formar estructuras de anillo muy estables mediante la formacin de un enlace

hemiacetal interno, en el caso de las aldosas, o un hemicetal interno si son cetosas.. La formacin

de la estructura cclica se produce de la misma manera que los alcoholes reaccionan con los grupos

carbonilo de aldehdos o las cetonas.

Fig. 6

D-cetosas. Frmulas de todas

las cetosas pertenecientes a la

serie D, hasta los monosacridos

de 6 tomos de carbono



El grupo hidroxilo de un monosacrido puede reaccionar con su correspondiente grupo carbonilo

(aldo- o ceto-) para dar lugar a hemiacetales o hemicetales cclicos.Este tipo de procesos se puede

representar mediante las frmulas de proyeccin de Haworth. Las proyecciones derivadas de

aldosas de seis carbonos dan lugar a anillos derivados de pirano y las derivadas de cetosas de seis

carbonos originan anillos derivados de furano (Figura 8)

Proyeccin de Fischer :

En solucin acuosa la glucosa existe principalmente como un anillo de seis miembros, o piranosa,

forma que proviene de la adicin nucleoflica intermolecular del grupo OH del C5 al grupo carbonilo

en C1.

Fig. 6

Formacin de estructuras cclicas de los monosacridos. Se

producen por la formacin de hemiacetales y hemicetales, reacciones

intramoleculares de un hidroxilo con el grupo carbonilo de la propia aldosa

o cetosa, respectivamente.



Por otra parte la fructosa se encuentra en una proporcin aproximada de 72 % en la forma piranosa

y alrededor de 28% como la forma cclica de cinco miembros, o furanosa que es el resultado de la

adicion del grupo OH de c% al carbonilo en C2(los vocablos piranosa para el anillo de seis

miembros y furanosa para el anillo de cinco miembros derivan de los nombres de los esteres ciclos

sencillos pirano y furano.)

As, por ejemplo, la D-Glucosa se cicla por reaccin del hidroxilo del carbono 5 (C-5) con el grupo

carbonilo del aldehido, dando lugar a un anillo hexagonal de piranosa, por similitud con el anillo de

pirano (Figura 9).



Anmeros de los monosacridos: mutarrotacin

Un aspecto importante del proceso es que al formarse el correspondiente hemiacetal, el C-1 de la

glucosa (que inicialmente era no quiral) se transforma en un carbono quiral (con 4 sustituyentes

distintos). Este nuevo carbono quiral recibe el nombre de anomrico (*), y da lugar a dos estructuras

denominadas anmeros, uno con el grupo hidroxilo del C-1 por debajo del anillo, anmero , y el

otro con el grupo hidroxilo por encima del anillo, anmero . As, por ciclacin de la D-glucosa

obtenemos los hemiacetales -D-glucopiranosa y la -D-glucopiranosa.

Fig. 9

Ciclacin de la glucosa. La glucosa

se cicla en un anillo de piranosa.



En general, las hexosas y las pentosas pueden adoptar la forma de pirano o furano dependiendo de

la naturaleza del azcar. Es importante indicar que en disolucin acuosa existe un equilibrio entre la

forma abierta y los anillos ciclados. De tal manera que la D-glucosa se presentara en equilibrio entre

su anmeros y .

Ejemplo (1)

El anmero alfa de la fructosa tiene el grupo anomrico OH hacia abajo, en posicin trans

respecto al grupo CH2OH terminal.

El anmero tiene el grupo anomrico hidroxilo hacia arriba, en posicin CIS respecto al grupo

trminal CH2OH.

Reacciones de los monosacridos en medio bsicos:

Los azucares son compuestos multifuncionales que pueden experimentar reacciones caractersticas

de cualquiera de los grupos funcionales la mayora de los azucares se encuentran en forma de

hemicetales cclicas, aunque en disolucin se encuentra en equilibrio con la forma aldehdo y cetona

de silla abierta, por esta razn, la mayor parte de los azucares experimentan las reacciones de las

cetonas, de los aldehdos y de los alcoholes. Sin embargo los reactivos que se suelen utilizar a

veces dan reacciones secundarias no deseadas en los azucares, por lo que para los azucares se

han desarrollado reacciones que permiten evitar este tipo de reacciones secundarias no deseadas,

en las reacciones de los azucares sencillos, generalmente se representan las formas de la silla

abierta, ya que con frecuencia, las pequeas cantidades de sta que existe en el equilibrio es la que

reacciona.

MECANISMO: Epimerizacin de la glucosa catalizada por una base.



Figura()* En condiciones bsicas, se pierde la estereoqumica del tomo de carbono que est al

lado del grupo carbonilo.

Epimerizacion y reordenamiento enodiol: una de los aspectos mas importantes de la qumica de los

azucares, en la mayora de los casos, es la incapacidad de utilizar reactivos bsicos, ya que

producen reacciones secundarias no deseadas. Dos reacciones secundarias muy frecuentes en la

catlisis bsica son la epimerizacin y el ordenamiento enodiol.

En condiciones bsicas, el protn alfa respecto al grupos carbonilo aldehdo(o cetona) se elimina en

forma reversible ()*. En el ion enolato resultante, C2 ya no es asimtrico y se pierde su

estereoqumica. La reprotonacin se puede producir a cualquier lado del enolato, dando lugar a

cualquiera de las dos configuraciones. El resultado es una mezcla en equilibrio del azcar original y

de su epmero en C2. Al obtenerse una mezcla de epmeros, a este cambio estereoqumico se de

denomina epimerizacin. En la la Figura ()* se representa la rpida epimerizacin de la

glucosa, catalizada por una base, a una mezcla de glucosa y su epmero en C2, la manosa.

Reordenamiento enotiol: catalizada por una base, en el que el grupo carbonilo de la

cadena cambia de posicin Figura( ) si el ion enolato formado por la eliminacin de un protn en C2

se reprotona en el oxigeno de C1, se obtiene un intermedio enodiol. La eliminacin de un protn del

oxigeno de C2 del enodiol y la reprotonacion en 1 da lugar a la frutosa, una cetosa.



Figura ( ) En condiciones bsicas, el grupo carbonilo se puede isomerizar a otros tomos de

carbono, las aldosas estn en equilibrio con las cetonas va intermedio enodiol.

En condiciones fuertemente bsicas, la combinacin de reordenamiento enodiol y de

epimerizacin da lugar a una mezcla compleja de azcar. Excepto cunado se usan azucares

protegidos, en la mayora de las reacciones de los azcares se utilizan reactivos acidos o neutros

para evitar las reacciones secundarias.

Reduccin de los monosacridos.

De la misma forma que otros aldehdos y cetonas, las aldosas y las cetosas se pueden

reducir a los polialcoholes correspondientes, denominados alcoholes de azcares o aditoles. Los

reactivos que se utilizan con mas frecuencia son el borohidruro de sodio (NaBH4) o la

hidrogenacin cataltica (utilizando el nquel como catalizador).

Los aditoles se nombran aadiendo el sufijo itol a la raz del nombre del azar. En la

siguente ecuacin se representa la reduccin de la glucosa a glucitol, tambin conocido como

sorbitol.



El D-glucitol, o sea el aditol producido por la reduccin de la D-glucosa, es una sustancia

que se encuentra en forma natural en muchos frutos y moras. Se utiliza con el nombre alternativo de

D-sorbitol como endulzante artificial y sustituto del azcar de los alimentos.

Oxidacin de los monosacridos:

Los monosacridos se pueden oxidar por una gran variedad de reactivos. El grupo aldehdo

de una aldosa se oxida fcilmente. Algunos reactivos tambin oxidan de forma selectiva al grupo

terminal CH2OH del extremo de la molcula. La oxidacin se utiliza para identificar los grupos

funcionales de un azcar, para ayudar a determinar su estereoqumica y como partes de la sntesis

que transforma un azcar en otro.

Agua bromada: oxida el grupo aldehdo de una aldosa a acido carboxlico, se utiliza para esta

oxidacin porque no oxida a los grupos alcohol del azcar y no oxida a la cetosa. Adems, el agua

bromada es acida y no produce epimerizacion o reodenamiento del grupo carbonilo. Cuando el agua

bromada oxida las aldosas pero no a las cetosas, es una buena prueba para distinguir las aldosas

de las cetosas. El producto de la oxidacin con agua bromada es una cido aldnico

(anteriormente: cido glicnico); por ejemplo, el agua bromada oxida a la glucosa a acido

gluconico.

cido ntrico: Es un agente oxidante ms fuerte que el agua bromada, oxidando el grupo aldehdo como al grupo terminal CH2OH de una aldosa a cidos carboxlico. Al cido dicarboxlico

que se obtiene se le denomina cido aldrico (anteriormente: cido glicrico o cido sacrico);

por ejemplo, el cido ntrico oxida a la glucosa a cido glucrico.



Formacin de teres y steres:

Los azcares, al contener varios grupos hidroxilo, son muy solubles en agua y bastante insoluble en

disolventes inorgnicos. Los azcares recristalizan con dificultad a partir de soluciones acuosas ya

que suelen formar soluciones sobresaturadas viscosas (jarabes), tales como la miel y las melazas.

Si alquilan los grupos hidroxilo para formar teres, los azcares se comportan igual que los

compuestos orgnicos ms simples. Los teres son solubles son disolventes orgnicos y se purifican

fcilmente utilizando mtodos sencillos como la recristalizacin o la cromatografa.

Cuando se trata un azcar con yoduro de metilo y oxido de plata, sus grupos hidroxilos se

transforman en teres metlicos. El oxido de plata polariza el enlace H3C I, haciendo fuertemente

electroflico el carbono del grupo metilo. El ataque del grupo OH del carbohidrato, seguido de

desprotonacin, da lugar al ter. En la figura (**) se puede observar cmo el grupo hidroxilo

anomrico tambin se transforma en ter. Si se controlan cuidadosamente las condiciones, el enlace

hemicetlico C O no se rompe y se conserva la configuracin del carbono anomrico.

Siendo el mtodo mas sencillo para obtener teres el de: sntesis de teres de Williamson,

incluyendo un in alcxido fuertemente bsico, en la que es estas condiciones un azcar se

isomerizara y descompondra. Se puede utilizar un mtodo de Williamson modificado si primero se

transforma el azcar en un glicosido (tratamiento con alcohol y con un catalizador acido). El glicosido

es una acetal, por lo que es estable frente a las bases. Cuando se trata un glicsido con hidrxido de

sodio y yoduro de metilo o sulfato de dimetilo, se obtiene el carbohidrato metilado.



Figura (*): cuando se trata una aldosa o una cetosa con yoduro de metilo y xido de plata se

obtiene el azcar, con todos sus hidrxidos (- OH) totalmente metilados. Si las condiciones se

controlan cuidadosamente, la estereoqumica del carbono anomrico se suele conservar.

Formacin de steres : otra forma de transformar azcares en derivados fcilmente

manejables es acilar los grupos hidroxilo para formar steres. En la que estos se cristalizan y

purifican con facilidad y se disuelven en disolventes orgnicos. Cuando los azcares se tratan con

anhdrido actico y piridina (catalizador bsico suave), los grupos hidroxilo se acetilan, ver figura (**).

Ene esta reaccin, se acetilan todos los grupos hidroxilo, incluyendo el del hemiacetal del carbono

anomrico. El enlace anomrico C - O no se rompe en la acilacin y generalmente, se conserva la

estereoqumica del tomo de carbono anomeritco. Si se parte de un anmero puro alfa beta, el

producto es el correspondiente anmero del acetato.

En la figura (**) el anhdrido actico y la piridina transforman todos los grupos hidroxilo de un

azcar en acetatos. Generalmenete se conserva la estereoqumica del carbono anomrico.

Alargamiento de la cadena: sntesis de kiliani Fischer

La cadena carbonada de una aldosa se alarga, aadindose un tomo de carbono al extremo

(aldehdo) de la aldosa. Con un nuevo tomo de carbono en C1 y el grupo aldehdo inicial (el C1



inicial) que se transforma en C2. Esta sntesis es til para determinar la estructura de los azucares

iniciales y para sintetizar azucares nuevos.

El tomo de carbono del grupo aldehdo se hace asimtrico en el primer paso, esto es, es la

formacin de la cianohidrina. Se obtiene dos cianohidrinas epmeras; por ejemplo, la D anabinosa

reacciona con HCN y se obtiene la cianohidrinas siguientes:

La hidrogenacin parcial de esta cianohidrina da lugar a dos iminas, que se hidrolizan

rpidamente a aldehdos, en medio cido. En la hidrogenacin se utiliza un catalizador envenenado

con paladio o sulfato de bario, para evitar la reduccin hasta la amina.



Figura: alargamiento de killiani Fischer de la cadena de la D arabinosa produce una mezcla de

D- glucosa y D manosa.

Acortamiento de la cadena; degradacin de wohi.

La degradacin de Wohl acorta la cadena de la aldosa en un carbono, el grupo aldehdo de

la aldosa se convierte primero en una nitrolo y la cianohidrina resultante pierde HCN bajo

condiciones b{asicas, la reaccin inversa de la adicin nucleoflica.

La conversin de un aldehdo en un nitrilo se lleva a cabo tratando la aldosa con hidroxilamina para

dar una oxima, seguida por deshidratacin de la oxima con anhdrido actico. La degradacin de

wohl no da altos rendimientos de aldosa con acortamiento de la cadena esto es con un acortamiento

de la cadena esto es con un carbono menos, pero la reaccin es general para todas las

aldopentosas y aldohexosas. Por ejemplo, la D galactosa se convierte por degradacin de Wohl en

D lixosa:



NOTA: de los ocho monosacridos esenciales, la galactosa , la glucosa y la manosa son

aldohexosas simples, mientras que la xilosa es una aldopentosa. La fucosa es una azcar desoxi, lo

que significa que tiene una estructura con un tomo de oxigeno faltante.

Todos los monosacridos esenciales se originan de la glucosa, mediante las conversiones

resumidas.

LOS DISACARIDOS:

La reacciones de un mono sacrido con un alcohol produce un glicosido en que un sustituyente

OR reemplaza al grupo OH anmerico. Si el alcohol es un azcar, el producto glicosidico es un

disacrido.



Figura: Un azcar reacciona con un alcohol para obtener un acetal denominado glicsidico.

Cuando el alcohol que forma el acetal pertenece a otro azucar, el producto es un disacrido.

Enlace 1,4: Celobiosa, maltosa y lactosa.

La unin glicosidica ms frecunete es la unin 1,4. El carbono anmerico de un azcar se

enlaza al tomo de oxigeno de C4 del segundo anillo.

Celobiosa: enlace glucosidico B-1,4.

Disacrido obtenido a partir de la hidrlisis parcial de la celulosa, contiene un enlace 1,4.

En la celobiosa, el carbono anomerico de una unidad de glucosa se une, a travs de un enlace

ecuatorial (B) carbono-oxigeno, al C4 de otra unidad de glucosa. A este enlace acetlico B-1,4entre

dos molculas se denomina enlace glucosidico B-1,4.



Maltosa: enlace glucosidico alfa-1,4.

Disacrido que se obtiene cuando se trata el almidon con cebada germinada, denominada

malta. Este proceso se malteado es el primer paso para la obtencin de cerveza, transformando los

polisacridos en disacridos y monosacridos que fermentan fcilmente. Igual que la celobiosa, la

maltosa contiene un enlace glucosidico 1,4 entre dos unidades de glucosa. La diferencia de la

maltosa es que la estereoqumica del enlace glucosidico es alfa en lugar de beta.

De la misma forma que la celobiosa, la maltosa tiene un anillo de hemiacetal libre (a la

derecha). Este hemiacetal esta en equilibrio con su forma de cadena abierta, mutarrota y puede

existir en cualquiera de las dos formas anmericas alfa beta. Al encontrarse la maltosa en

equilibrio con la forma aldehidica de de cadena abierta, reduce el reactivo de tollens, por lo que la

maltosa es un agente reductor.

Lactosa: enlace galactosdico b-1.4

La lactosa es similar a la celobiosa, excepto en que el glicsido (anillo de la izquierdda) de la

lactosa es galactosa en lugar de glucosa. Los dos anillos estn enlazados mediante un enlace beta

glicosdico del acetal galactosa y la posicin 4 del anillo de glucosa: enlace B- 1,4galactosidico.



La maltosa se encuentra en la leche de los mamferos, incluyendo las vacas y los seres vivos. La

hidrlisis de la lactosa se produce por un enzima llamado B galactosidasa (tambin conocida como

lactasa). Algunos seres humanos sintetizan pero otros no. Esta enzima esta presente en los fluidos

digestivos de la mayora de los nios para hidrolizar la leche materna, cuando el nio va dejando de

beber la leche materna se va dejando de producir gradualmete la enzima. En l consumo de leche o

de productos lcteos por personas que carecen de la enzima b galactosidasa puede producir

problemas digestivos, conocido como la intolerancia a la lactosa. Los nios que presenten

intolerancia a la lactosa han de beber leche de soja u otro producto que no contenga lactosa.

Enlace de dos carbonos anomricos: sacarosa

Algunos azcares se unen mediante un enlace glicosdico directo entre sus tomos de carbono

anomrico: enlace 1,1, por ejemplo, la sacarosa (azcar de mesa) esta formada por una unidad de

glucosa y una de fructosa enlazadas por un tomo de oxigeno que une sus tomos de carbono

anomrico (como la fructosa es una cetosa y su carbono anomrico es C2, este enlace es 1,2) se

puede observar que el enlace esta en posicin alfa respecto al anillo de glucosa y en posicin beta

respecto al anillo de frustosa.

BIBLIOGRAFIA:

JOHN MAC MURRY QUMICA ORGNICA / Sexta Edicin Capitulo 25 Pg.: 942

L. G. WADE, JR. QUMICA ORGNICA / Quinta Edicin Capitulo 23 Pg. 1057

INFORMACIN ADICIONAL En PDF Tema 2: De Carbohidratos

Carbohidrato Estereoquimica y Reacciones

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