탄수화물은 주로 식물에 의해 생산되는 탄소 수소 및 산소의 자연 발생 유기 화합물로 구성됩니다. 탄수화물은 광합성으로 알려진 과정에 의해 식물에 의해 형성됩니다.
탄수화물의 일반적인 공식은 CM (H2O) N
입니다예를 들어, 포도당 (c₆h₁₂o₆), 과당 (c₆h₁₂o₆) 및 수 크로스 C12H22O11과 같은 탄수화물은이 일반적인 공식을 만족 시켰습니다.
이 공식에 순종하지 않는 일부 화합물이 있습니다. 이들 화합물은 화학적 거동, 예를 들어 데 옥시 리보스 및 람 노스에 의해 탄수화물이다. 탄수화물처럼 행동하지 않지만 포름 알데히드와 같은 동일한 탄소의 수화물을 갖는 다른 화합물이 있습니다.
탄수화물은 설탕, 비 구르가, 단당류, 올리고당, 이당류, 사분면 및 다당류로 분류됩니다.
우리가 가장 일반적으로 사용하는 설탕은 자당이라고하며 우유에 존재하는 설탕은 유당이라고합니다.
단당류 및 올리고당은 물에 용해되고 달콤한 맛을 가진 결정질 고체입니다. 그들은 총체적으로 설탕이라고 불립니다. 다당류는 비정질이며 물에 불용성이며 맛이 없어서는 비 구슬로 알려져 있습니다.
포도당
포도당은 자연에서 자유롭고, 그리고 결합 된 형태로 발생합니다. 그것은 달콤한 과일과 꿀에 있습니다. 건조 포도는 포도당의 20%를 포함합니다. 결합 된 형태로, 그것은 지팡이 설탕과 전분 및 셀룰로오스와 같은 다당류에서 풍부하게 발생합니다.
포도당 제조
수 크로스에서자당이 알코올 용액에서 희석 된 염산 또는 황산으로 끓일 때, 포도당과 과당은 같은 양으로 얻어집니다.
포도당은 2-3 atm의 압력에 따라 390K에서 희석 H2SO4로 끓여서 전분의 가수 분해로부터 상업적으로 생산된다.
.
포도당 구조
포도당은 알도 헥 소스이며 덱 스트로스라고도합니다. 그것은 별 글리코겐, 셀룰로오스 등과 같은 많은 더 큰 탄수화물의 단량체입니다. 포도당은 지구에 풍부하게 존재합니다. Aldehyde 그룹 (-cho), 1 차 알코올 그룹 1 개 및 알코올 2 차 그룹 4 개가 있습니다.
포도당의 구조는 다음 반응에 기초하여 할당되었습니다.
분자식
포도당의 공식은 C6H12O6
인 것으로 밝혀졌습니다.직선 체인 구조.
포도당의 수성 용액이 나트륨 아말감 또는 붕소 나트륨으로 첨가되면, 육각형 알코올 인 소르비톨 또는 블루로 감소됩니다.
100 ° C 수경 및 적색 인으로 장기간 가열하면 N- 헥산의 혼합물과 요오도 헥산에 대한 혼합물이 있습니다.
CH2OH (Choh) 4CHO (포도당) → CH3 (CH2) 4CH3 (N- 헥산)+ CH3CH (CH2) 3CH3 (2- 이드 헥산).
결과적으로, N- 헥산의 형성은 포도당의 6 개의 탄소 원자가 모두 포도당의 직선 사슬 구조로 배열되어 있음을 알 수있다.
5 개의 하이드 록실 그룹의 존재
1.) 아세틸 화에서, 포도당은 염화 무수 아연의 존재 하에서 아세트산 무수물과 반응하여 포도당 펜타 아세테이트를 형성한다
.Cho (Choh) 4CH2OH + 5 (CH3CO) 2O → Cho
|
(Chococh3) 4 + 5 CH3COOH
|
Ch2ococh3 (포도당 펜타 아세테이트)
- Aldehyde 그룹의 존재
시안화물과의 반응.
포도당은 시아 노수와 반응하여 시아 노 - 하이드린을 형성한다
CHO (Choh) 4CH2OH +HCN → CH2OH (Choh) 4CHCN (포도당 시아노 하이드린)
|
오
- hydroxylamine을 사용한
- 작용
포도당은 히드 록실 아민과 반응하여 포도당 옥시임을 형성합니다
Cho (Choh) 4CH2OH + NH2OH → CH2OH (COCH) 4CH =NOH (포도당 옥시) + H20
- 포도당의 산화
포도당의 산화가 발생합니다.
포도당이 브롬 물과 같은 온화한 산화제와 반응하여 6 개의 탄소 카르 복실 산 또는 글루코 닉산으로 산화되면 카르 보닐기가 알데히드 그룹으로 존재 함을 나타냅니다.
Cho (Choh) 4CH2OH + [O] → COOH (Choh) 4CH2OH (글루코 닉 산)
포도당은 쉽게 산화되기 때문에 강한 환원제 역할을 할뿐만 아니라 Tollen의 시약 및 Fehling 용액을 줄입니다.
Cho coonh4
| |
(Choh) 4 + 2 [Ag (NH3)] 2OH ⟶ (Choh) 4 + 2AG + 3NH3 + H2O
| Tollen의 시약 | 실버 미러
CH2OH CH2OH
Cho Coona
| |
(Choh) 4 +2CU (OH) 2 +NaOH ⟶ (Choh) 4 +Cu2O +3H2O
| Fehling 솔루션에서 | 빨간 ppt.
CH2OH CH2OH
질산과 같은 강한 산화제는 포도당의 산화 물 말기를 산화시켜 포도당산으로도 알려진 당뇨병 사카 르크를 제공하며, 이는 포도당에서 1 차 알코올 그룹의 존재를 나타냅니다.
Cho (Choh) 4CH2OH + 3 [O] → COOH (Choh) 4COOH (Saccharic acid and Glucaric Acid)
글루코 산은 브롬 수로 포도당의 산화에 의해 수득되며, H2O는 또한 질산으로 글루카르 산으로 산화된다.
.COOH (Choh) 4CH2OH +BR2 → COOH (Choh) 4cOOH (Saccharic Acid and Glucaric Acid)
위의 모든 반응에 기초하여 독일 유기 화학자 (Fisher)는 포도당의 사슬 구조를 도입하고 개방했습니다.
결론
포도당은 즉각적인 에너지 원입니다. 포도당에서, C3 키랄 탄소의 -OH 그룹은 왼쪽을 향한 반면, 나머지 그룹은 C2, C4 및 C5 키랄 탄소 원자가 오른쪽을 향한다는 점에 유의해야한다. 포도당은 D + 포도당으로 올바르게 명명되었으며 D는 포도당의 이름 앞에서 이미 논의 된 구성을 나타내는 반면 +는 덱스터를 나타냅니다. 분자의 회전 특성
C1 원자 주위의 구성에서만 다른 광학 이성질체의 쌍은 아노머라고합니다.
예를 들어, 알파에서는 C1의 포도당 OH 그룹이 오른쪽에 있고 베타에서는 C1의 포도당 그룹이 왼쪽에 있습니다.
