Гексин-2, структурная формула, химические свойства

1

H

1,008

1s1

2,1

Бесцветный газ

пл=-259°C

кип=-253°C

2

He

4,0026

1s2

4,5

Бесцветный газ

кип=-269°C

3

Li

6,941

2s1

0,99

Мягкий серебристо-белый металл

пл=180°C

кип=1317°C

4

Be

9,0122

2s2

1,57

Светло-серый металл

пл=1278°C

кип=2970°C

5

B

10,811

2s2 2p1

2,04

Темно-коричневое аморфное вещество

пл=2300°C

кип=2550°C

6

C

12,011

2s2 2p2

2,55

Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал

пл=3550°C

кип=4830°C

7

N

14,007

2s2 2p3

3,04

Бесцветный газ

пл=-210°C

кип=-196°C

8

O

15,999

2s2 2p4

3,44

Бесцветный газ

пл=-218°C

кип=-183°C

9

F

18,998

2s2 2p5

3,98

Бледно-желтый газ

пл=-220°C

кип=-188°C

10

Ne

20,180

2s2 2p6

4,4

Бесцветный газ

пл=-249°C

кип=-246°C

11

Na

22,990

3s1

0,98

Мягкий серебристо-белый металл

пл=98°C

кип=892°C

12

Mg

24,305

3s2

1,31

Серебристо-белый металл

пл

=649°C

кип=1107°C

13

Al

26,982

3s2 3p1

1,61

Серебристо-белый металл

пл=660°C

кип=2467°C

14

Si

28,086

3s2 3p2

1,9

Коричневый порошок / минерал

пл=1410°C

кип=2355°C

15

P

30,974

3s2 3p3

2,2

Белый минерал / красный порошок

пл=44°C

кип=280°C

16

S

32,065

3s2 3p4

2,58

Светло-желтый порошок

пл=113°C

кип=445°C

17

Cl

35,453

3s2 3p5

3,16

Желтовато-зеленый газ

пл=-101°C

кип=-35°C

18

Ar

39,948

3s2 3p6

4,3

Бесцветный газ

пл=-189°C

кип=-186°C

19

K

39,098

4s1

0,82

Мягкий серебристо-белый металл

пл=64°C

кип=774°C

20

Ca

40,078

4s2

1,0

Серебристо-белый металл

пл=839°C

кип=1487°C

21

Sc

44,956

3d1 4s2

1,36

Серебристый металл с желтым отливом

пл=1539°C

кип=2832°C

22

Ti

47,867

3d2 4s2

1,54

Серебристо-белый металл

пл=1660°C

кип=3260°C

23

V

50,942

3d3 4s2

1,63

Серебристо-белый металл

пл=1890°C

кип=3380°C

24

Cr

51,996

3d5 4s1

1,66

Голубовато-белый металл

пл=1857°C

кип=2482°C

25

Mn

54,938

3d5 4s2

1,55

Хрупкий серебристо-белый металл

пл=1244°C

кип=2097°C

26

Fe

55,845

3d6 4s2

1,83

Серебристо-белый металл

пл=1535°C

кип=2750°C

27

Co

58,933

3d7 4s2

1,88

Серебристо-белый металл

пл=1495°C

кип=2870°C

28

Ni

58,693

3d8 4s2

1,91

Серебристо-белый металл

пл=1453°C

кип=2732°C

29

Cu

63,546

3d10 4s1

1,9

Золотисто-розовый металл

пл=1084°C

кип=2595°C

30

Zn

65,409

3d10 4s2

1,65

Голубовато-белый металл

пл=420°C

кип=907°C

31

Ga

69,723

4s2 4p1

1,81

Белый металл с голубоватым оттенком

пл=30°C

кип=2403°C

32

Ge

72,64

4s2 4p2

2,0

Светло-серый полуметалл

пл=937°C

кип=2830°C

33

As

74,922

4s2 4p3

2,18

Зеленоватый полуметалл

субл=613°C

(сублимация)

34

Se

78,96

4s2 4p4

2,55

Хрупкий черный минерал

пл=217°C

кип=685°C

35

Br

79,904

4s2 4p5

2,96

Красно-бурая едкая жидкость

пл=-7°C

кип=59°C

36

Kr

83,798

4s2 4p6

3,0

Бесцветный газ

пл=-157°C

кип=-152°C

37

Rb

85,468

5s1

0,82

Серебристо-белый металл

пл=39°C

кип=688°C

38

Sr

87,62

5s2

0,95

Серебристо-белый металл

пл=769°C

кип=1384°C

39

Y

88,906

4d1 5s2

1,22

Серебристо-белый металл

пл=1523°C

кип=3337°C

40

Zr

91,224

4d2 5s2

1,33

Серебристо-белый металл

пл=1852°C

кип=4377°C

41

Nb

92,906

4d4 5s1

1,6

Блестящий серебристый металл

пл=2468°C

кип=4927°C

42

Mo

95,94

4d5 5s1

2,16

Блестящий серебристый металл

пл=2617°C

кип=5560°C

43

Tc

98,906

4d6 5s1

1,9

Синтетический радиоактивный металл

пл=2172°C

кип=5030°C

44

Ru

101,07

4d7 5s1

2,2

Серебристо-белый металл

пл=2310°C

кип=3900°C

45

Rh

102,91

4d8 5s1

2,28

Серебристо-белый металл

пл=1966°C

кип=3727°C

46

Pd

106,42

4d10

2,2

Мягкий серебристо-белый металл

пл=1552°C

кип

=3140°C

47

Ag

107,87

4d10 5s1

1,93

Серебристо-белый металл

пл=962°C

кип=2212°C

48

Cd

112,41

4d10 5s2

1,69

Серебристо-серый металл

пл=321°C

кип=765°C

49

In

114,82

5s2 5p1

1,78

Мягкий серебристо-белый металл

пл=156°C

кип=2080°C

50

Sn

118,71

5s2 5p2

1,96

Мягкий серебристо-белый металл

пл=232°C

кип=2270°C

51

Sb

121,76

5s2 5p3

2,05

Серебристо-белый полуметалл

пл=631°C

кип=1750°C

52

Te

127,60

5s2 5p4

2,1

Серебристый блестящий полуметалл

пл=450°C

кип=990°C

53

I

126,90

5s2 5p5

2,66

Черно-серые кристаллы

пл=114°C

кип=184°C

54

Xe

131,29

5s2 5p6

2,6

Бесцветный газ

пл=-112°C

кип=-107°C

55

Cs

132,91

6s1

0,79

Мягкий серебристо-желтый металл

пл=28°C

кип=690°C

56

Ba

137,33

6s2

0,89

Серебристо-белый металл

пл=725°C

кип=1640°C

57

La

138,91

5d1 6s2

1,1

Серебристый металл

пл=920°C

кип=3454°C

58

Ce

140,12

f-элемент

Серебристый металл

пл=798°C

кип=3257°C

59

Pr

140,91

f-элемент

Серебристый металл

пл=931°C

кип=3212°C

60

Nd

144,24

f-элемент

Серебристый металл

пл=1010°C

кип=3127°C

61

Pm

146,92

f-элемент

Светло-серый радиоактивный металл

пл=1080°C

кип=2730°C

62

Sm

150,36

f-элемент

Серебристый металл

пл=1072°C

кип=1778°C

63

Eu

151,96

f-элемент

Серебристый металл

пл=822°C

кип=1597°C

64

Gd

157,25

f-элемент

Серебристый металл

пл=1311°C

кип=3233°C

65

Tb

158,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1360°C

кип=3041°C

66

Dy

162,50

f-элемент

Серебристый металл

пл=1409°C

кип=2335°C

67

Ho

164,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1470°C

кип=2720°C

68

Er

167,26

f-элемент

Серебристый металл

пл=1522°C

кип=2510°C

69

Tm

168,93

f-элемент

Серебристый металл

пл=1545°C

кип=1727°C

70

Yb

173,04

f-элемент

Серебристый металл

пл=824°C

кип=1193°C

71

Lu

174,96

f-элемент

Серебристый металл

пл=1656°C

кип=3315°C

72

Hf

178,49

5d2 6s2

Серебристый металл

пл=2150°C

кип=5400°C

73

Ta

180,95

5d3 6s2

Серый металл

пл=2996°C

кип=5425°C

74

W

183,84

5d4 6s2

2,36

Серый металл

пл=3407°C

кип=5927°C

75

Re

186,21

5d5 6s2

Серебристо-белый металл

пл=3180°C

кип=5873°C

76

Os

190,23

5d6 6s2

Серебристый металл с голубоватым оттенком

пл=3045°C

кип=5027°C

77

Ir

192,22

5d7 6s2

Серебристый металл

пл=2410°C

кип=4130°C

78

Pt

195,08

5d9 6s1

2,28

Мягкий серебристо-белый металл

пл=1772°C

кип=3827°C

79

Au

196,97

5d10 6s1

2,54

Мягкий блестящий желтый металл

пл=1064°C

кип=2940°C

80

Hg

200,59

5d10 6s2

2,0

Жидкий серебристо-белый металл

пл=-39°C

кип=357°C

81

Tl

204,38

6s2 6p1

Серебристый металл

пл=304°C

кип=1457°C

82

Pb

207,2

6s2 6p2

2,33

Серый металл с синеватым оттенком

пл=328°C

кип=1740°C

83

Bi

208,98

6s2 6p3

Блестящий серебристый металл

пл=271°C

кип=1560°C

84

Po

208,98

6s2 6p4

Мягкий серебристо-белый металл

пл=254°C

кип=962°C

85

At

209,98

6s2 6p5

2,2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

пл=302°C

кип=337°C

86

Rn

222,02

6s2 6p6

2,2

Радиоактивный газ

пл=-71°C

кип=-62°C

87

Fr

223,02

7s1

0,7

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

пл=27°C

кип=677°C

88

Ra

226,03

7s2

0,9

Серебристо-белый радиоактивный металл

пл=700°C

кип=1140°C

89

Ac

227,03

6d1 7s2

1,1

Серебристо-белый радиоактивный металл

пл=1047°C

кип=3197°C

90

Th

232,04

f-элемент

Серый мягкий металл

91

Pa

231,04

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

92

U

238,03

f-элемент

1,38

Серебристо-белый металл

пл=1132°C

кип=3818°C

93

Np

237,05

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

94

Pu

244,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

95

Am

243,06

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

96

Cm

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

97

Bk

247,07

f-элемент

Серебристо-белый радиоактивный металл

98

Cf

251,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

99

Es

252,08

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

100

Fm

257,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

101

Md

258,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

102

No

259,10

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

103

Lr

266

f-элемент

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

104

Rf

267

6d2 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

105

Db

268

6d3 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

106

Sg

269

6d4 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

107

Bh

270

6d5 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

108

Hs

277

6d6 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

109

Mt

278

6d7 7s2

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

110

Ds

281

6d9 7s1

Нестабильный элемент, отсутствует в природе

Металлы

Неметаллы

Щелочные

Щелоч-зем

Благородные

Галогены

Халькогены

Полуметаллы

s-элементы

p-элементы

d-элементы

f-элементы

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

формула, как выглядит, аналог, из чего делают

На протяжении веков единственным известным человечеству взрывчатым веществом был порох. Только технологические прорывы 19 века позволили изобрести мощный нитроглицерин, безопасный в обращении динамит, бездымный порох. А главным достижением оказался тротил, ставший фактическим стандартом военной взрывчатки.

Но если тротил – самое известное ВВ, то второе место можно отвести гексогену. А по распространённости он вполне может поспорить с ТНТ. Начиная с межвоенного периода, он понемногу вытеснял тротил, став в итоге основой для большинства взрывчатых композиций различного назначения.

История создания и внедрения

«Рождение» гексогена (в тот момент ещё циклотриметилентринитрамина) состоялось в 1890-е годы в Германии. Но переворота во взрывном деле “белый порошок” тогда не произвёл, потому что его надеялись использовать, как лекарство. Медицинская «карьера» вещества не задалась – оно оказалось сильным ядом. Новый виток интереса к нему начался уже после Первой Мировой войны, когда учёные стали искать взрывчатку, более мощную, чем тротил.

Уже в 1920 году немецкий учёный Герц запатентовал метод получения циклотриметилентринитрамин и способ его применения в качестве взрывчатки. Сырьё для производства такой взрывчатки получается из общедоступных (при развитой промышленности) аммиака и формальдегида. Тогда же и родилось краткое и удобное название «гексоген».

Британцы обратили на него внимание в 1930-е, находясь в поиске более мощного ВВ для противолодочного оружия.

Из соображений секретности вещество обозначили маловразумительным термином Research Department Explosive («Взрывчатка Департамента Исследований»). Так аббревиатура RDX стала общепринятым названием взрывчатки в англоязычном мире.

К началу Второй Мировой войны гексоген массово синтезировался и в США, и в СССР. Методы изготовления постоянно совершенствовались. От предложенной Герцем методики обработки уротропина азотной кислотой перешли к более эффективным способам. Если по процессу Герца из сырья получалось не более 40% взрывчатки, то так называемый метод «W» позволил довести выход продукта до 80%.

Так в качестве сырья стали применять не уротропин, а его динитрат (который сам по себе является слабым ВВ). В азотную кислоту стали добавлять аммиачную селитру. Интересно, что хотя массовое производство циклотриметилентринитрамина достаточно легко организовать даже при не очень развитой химической промышленности, кустарными способами его получить очень сложно.

Свойства и разнообразие «композиций»

Циклотриметилентринитрамин – кристаллический порошок белого цвета, с химической формулой C3H6N6O6, безвкусный и нерастворимый в воде. Но ценен и интересен он не этим. Скорость распространения ударной волны в заряде (детонации) у гексогена почти в 1,3 раза выше, чем у тротила.

А по фугасности, мерило которой — полость, образованная взрывом заряда в свинцовом цилиндре, сильнее в 1,7 раза. Бризантность взрывчатки длительное время вообще не удавалось точно оценить, поскольку взрыв не уменьшал высоту цилиндра из свинца, а просто разрушал его.

Неудивительно, что военные по всему миру заинтересовались такой взрывчаткой. Но обнаружили и серьёзные недостатки. В противоположность нечувствительному к внешним воздействиям тротилу, гексоген оказался чувствителен и к ударам, и к трению. Впрочем, эту проблему удалось быстро решить флегматизацией – смешиванием с веществами, увеличивающими стабильность.

Небезопасность в обращении привела к тому, что, «как есть» в зарядах он практически не применялся. Зато стал основным компонентом различных смесей. Так, советский гексал (А-IX-2) содержит в себе 73% гексогена, 4% флегматизатора (им выступает воск или парафин) и алюминиевую пудру. Во время Великой Отечественной эта смесь активно применялась в качестве наполнителя бронебойных снарядов.

Так, каморный снаряд БР-471 калибра 122мм содержал 156 грамм A-IX-2. А снаряд БР-540 для гаубицы МЛ-20 нёс в себе 660 грамм гексала. При этом в осколочно-фугасных гранатах продолжал использоваться тротил. Для снаряжения торпед и глубинных зарядов в СССР разработали так называемую «морскую смесь», содержащую до 57% гексогена.

Взрывчатка «Торпекс» — вариант «морской смеси» созданная в Британии в 1930-е, содержала примерно равные доли RDX и TNT. “Прыгающие бомбы”, использованные Королевскими ВВС для разрушения Рурских дамб, содержали заряды из трёх тонн «Торпекса».

Этим же веществом снаряжались британские сейсмические бомбы «Толлбой». В авиационных бомбах и торпедах «B» заменила «Композиция H6», считающаяся более безопасной.

Циклотриметилентринитрамин стал основой для первых пластичных взрывчатых веществ (обычно ошибочно называемых «пластиковыми»). За счёт пластичности зарядам легко придать любую форму и установить в какое угодно место (просто «облепив» взрывчаткой объект). Самый известный представитель таких ВВ – американская «композиция С-4», состоящая на 91% из RDX.

Пластификатором в ней служит диоктилсебацинат. Чехословацкая пластическая взрывчатка «Semtex» представляет собой смесь гексогена и тэна (TNT). Причём процентное содержание изменяется в зависимости от варианта.

Пластификатор «Семтекса» — диоктилфтанат. Во время Второй Мировой войны пластичная взрывчатка поставлялась в виде шашек массой 113 грамм в вощёной бумаге. Современные заряды С-4 – шашки массой 566 грамм в пластиковой оболочке.

Эффективность пластичной взрывчатки не могла не привлечь внимание террористов. Это привело к тому, что на заводах стали помечать заряды химическими метками. Поскольку «в домашних условиях» такое вещество воспроизвести нельзя, это является достаточно действенным средством ограничения его оборота.
RDX стал основой и для взрывчатых веществ с пластичным связующим (Polymer-Bonded Explosives).

Эти составы отличаются малой чувствительностью и высокой прочностью и применялись в термоядерном оружии. При помощи PBX инициировали подрыв ядерного заряда, создающего условия для протекания реакции синтеза.

А вот самый маленький «снаряд», в котором применён разрывной заряд RDX – пуля Mk.211 калибра 12,7мм. В этом случае чувствительность даже в ппюс, так как детонатора пуля не содержит – заряд инициируется воспламенением зажигательного состава при ударе о преграду.

Сравнение с другими взрывчатыми веществами

Для наглядности приведём небольшую таблицу с характеристиками различных ВВ. Возьмём тротил, как «фактический стандарт», собственно гексоген и более позднюю взрывчатку – октоген. В качестве перспективного взрывчатого вещества послужит гексанитрогексаазаизовюрцитан.

 Тротил (TNT)Гексоген (RDX)Октоген (HMX)ГНИВ (CL-20)
Плотность1.6 г/см³1.78 г/см³1.86 г/см³1.97 г/см³
Скорость детонации6900 м/с8750 м/с9100 м/с9380 м/с
Тротиловый эквивалент11.61.72.0

Несложно понять, что по мощности RDX действительно превзошёл TNT. А вот октоген, даже превосходя предшественников по «взрывчатым» качествам, всё-таки не имел такого решительного превосходства, а в изготовлении оказался сложнее. Сложность и дороговизна изготовления пока что — барьер и для широкого распространения новейших ВВ. Даже если новые разработки гораздо мощнее гексогена.

Аналогом гексогена, который сможет его полностью вытеснить, считается малочувствительная взрывчатка FOX-7, полученная в Швеции в 1998 году. По характеристикам она близка к «композиции В», а её синтез несложен. Однако выпускают FOX-7 в малых масштабах, а о планах по её широкому применению ничего не известно.

Ядовитость

Да, сам по себе циклотриметилентринитрамин ядовит. Но, поскольку, как лекарство, он так и не состоялся, на это внимания не обращали и не считали недостатком. Во время Вьетнамской войны на протяжении 1969 года почти четыре десятка солдат получили отравление после того, как использовали вместо дров плитки С-4.

Дым, который образовывался при горении взрывчатки, и оказался ядовитым. Впрочем, никаких заметных последствий это не повлекло. Ограниченное применение на гражданском рынке гексоген нашёл как крысиный яд.

Гексоген появился позже тротила, а в массовом сознании отпечатался не так сильно. Но вот о том, какая взрывчатка более значима для развития военной техники и сыграла большую роль в той или иной войне – можно спорить.

С 30-х годов 20 века он был основой «начинки» снарядов и гранат, фугасных и кумулятивных зарядов.

Только в недавний период RDX стал несколько уступать позиции малочувствительным взрывчатым веществам на основе HMX — октогена. Но до сих пор можно с уверенностью говорить о том, что гексоген остаётся самой массовой взрывчаткой, сочетающей в себе высокие разрушительные качества и простоту промышленного изготовления.

Видео

Лекция № 17. Углеводы — коллекция курсовых, шпаргалок, лекций, дипломов


Лекция № 17

УГЛЕВОДЫ

План

  1. Моносахариды.
  2. Дисахариды.
  3. Полисахариды.

  4. Лекция № 17

    УГЛЕВОДЫ

    План

    1. Моносахариды.
    2. Дисахариды.
    3. Полисахариды.

    Углеводы – это природные соединения, имеющие в
    подавляющем большинстве состав
    Cn(H2O)m.
    Их подразделяют на низкомолекулярные углеводы и продукты их
    поликонденсации.

    Моносахариды – мономеры, из остатков
    которых состоят углеводы более сложного строения.

    Олигосахариды – олигомеры, содержащие от
    2 до 10 моносахаридных остатков.

    Полисахариды – полимеры, включающие до
    нескольких тысяч моносахаридных звеньев.
     
     

    1.
    Моносахариды

     
     

    1.1. Строение и
    классификация

    Моносахариды – это полигидроксикарбонильные соединения, в которых каждый атом
    углерода (кроме карбонильного) связан с группой ОН. Общая формула моносахаридов
    – Сn(H2O)n, где n
    =3-9.

    По химическому строению различают:

    • альдозы – моносахариды, содержащие
      альдегидную группу;
    • кетозы – моносахариды, содержащие
      кетонную группу (как правило, в положении 2).

    В зависимости от длины углеродной цепи моносахариды
    делятся на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и т.д. Обычно моносахариды
    классифицируют с учетом сразу двух этих признаков, например:

    В природе встречаются производные моносахаридов,
    содержащие аминогруппу (аминосахара), карбоксильную группу (сиаловые
    кислоты, аскорбиновая кислота)
    , а также атом Н вместо одной или нескольких
    групп ОН (дезоксисахара).
     
     

    Стереоизомерия

    Все моносахариды (кроме дигидроксиацетона) содержат хиральные атомы углерода
    и имеют стереоизомеры. Простейшая альдоза, глицериновый альдегид, содержит один хиральный атом С и существует в виде двух оптических изомеров
    – D и L:

    По мере увеличения длины цепи количество
    стереоизомеров у альдогексоз растет. В соответствии с числом хиральных центров
    существует 4 стереоизомерных альдотетрозы, 8 альдопентоз, 16 альдогексоз и т.д.
    В зависимости от конфигурации наиболее удаленного от карбонильной группы
    хирального атома С все моносахариды делят на два стереохимических ряда –
    D-моносахариды и L-моносахариды:

    Подавляющее большинство природных моносахаридов
    принадлежит к D-ряду.

    Родоначальником ряда D-альдоз является
    D-глицериновый альдегид. Остальные D-альдозы могут быть построены на основе
    D-глицеральдегида путем последовательной вставки фрагмента СНОН сразу после
    карбонильной группы. Стереоизомерные альдозы имеют тривиальные названия.

    Уточним стереоизомерные отношения в ряду
    D-альдоз. Между собой D-альдозы с одинаковым числом атомов углерода
    (D-альдотетрозы, D-альдопентозы, D-альдогексозы и т.д.) являются
    диастереомерами. Среди них выделяют особый тип диастереомеров, который называют эпимерами.

    Эпимеры – это диастереомеры, которые
    отличаются по конфигурации только одного хирального центра.

    Например, D-рибоза и D-арабиноза являются эпимерами, так как отличаются
    конфигурацией только хирального атома углерода в положении 2. D-глюкоза имеет
    несколько эпимеров: D- маннозу по С-2, D-аллозу по С-3, D-галактозу по С-4,
    L-иодозу по С-5.

    Каждая из D-альдоз имеет энантиомер, относящийся к L-ряду, который может быть
    построен аналогично D-ряду на основе L-глицеральдегида. Энантиомером D-глюкозы
    является L-глюкоза, D-маннозы – L-манноза и т.д.

    Ряд D-кетоз может быть построен на основе
    простейшей кетозы – дигидроксиацетона. Названия кетоз образуются из названий
    соответствующих альдоз путем введения суффикса “ул”. Для некоторых кетоз
    утвердились тривиальные названия.

    Дигидроксиацетон не содержит хирального атома С
    и не имеет стереоизомеров. Остальные кетозы являются хиральными
    соединениями.

    В природе широко распространены гексозы
    (D-глюкоза, D-галактоза, D-манноза, D-фруктоза) и пентозы (D-рибоза, D-ксилоза,
    D-арабиноза). Среди производных моносахаридов наиболее распространенными
    являются аминосахара D-глюкозамин и D-галактозамин и дезоксисахар
    2-дезокси-D-рибоза.


     
     

    Цикло-оксо-таутомерия

    Известно, что альдегиды способны присоединять спирты с образованием
    полуацеталей:

    Карбонильная и гидроксильная группы
    моносахаридов взаимодействуют внутримолекулярно с образованием циклического
    полуацеталя:

    При этом возникает новый хиральный центр –
    бывший карбонильный, а теперь аномерный атом углерода. Наиболее устойчивы
    циклические полуацетали, содержащие шестичленный (пиранозный) или
    пятичленный (фуранозный) циклы. Они образуются при взаимодействии
    альдегидной группы с гидроксильной группой в положении 5 или 4 моносахарида
    соответственно. На рисунке представлена схема образования циклических форм
    D-глюкозы:

    Возникновение нового хирального центра приводит
    к появлению 2-х стереоизомеров для каждой из циклической форм — a— и  b—аномеров.

    Аномеры – это эпимеры, которые различаются по
    конфигурации аномерного атома углерода.

    У a-аномера
    конфигурация аномерного центра совпадает с конфигурацией концевого хирального
    атома С, у b-аномера она противоположна.

    Циклические формы моносахаридов изображают с
    помощью формул Хеуорса. Молекулу представляют в виде плоского цикла,
    перпендикулярного плоскости рисунка. Заместители, находившиеся в формуле Фишера
    слева, располагают над плоскостью цикла, справа – под плоскостью. Для
    определения положения группы СН2ОН в формуле Фишера предварительно делают две
    перестановки.

    В кристаллическом состоянии моносахариды
    находятся в одной из циклических форм. При растворении образуется равновесная
    смесь линейной и циклических форм. Их относительное содержание определяется
    термодинамической стабильностью. Циклические, особенно пиранозные формы,
    энергетически более выгодны для большинства моносахаридов. Например, в растворе
    D-глюкозы преобладает  b-D-глюкопираноза:

    Существование равновесия между линейной и
    циклическими формами моносахаридов получило название цикло-оксо-таутомерии.

    Растворение кристаллического моносахарида
    сопровождается постепенным таутомерным превращением, которое заканчивается
    установлением таутомерного равновесия. Каждая таутомерная форма оптически
    активна и имеет свою величину удельного вращения. Поэтому за таутомерным
    превращением можно следить по изменению удельного вращения раствора, которое
    заканчивается с установлением равновесия. Явление изменения удельного вращения
    свежеприготовленного раствора моносахарида называют мутаротацией. Явление
    мутаротации – одно из доказательств существования цикло-оксо-таутомерии у
    моносахаридов.

    Конформационное
    строение

    Формулы Фишера и Хеуорса являются условным
    изображением пространственного строения моносахаридов. Близкое к действительному
    расположение атомов в пространстве отражают конформационные
    формулы
    .

    Шестичленный цикл, в котором атомы находятся в
    состоянии sp3-гибридизации, не
    может иметь плоскую конформацию, так как это означало бы слишком сильное
    искажение валентных углов (1200 вместо 1090) и заслоненное
    положение заместителей. Наиболее выгодной конформацией для большинства
    шестичленных циклов является конформация “кресла”, в которой все валентные углы
    равны 1090 и нет заслоненных
    положений заместителей. Так, у циклогексана есть две энергетически равноценные
    конформации “кресла”, которые находятся в равновесии. Взаимопревращения между
    ними называют инверсией цикла.

    Заместители у каждого атома цикла могут
    находиться в аксиальном (а) или экваториальном (е) положениях. Аксиальные связи расположены параллельно оси симметрии цикла и направлены
    попеременно вверх и вниз. Экваториальные связи ориентированы под углом
    1090 к оси симметрии цикла также
    попеременно вверх и вниз. При инверсии цикла экваториальные связи становятся
    аксиальными и наоборот.

    При введении в циклогексан заместителей две
    конформации кресла становятся энергетически неравноценными. Меньшей энергией,
    как правило, обладает та конформация, в которой объемистые заместители занимают
    экваториальное положение. Например, для циклогексанола наиболее выгодной
    является конформация с экваториальным положением ОН группы:

    Основой строения пиранозных форм моносахаридов
    является тетрагидропиран, для которого возможны две энергетически
    неравноценные конформации кресла.


    Более стабильной является конформация с
    наименьшим числом объемистых заместителей в аксиальном положении. Для
    большинства D-альдогексоз это конформация 4С1, в
    которой группа CH2OH занимает
    экваториальное положение.

    Рассмотрим конформационное строение  b-D-глюкопиранозы.
    Более выгодной для этой формы D-глюкозы является конформация 4С1, в которой все заместители находятся в экваториальном
    положении.

    У a-аномера гликозидный гидроксил в этой конформации будет
    занимать аксиальное положение. Поэтому в равновесной смеси таутомеров D-глюкозы
    преобладает b-аномер.
    b-D-глюкопираноза – единственная D-гексоза с
    экваториальным положением всех заместителей. Как следствие этого, D-глюкоза —
    наиболее распространенный в природе моносахарид. Из всего семейства
    D-альдогексоз в природе встречаются только эпимеры D-глюкозы – D-галактоза и
    D-манноза, у которых число заместителей, занимающих аксиальное положение
    минимально.

    1.2. Химические
    свойства

    Химические свойства моносахаридов определяются
    наличием карбонильной группы (в ациклической форме), полуацетального гидроксила
    (в циклических формах) и спиртовых ОН групп.

    Восстановление

    При восстановлении карбонильной группы альдоз
    образуются многоатомные спирты – глициты.

    В лабораторных условиях для восcтановления
    используют NaBH4. В
    промышленности применяют каталитическое гидрирование. Таким образом получают
    заменители сахара: из D-глюкозы — сорбит (D-глюцит), из D-ксилозы –
    ксилит.

    Восстановление альдоз приводит к “уравниванию”
    функциональных групп на концах цепи. В результате из некоторых альдоз (эритрозы,
    рибозы, ксилозы, аллозы, галактозы) образуются оптически неактивные
    мезо-соединения, например:

    Разные альдозы при восстановлении могут дать
    один и тот же спирт.

    Такая конфигурационная взаимосвязь между
    глицитами использовалась для установления стереохимической конфигурации
    моносахаридов.

    При восстановлении кетоз из карбонильной группы
    возникает новый хиральный центр и образуется смесь неравных количеств
    диастереомерных спиртов (эпимеров по С-2).

    Эта реакция доказывает, что D-фруктоза,
    D-глюкоза и D-манноза имеют одинаковые конфигурации хиральных центров С-2, С-3,
    и С-4.

    Окисление

    Вследствие своей полифункциональности альдозы
    окисляются по-разному при действии различных окислителей. При этом может быть
    окислена карбонильная группа, оба конца углеродной цепи или расщеплена связь
    С-С.

    Получение гликоновых кислот

    При мягком окислении альдоз, например, под
    действием бромной воды, затрагивается только карбонильная группа и образуются гликоновые кислоты, которые очень легко образуют пяти- и шестичленные
    лактоны.

    Кетозы в этих условиях не окисляются и могут
    быть таким образом выделены из смесей с альдозами..

    Альдозы и кетозы дают реакции, характерные
    только для соединений, содержащих альдегидную группу: они восстанавливают в
    щелочной среде катионы металлов Ag+ (Ag(NH3)2OH – реактив
    Толенса) и Cu
    2+ (комплекс
    Cu2+ с тартрат-ионом – реактив
    Фелинга
    ). При этом гликоновые кислоты образуются в незначительном
    количестве, так как в щелочной среде протекает деградация углеродного скелета
    моносахаридов.

    Альдоза +
    Ag(NH
    3)2+              —->         гликоновая кислота + Ag
    + продукты деструктивного окисления

    Альдоза +
    Cu2+         —->     гликоновая кислота +
    Cu2O    + продукты деструктивного окисления

    Сахара, способные восстанавливать реактивы
    Толенса и Фелинга, называют восстанавливающими. Кетозы проявляют
    восстанавливающие свойства за счет изомеризации в щелочной среде в альдозы,
    которые и взаимодействуют далее с окислителем. Процесс превращения кетозы в
    альдозу происходит в результате енолизации. Образующийся из кетозы енол является
    общим для нее и 2-х альдоз (эпимеров по С-2). Так, в слабощелочном растворе в
    равновесии с D-фруктозой находятся ендиол, D-глюкоза и D-манноза.

    Взаимопревращения в щелочном растворе между
    альдозами, эпимерами по С-2, называют эпимеризацией.

    Получение гликаровых кислот

    При действии разбавленной азотной кислоты
    окисляется оба конца углеродного скелета альдоз и образуются гликаровые
    кислоты
    .

    При образовании гликаровых кислот, как и в
    случае глицитов, происходит “уравнивание” функциональных групп на концах цепи и
    из некоторых альдоз образуются мезо-соединения.

    Окисление кетоз азотной кислотой протекает с
    расщеплением С-С связей.

    В природе широко распространены гликуроновые
    кислоты
    .

    В лабораторных условиях они могут быть получены
    только многостадийным синтезом, так как окисление спиртовой группы в присутствии
    альдегидной требует предварительной защиты последней. Гликуроновые кислоты
    входят в состав полисахаридов (пектиновые вещества, гепарин). Важная
    биологическая роль D-глюкуроновой кислоты состоит в том, что многие токсичные
    вещества выводятся из организма с мочой в виде растворимых глюкуронидов.
     
     

    Получение гликозидов

    Циклические формы моносахаридов содержат несколько групп ОН, одна из которых
    гликозидный (полуацетальный) гидроксил, отличается повышенной
    склонностью к реакциям нуклеофильного замещения.

    Известно, что в присутствии кислотных катализаторов полуацетали реагируют со
    спиртами. При этом происходит нуклеофильное замещение полуацетального гидроксила
    и образуются полные ацетали.

    Аналогично реагирует гликозидный гидроксил в
    альдозах и кетозах. Спиртовые ОН группы при этом не затрагиваются. Продукты
    замещения гликозидного гидроксила называют гликозидами (гликопиранозидами или гликофуранозидами в
    зависимости от размера цикла). Например, при пропускании через раствор D-глюкозы
    в метаноле газообразного HCl образуется смесь метилглюкозидов, соответствующих
    разным таутомерным формам D-глюкозы (двум пиранозным и двум фуранозным). В
    условиях термодинамического контроля в реакционной смеси преобладают более
    стабильные метилпиранозиды.

    Метил-a-D-глюкопиранозид большей термодинамической
    стабильностью, чем b-аномер и поэтому образуется в большем количестве.
    Гликозиды существуют только в циклической форме, поэтому a— и b-аномеры гликозидов не могут
    спонтанно переходить друг в друга в результате таутомерных превращений.
    Гликозиды не имеют свободной альдегидной группы и являются невосстанавливающими сахарами.

    Как полные ацетали гликозиды гидролизуются в
    условиях кислотного катализа и устойчивы в разбавленных растворах щелочей.
    Механизм кислотного гидролиза включает протонирование гликозидного кислорода,
    расщепление гликозидной С-О связи с образованием гликозил-катиона, который затем
    атакуется молекулой воды.

    Расщепление гликозидной связи важно с
    биологической точки зрения, поскольку многие природные соединения являются
    гликозидами. Широко используется ферментативный гидролиз гликозидов,
    преимущество которого заключается в его специфичности. Определенные ферменты
    гидролизуют только a— или только b-гликозидные связи., что может быть использовано для
    установления конфигурации гликозидной связи.

    Молекулу гликозида рассматривают как состоящую
    из двух частей – сахарной части и агликона:

    В качестве агликона в природных гликозидах могут
    выступать спирты, фенолы, стероиды, сами моносахариды. Перечисленные агликоны
    связаны с сахарной частью через атом кислорода, поэтому такие гликозиды называют О-гликозидами. В природе широко распространены N-гликозиды, в
    которых агликонами являются азотистые основания. К ним относятся нуклеозиды – структурные единицы нуклеиновых кислот.

    Получение простых эфиров

    Метиловые эфиры по спиртовым группам ОН получают
    действием на моносахариды диметилсульфата в водном растворе щелочи или
    метилиодида в присутствии оксида серебра. Эти методы являются модификациями
    синтеза Вильямсона. При этом в реакцию вступает и гликозидный гидроксил. Простые
    эфиры по спиртовым группа устойчивы к гидролизу, в то время как гликозидная
    связь легко расщепляется в кислой среде.

    Приведенная последовательность реакций
    (метилирование, затем гидролиз) используется для определения размера цикла в
    моносахаридах. Неметилированной остается группа ОН, которая участвовала в
    образовании циклического полуацеталя.

    Получение сложных эфиров

    Гидроксильные группы моносахаридов легко
    этерифицируются действием ангидриридов и хлорангидридов карбоновых кислот. Чаще
    всего используют ацетилирование уксусным ангидридом в присутствии кислотного
    (H2SO4, ZnCl2) или основного (пиридин, СH3COONa) катализатора.

    Соотношение a— и b-аномеров зависит от условий
    проведения реакции. В условиях термодинамического контроля (высокая температура,
    кислотный катализатор) преобладает более стабильный a-аномер. В условиях
    кинетического контроля (температура ниже 00С, основной катализатор) преимущественно образуется b-аномер, поскольку
    экваториальная группа ОН ацилируется с большей скоростью, чем аксиальная.

    Для удаления ацетильных групп используют
    переэтерификацию действием метилата натрия в метаноле.

    Получение производных по карбонильной
    группе. Образование озазонов

    Моносахариды вступают во многие реакции нуклеофильного присоединения по
    карбонильной группе, характерные для альдегидов и кетонов: присоединяют HCN,
    NH2OH, фенилгидразин. При действии
    избытка фенилгидразина образуются озазоны.

    Эпимеры по С-2, например, D-глюкоза и D-манноза,
    дают один и тот же озазон, что используется для установления стереохимической
    конфигурации моносахаридов. Кетозы также образуют озазоны. D-фруктоза дает такой
    же озазон, что и D-глюкоза.

    Озазоны – желтые кристаллические вещества,
    используются для идентификации сахаров.
     
     

    2. Дисахариды

    2.1. Строение

    Дисахариды состоят из двух моносахаридных остатков, связанных гликозидной
    связью. Их можно рассматривать как О-гликозиды, в которых агликоном является
    остаток моносахарида.

    Возможно два варианта образования гликозидной связи:

    1) за счет гликозидного гидроксила одного моносахарида и спиртового
    гидроксила другого моносахарида;

    2) за счет гликозидных гидроксилов обоих моносахаридов.

    Дисахарид, образованный первым способом, содержит свободный гликозидный
    гидроксил, сохраняет способность к цикло-оксо-таутомерии и обладает восстанавливающими свойствами.

    В дисахариде, образованном вторым способом, нет
    свободного гликозидного гидроксила. Такой дисахарид не способен к
    цикло-оксо-таутомерии и является невосстанавливающим.

    В природе в свободном виде встречается
    незначительное число дисахаридов. Важнейшими из них являются мальтоза,
    целлобиоза, лактоза
    и сахароза.

    Мальтоза содержится в
    солоде и образуется при неполном гидролизе крахмала. Молекула мальтозы состоит
    из двух остатков D-глюкозы в пиранозной форме. Гликозидная связь между ними
    образована за счет гликозидного гидроксила в a-конфигурации одного моносахарида и гидроксильной группы
    в положении 4 другого моносахарида.

    Мальтоза – это восстанавливающий дисахарид. Она способна к таутомерии и имеет a— и  b-аномеры.

    Целлобиозапродукт
    неполного гидролиза целлюлозы. Молекула целлобиозы состоит из двух остатков
    D-глюкозы, связанных b-1,4-гликозидной связью. Целлобиоза – восстанавливающий
    дисахарид.

    Различие между мальтозой и целлобиозой состоит в
    конфигурации гликозидной связи, что отражается на их конформационном строении.
    Гликозидная связь в мальтозе имеет аксиальное, в целлобиозе – экваториальное
    положение. Конформационное строение этих дисахаридов служит первопричиной
    линейного строения макромолекул целлюлозы и спиралеобразного строения амилозы
    (крахмал), структурными элементами которых они являются.

    Лактоза содержится в молоке
    (4-5%). Молекула лактозы состоит из остатков D-галактозы и D-глюкозы, связанных b-1,4-гликозидной связью.
    Лактоза – восстанавливающий дисахарид.

    Сахароза содержится в
    сахарном тростнике, сахарной свекле, соках растений и плодах. Она состоит из
    остатков D-глюкозы и D-фруктозы, которые связаны за счет гликозидных
    гидроксилов. В составе сахарозы D-глюкоза находится в пиранозной, а D-фруктоза –
    в фуранозной форме. Сахароза – невосстанавливающий дисахарид.


     
     

    2.2. Химические
    свойства

    Дисахариды вступают в большинство реакций, характерных для моносахаридов:
    образуют простые и сложные эфиры, гликозиды, производные по карбонильной группе.
    Восстанавливающие дисахариды окисляются до гликобионовых кислот. Гликозидная
    связь в дисахаридах расщепляется под действием водных растворов кислот и
    ферментов. В разбавленных растворах щелочей дисахариды устойчивы. Ферменты
    действуют селективно, расщепляя только a— или только b-гликозидную связь.

    Последовательность реакций – окисление,
    метилирование, гидролиз, позволяет установить строение дисахарида.

    Окисление дает возможность определить, остаток
    какого моносахарида находится на восстанавливающем конце. Метилирование и
    гидролиз дают информацию о положении гликозидной связи и размерах цикла
    моносахаридных звеньев. Конфигурация гликозидной связи ( a или b) может быть определена с
    помощью ферментативного гидролиза.
     
     

    3. Полисахариды

    Полисахариды – полимеры, построенные из
    моносахаридных остатков, связанных гликозидными связями. Полисахариды могут
    иметь линейное или разветвленное строение. Полисахариды, состоящие
    их одинаковых моносахаридных остатков, называют гомополисахаридами, из
    остатков разных моносахаридов – гетерополисахаридами.

    Крахмалполисахарид
    растительного происхождения. Его основная биологическая функция – запасное
    вещество растений. Крахмал представляет собой смесь двух полисахаридов – амилозы (10-20%) и амилопектина (80-90%)

    Амилоза – линейный гомополисахарид, состоящий из
    остатков D-глюкопиранозы, связанных  a-1,4-гликозидными связями. Структурным элементом амилозы
    является дисахарид мальтоза.

    Цепь амилозы включает от 200 до 1000
    моносахаридных единиц. Вследствие аксиального положения гликозидной связи
    макромолекула амилозы свернута в спираль.

    Амилопектин – разветвленный гомополисахарид,
    построенный из остатков D-глюкопиранозы, которые связаны в основной цепи  a-1,4-гликозидными,
    а в местах разветвлений —  a-1,6-гликозидными связями. Разветвления расположены через
    каждые 20-25 моносахаридных остатков.

    Крахмал набухает и растворяется в воде, образуя
    вязкие растворы (гели). Химические свойства крахмала аналогичны свойствам моно-
    и дисахаридов. Крахмал гидролизуется под действием кислот (но не щелочей) и
    фермента амилазы. Конечным продуктом гидролиза крахмала является
    D-глюкоза.

    (C6H10O5)n —> 
    (C6H10O5)m —>
    C12H22O11 —>
    C6H12O6

    крахмал  декстрины  мальтоза  D-глюкоза

    n>m

    За счет спиралеобразной конформации амилоза
    способна образовывать соединения включения с молекулярным иодом. Комплексы
    крахмала с иодом имеют интенсивную синюю окраску. Реакция используется как
    качественная на иод и крахмал.

    Целлюлоза – самый распространенный
    растительный полисахарид. Выполняет функцию опорного материала растений. Это
    линейный гомополисахарид, построенный из остатков D-глюкопиранозы, связанных b-1,4-гликозидными
    связями. Структурным элементом целлюлозы является целлобиоза.

    Гликозидная связь в целлюлозе имеет
    экваториальное положение. Это определяет линейную конформацию целлюлозы, которая
    стабилизирована водородными связями.

    Макромолекулы целлюлозы образуют волокна. В
    отличие от крахмала целлюлоза в воде не набухает и не растворяется. Для перевода
    целлюлозы в растворимую форму необходима её химическая модификация.

    Среди других гомополисахаридов стоит отметить
    следующие.

    Декстраны – полисахариды бактериального
    происхождения, построенные из остатков  a-D-глюкопиранозы. Молекулы
    декстранов сильно разветвлены. Основным типом связи является a -1,6-, а в местах
    разветвлений  a-1,4-, a-1,3-, реже a-1,2-гликозидные связи.
    Декстраны используют как заменители плазмы крови.

    Хитин – основной полисахарид роговых
    оболочек насекомых и ракообразных, встречается в грибах. Хитин — неразветвленный
    полисахарид, построенный их остатков N-ацетил-D-глюкозамина, связанных b-1,4-гликозидными
    связями.

    Пектиновые вещества содержатся в ягодах,
    фруктах и овощах, способствуют желеобразованию Основной компонент пектиновых
    веществ – пектовая кислота – линейный полисахарид, построенный их остатков
    D-галактуроновой кислоты, связанных  a-1,4-гликозидными связями.

    Гетерополисахариды

    Гетерополисахариды имеют в основном животное или
    бактериальное происхождение. Важное значение имеют гетерополисахариды, входящие
    в состав соединительной ткани. Полисахариды соединительной ткани находятся в
    виде углевод-белковых комплексов — протеогликанов. Наиболее важные из
    них: хондроитинсульфаты (кожа, хрящи, сухожилия), гиалуроновая
    кислота
    (хрящи, стекловидное тело глаза, суставная жидкость), гепарин (печень, кровеносные сосуды). Для этих полисахаридов характерны общие черты в
    строении. Они имеют неразветвленную структуру и содержат биозные фрагменты,
    включающие гликуроновые кислоты и ацетилированные аминосахара. Например,
    гиалуроновая кислота состоит из дисахаридных фрагментов, включающих D-глюкуроновую кислоту и
    N-ацетил-D-глюкозамин, которые связан внутри биозного фрагмента b-1,3-гликозидной связью, между
    биозными фрагментами — b-1,4-гликозидной связью.


    Моносахариды. Глюкоза и фруктоза.

    Биоорганическая химия

    Моносахариды. Глюкоза и фруктоза.

    Общие сведения

    Моносахариды – это простейшие углеводы. Они не подвергаются гидролизу – не расщепляются водой на более простые углеводы.

    Важнейшими из моносахаридов являются глюкоза и фруктоза. Так же хорошо известен другой моносахарид – галактоза, являющаяся частью молочного сахара.

    Моносахариды – твёрдые вещества, легко растворимые в воде, плохо – в спирте и совсем не растворимы в эфире.

    Водные растворы имеют нейтральную реакцию на лакмус. Большинство моносахаридов обладает сладким вкусом.

    В свободном виде в природе встречается преимущественно глюкоза. Она же является структурной единицей многих полисахаридов.

    Другие моносахариды в свободном состоянии встречаются редко и, в основном, известны как компоненты олиго- и полисахаридов.

    Тривиальные названия моносахаридов обычно имеют окончание «-оза»: глюкоза, галактоза, фруктоза.

    Химическое строение моносахаридов.

    Моносахариды могут существовать в двух формах: открытой (оксоформе) и циклической:

    В растворе эти изомерные формы находятся в динамическом равновесии.

    Открытые формы моносахаридов.

    Моносахариды являются гетерофунциональными соединениями. В их молекулах одновременно содержатся карбонильная (альдегидная или кетонная) и несколько гидроксильных групп (ОН).

    Другими словами, моносахариды представляют собой альдегидоспирты (глюкоза) или кетоноспирты (фруктоза).

    Моносахариды, содержащие альдегидную группу называются альдозами, а содержащие кетонную – кетозами.

    Строение альдоз и кетоз в общем виде можно представить следующим образом:

    В зависимости от длины углеродной цепи (от 3 до 10 атомов углерода) моносахариды делятся на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы, гептозы и т.д. Наиболее распространены пентозы и гексозы.

    Структурные формулы глюкозы и фруктозы в их открытых формах выглядят так:

    Так глюкоза является альдогексозой, т.е. содержит алдегидную функциональную группу и 6 атомов углерода.

    А фруктоза является кетогексозой, т.е. содержит кетогруппу и 6 атомов углерода.

    Циклические формы моносахаридов.

    Моносахариды открытой формы могут образовывать циклы, т.е. замыкаться в кольца.

    Рассмотрим это на примере глюкозы.

    Напомним, что глюкоза является шестиатомным альдегидоспиртом (гексозой). В её молекуле одновременно присутствует альдегидная группа и несколько гидроксильных групп ОН (ОН — это функциональная группа спиртов).

    При взаимодействии между собой альдегидной и одной из гидроксильных групп, принадлежащих одной и той же молекуле глюкозы, посленяя образует цикл, кольцо.

    Атом водорода из гидроксильной группы пятого атома углерода переходит в альдегидную группу и соединяется там с кислородом. Вновь образованная гидроксильная группа (ОН) называется гликозидной.

    По своим свойствам она значительно отличается от спиртовых (гликозных) гидроксильных групп моносахаридов.

    Атом кислорода из гидроксильной группы пятого атома углерода соединяется с углеродом альдегидной группы, в результате чего образуется кольцо:

    Альфа- и бета-аномеры глюкозы различаются положением гликозидной группы ОН относительно углеродной цепи молекулы.

    Мы рассмотрели возникновение шестичленного цикла. Но циклы, также могут быть пятичленными.

    Это произойдёт в том случае, если углерод из альдегидной группы соединиться с кислородом гидроксильной группы при четвёртом атоме углерода, а не при пятом, как рассматривалось выше. Получится кольцо меньшего размера.

    Шетичленные циклы называются пиранозными, пятичленные – фуранозными. Названия циклов происходят от названий родственных гетероциклических соединений – фурана и пирана.

    В названиях циклических форм наряду с названием самого моносахарида указывается «окончание» – пираноза или фураноза, характеризующие размер цикла. Например: альфа-D-глюкофураноза, бета-D-глюкопираноза и т.д.

    Циклические формы моносахаридов термодинамически более устойчивы в сравнении с открытыми формами, поэтому в природе они получили большее распространение.

    Глюкоза

    Глюкоза (от др.-греч. γλυκύς — сладкий) (C6H12O6) или виноградный сахар – важнейший из моносахаридов; белые кристаллы сладкого вкуса, легко растворяется в воде.

    Глюкозное звено входит в состав ряда дисахаридов (мальтозы, сахарозы и лактозы) и полисахаридов (целлюлоза, крахмал).

    Глюкоза содержится в соке винограда, во многих фруктах, а также в крови животных и человека.

    Мышечная работа совершается, главным образом, за счёт энергии, выделяющейся при окислении глюкозы.

    Глюкоза является шестиатомным альдегидоспиртом:

    Глюкоза получается при гидролизе полисахаридов (крахмала и целюлозы) под действием ферментов и минеральных кислот. В природе глюкоза образуется растениями в процессе фотосинтеза.

    Фруктоза

    Фруктоза или плодовый сахар С6Н12О6моносахарид, спутник глюкозы во многих плодовых и ягодных соках.

    Фруктроза в качестве моносахаридного звена входит в состав сахарозы и лактулозы.

    Фруктоза значительно слаще глюкозы. Смеси с ней входят в состав мёда.

    По строению фруктоза представляет собой шестиатомный кетоноспирт:

    В отличие от глюкозы и других альдоз, фруктоза неустойчива как в щелочных, так и кислых растворах; разлагается в условиях кислотного гидролиза полисахаридов или гликозидов.

    Галактоза

    Галактозамоносахарид, один из наиболее часто встречающихся в природе шестиатомных спиртов — гексоз.

    Галактоза cуществует в ациклической и циклической формах.

    Отличается от глюкозы пространственным расположением групп у 4-го атома углерода.

    Галактоза хорошо растворима в воде, плохо в спирте.

    В тканях растений галактоза входит в состав рафинозы, мелибиозы, стахиозы, а также в полисахариды — галактаны, пектиновые вещества, сапонины, различные камеди и слизи, гуммиарабик и др.

    В организме животных и человека галактоза — составная часть лактозы (молочного сахара), галактогена, группоспецифических полисахаридов, цереброзидов и мукопротеидов.

    Галактоза входит во многие бактериальные полисахариды и может сбраживаться так называемыми лактозными дрожжами. В животных и растительных тканях галактоза легко превращается в глюкозу, которая лучше усваивается, может превращаться в аскорбиновую и галактуроновую кислоты.

    § 2. Моносахариды

    § 2. МОНОСАХАРИДЫ

    Пространственная изомерия

    По своей химической природе моносахариды являются альдегидо- или кетоспиртами. Простейший представитель моносахаридов,     альдотриоза,  –   глицериновый     альдегид (2,3-дигидроксипропаналь). 

    Рассматривая строение глицеринового альдегида, можно заметить, что приведенной формуле отвечают два изомера, отличающихся пространственной структурой и представляющих собой зеркальное отражение друг друга: 

    Изомеры, имеющие одинаковые молекулярные формулы, но отличающиеся расположением атомов в пространстве,  называются пространственными, или стереоизомерами. Два стереоизомера, относящихся друг к другу как предмет и несовпадающее с ним  зеркальное отражение, называются энантиомерами.  Такой вид пространственной изомерии еще называют оптической изомерией.

    Существование энантиомеров у глицеринового альдегида обязано наличию в его молекуле хирального атома углерода, т.е. атома, связанного с четырьмя различными заместителями. Если в молекуле присутствует более чем один хиральный центр, то количество оптических изомеров будет определяться по формуле 2n, где n – число хиральных центров. При этом стереоизомеры, не являющиеся энантиомерами, называются диастереомерами.

    Для изображения оптических изомеров на плоскости используют проекции Фишера. При построении проекций Фишера следует учитывать, что атомы или группы атомов, лежащие на горизонтальной линии, должны быть направлены к наблюдателю, т.е. выходить из плоскости бумаги. Атомы или группы атомов, лежащие на вертикальной линии и составляющие, как правило, главную цепь, направлены от наблюдателя, т.е. уходят за плоскость бумаги. Для рассматриваемых нами изомеров глицеринового альдегида построение проекций Фишера будет происходить следующим образом:

     

    Глицериновый альдегид принят в качестве стандарта для обозначения оптических изомеров. Для этого один из его изомеров обозначили буквой D, а второй – буквой L.

     

    Пентозы и гексозы

    Как уже упоминалось выше, наиболее часто в природе встречаются альдопентозы и альдогексозы. Рассматривая их строение, можно прийти к выводу, что альдопентозы имеют 3 хиральных центра (обозначены звездочками) и, следовательно, состоят их 8 (23) оптических изомеров. Альдогексозы насчитывают 4 хиральных центра и 16 изомеров:

    Сравнивая структуру последнего от карбонильной группы хирального центра углевода со структурой D- и L-глицеринового альдегидов, все моносахариды делят на две группы: D- и L-ряды. Важнейшими представителями альдопентоз являются D-рибоза, D-дезоксирибоза, D-ксилоза, L-арабиноза, альдогексоз – D-глюкоза и D-галактоза, а кетогексоз – D-фруктоза. Проекции Фишера названных моносахаридов и их природные источники приведены ниже.

                                                                 

    D-рибоза

    Структурных фрагмент

    рибонуклеиновой кмслоты,

    некоторых коферментов,

    антибиотиков

    D-дезоксирибоза

    Структурный фрагмент

    дезоксирибонуклеиновой

    кислоты

    D-ксилоза

    Структурный фрагмент 

    полисахаридов ксиланов, 

    встречающихся в соломе, 

    древесине, шелухе семян,

    кукурузных початках

    L-арабиноза

    Содержится в древесине

    хвойных пород,

    структурный фрагмент

    растительных гликозидов,

    полисахаридов арабинанов 

     

                                                   

    D-глюкоза

    Содержится в соке

    растений, крови,

    структурный фрагмент

    многих олигосахаридов, 

    полисахаридов

    D-галактоза

    Структурный фрагмент 

    многих дисахаридов,

    полисахаридов,

    гликолипидов

    D-манноза

    Содержится в кожуре

    апельсинов, структурный

    фрагмент полисахаридов 

    маннанов

    D-фруктоза

    Содержится в спелых фруктах,

    меде, структурный фрагмент 

    многих олигосахаридов и

    полисахаридов

    Моносахариды существуют не только в виде открытых (линейных) форм, которые приведены выше, но и в виде циклов. Эти две формы (линейная и циклическая) способны самопроизвольно переходить одна в другую в водных растворах. Динамическое равновесие между структурными изомерами называется таутомерией. Образование циклических форм моносахаридов происходит в результате реакции внутримолекулярного присоединения одной из гидроксильных групп по карбонильной группе. Наиболее устойчивыми являются пяти- и шестичленные циклы. Поэтому при образовании циклических форм углеводов образуются фуранозные (пятичленный) и пиранозные (шестичленный) циклы. Рассмотрим образование циклических форм на примерах глюкозы и рибозы.

    Глюкоза при циклизации образует преимущественно пиранозный цикл. Пиранозный цикл состоит из 5 атомов углерода и 1 атома кислорода. При его образовании в присоединении участвует гидроксильная группа пятого (С5) атома углерода. 

    На месте карбонильной группы возникает гидроксильная группа, которая называется гликозидной, а производные по гликозидной группе углевода – гликозидами. Еще одной пространственной особенностью циклических форм является образование нового хирального центра (атом С1). Возникают два оптических изомера, которые называются аномерами. Аномер, у которого гликозидная группа расположена так же, как и гидроксильная группа, определяющая отношение моносахарида к D- или L-ряду, обозначается буквой , другой аномер – буквой . Строение моносахаридов в циклической форме часто изображают в виде формул Хеуорса. Такое изображение позволяет видеть взаимное расположение атомов водорода и гидроксильных групп относительно плоскости кольца. 

    Таким образом, в растворе глюкоза существует в  виде трех форм, находящихся в подвижном равновесии, соотношение между которыми примерно составляет: 0,025 % – линейная форма, 36 % – — и 64 % – -форма.

    Рибоза образует в основном пятичленные фуранозные циклы.

    Химические свойства

    Химические свойства моносахаридов определяются присутствием в их молекулах карбонильной группы и спиртовых гидроксилов. Рассмотрим на примере глюкозы некоторые реакции моносахаридов.

    Как многоатомный спирт, гликоль, раствор глюкозы растворяет осадок гидроксида меди (II) с образованием комплексного соединения.

    Альдегидная группа при восстановлении образует спирты. При восстановлении глюкозы образуется шестиатомный спирт сорбит

    Сорбит имеет сладкий вкус и используется в качестве заменителя сахара. Для этой же цели используется и ксилит – продукт  восстановления ксилозы.

    В реакциях окисления в зависимости от характера окислителя могут образовываться одноосновные (альдоновые) или двухосновные (глюкаровые) кислоты.

    Большинство моносахаридов – восстанавливающие сахара. Для них характерны: реакция «серебряного зеркала» 

    и взаимодействие с Фелинговой жидкостью (восстановление синего Cu(OH)2 до желтого CuOH и далее оранжевого Cu2O). 

    Повышенной реакционной способностью обладает гликозидная группа циклических форм моносахаридов. Так, при взаимодействии со спиртами образуются простые эфиры – гликозиды. Поскольку в гликозидах отсутствует гликозидный гидроксил, они не способны к таутомерии, т.е. образованию линейной формы, содержащей альдегидную группу. Гликозиды не реагируют с аммиачным раствором оксида серебра и Фелинговой жидкостью. Однако в кислой среде гликозиды легко гидролизуются с образованием исходных соединений:

    Под действием ферментных систем микроорганизмов моносахариды могут трансформироваться в различные другие органические соединения. Такие реакции называются брожением. Широко известно спиртовое брожение глюкозы, в результате которого образуется этиловый спирт. Известны и другие виды брожения, например, молочнокислое, маслянокислое, лимоннокислое, глицериновое. 

    Урок по теме «Рибоза и дезоксирибоза как представители альдопентоз»

    Тема урока

    «Пентозы. Рибоза и дезоксирибоза как представители альдопентоз».

    Ход урока:

    1. Организационный момент

    Приветствие. Отметка отсутствующих. Проверка готовности к уроку. Подготовка к работе.

    Здравствуйте! На предыдущих уроках мы изучали моносахариды — гексозы. Но мир моносахаридов очень многообразен и кроме гексоз большое значение имеют пентозы.

    2. Создание мотивации к изучению темы

    Сегодня нам предстоит познакомиться с:

    — классификацией пентоз,

    — физическими свойствами,

    — особенностями строения альдопентоз,

    — биологической ролью пентоз в организме человека.

    3. Повторение опорных знаний

    Прежде чем перейти к изучению новой темы, вспомним, что мы изучали на прошлых занятиях.

    Повторим следующие понятия: моносахариды, гексозы, альдогексозы, кетогексозы.

    Студенты дают определения понятиям.

    Моносахариды – это простые углеводы, не подвергающиеся гидролизу.

    Гексозы — это моносахариды, содержащие 6 атомов углерода.

    Альдогексозы – это гексозы, содержащие функциональную группу альдегидов.

    Кетогексозы– это гексозы, содержащие функциональную группу кетонов.

    Теперь необходимо ответить на следующие вопросы:

    Задаются вопросы.

    — Какие вещества относят к углеводам?

    Предполагаемый ответ: глюкоза, фруктоза, лактоза, крахмал, целлюлоза, мальтоза, рибоза.

    — Что служит источником углеводов?

    Предполагаемый ответ: источником углеводов являются растения, в листьях которых под действием солнечной энергии протекает фотосинтез.

    — Какие углеводы относят к моносахаридам?

    Предполагаемый ответ: глюкоза, фруктоза.

    — К каким классам веществ относится глюкоза по своему химическому строению?

    Предполагаемый ответ: глюкоза относится к альдегидоспиртам.

    — Перечислите известные вам процессы брожения глюкозы.

    Предполагаемый ответ: спиртовое, молочнокислое, маслянокислое брожение.

    — Какова роль глюкозы в жизни живых организмов?

    Предполагаемый ответ: является источником энергии.

    4. Изучение нового материала

    Молекулы моносахаридов могут содержать от трех до десяти атомов углерода.

    Ребята, давайте вспомним классификацию моносахаридов в зависимости от числа атомов углерода в молекуле.

    Один студент выходит к доске и записывает в виде схемы классификацию моносахаридов.

    Задаются вопросы.

    — Какие моносахариды из этой классификации вы уже изучали?

    Предполагаемый ответ: гексозы.

    — Каков химический состав гексоз? Напишите формулу.

    Предполагаемый ответ: С6Н12О6.

    — Приведите примеры гексоз, которые мы изучали.

    Предполагаемый ответ: глюкоза, фруктоза.

    Объяснение схемы.

    К триозам относятся молочная и пировиноградная кислоты, участвующие в процессах брожения и окисления, происходящих в живых организмах.
    К тетрозам в первую очередь относится эритроза, активно участвующая в протекающих в организме процессах обмена веществ, она является посредником прежде всего в процессах фотосинтеза и выпрямляет кольцевидную форму молекул углеводов.
    Сегодня мы будем изучать пентозы.

    Задается вопрос.

    — Каков химический состав пентоз? Напишите формулу.

    Предполагаемый ответ: С5Н10О5.

    Из пентоз состоят клетки животных и растительных организ­мов — это рибоза и дезоксирибоза. Они входят в состав нуклеиновых кислот: рибоза входит в состав рибонуклеиновой кислоты (РНК), дезоксирибоза – дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК)

    Итак, сформулируйте тему урока.

    Студенты формулируют тему урока.

    Тема урока: «Пентозы. Рибоза и дезоксирибоза как представители альдопентоз».

    Все пентозы в зависимости от наличия кето- или альдогруппы делятся на кетопентозы (рибулоза, ксилулоза) и альдопентозы (рибоза, арабиноза, ксилоза, ликсоза).

    Запись схемы на доске.

    Объяснение схемы.

    Изомер рибозы — рибулоза в виде фосфорного эфира участвует в обмене углеводов.

    В растениях в обмене углеводов участвует и ксилулоза в виде фосфорного эфира.

    Наибольший интерес представляют альдопентозы.

    Рибоза играет очень важную роль в живых организмах. Она входит в состав РНК, нуклеотидов, витаминов, коферментов. Ее фосфорные эфиры участвуют в обмене углеводов.

    Задается вопрос.

    — Какие функциональные группы входят в состав альдопентоз?

    Предполагаемый ответ: группы альдегидов и спиртов.

    — Как с помощью качественных реакций подтвердить наличие функциональных групп в альдопентозах?

    Предполагаемый ответ: реакция серебряного зеркала (альдегидная группа), реакция со свежеприготовленным гидроксидом меди (11) (спиртовая группа).

    Для выяснения особенностей свойств и строения рибозы и дезоксирибозы заполним таблицу, используя опорный конспект, который у каждого на парте (Приложения А, Б).

    п/п

    Признак

    Рибоза

    Дезоксирибоза

    1

    Кем и когда открыто вещество

    1905 г.

    Фибус Ливен,

    1929 г.

    2

    Физические свойства

    Бесцветные кристаллы, легко растворимые в воде и имеющие сладкий вкус.

    Бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде.

    3

    Формула

    C5h20O5

    C5h20O4

    4

    Ациклическая форма

    5

    Циклическая форма

    6

    Нахождение в природе

    — Не встречается в свободном виде;

    — составная часть олиго- и полисахаридов;

    — находится в коже и слюнных железах животных;

    — входит в состав РНК (рибонуклеиновых кислот),

    — витамина В2;

    — компонент АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты).

    — Не встречается в свободном виде.

    — составная часть нуклеопротеидов, которыми богаты мясные и рыбные продукты;

    — входит в состав ДНК (дезоксирибонуклеиновых кислот).

    7

    Биологическая роль

    Перенос информации и энергии, а также некоторых коферментов и бактериальных полисахаридов. Участвует в синтезе белков и передаче наследственных признаков.

    Для синтеза нуклеиновых кислот. Она является составным компонентом нуклеотидных коферментов, играющих важную роль в метаболизме живых существ. Участвуют в синтезе белков и передаче наследственных признаков.

    8

    Применение

    Рибоза выпускается в виде отдельной спортивной пищевой добавки.

    Нет информации по применению.

    Объяснение таблицы.

    Особенности рибозы и дезоксирибозы.

    Состав дезоксирибозы не отвечает формуле Сn(Н2О)m, считавшейся общей формулой всех углеводов.

    Дезоксирибоза отличается от рибозы отсутствием в молекуле одной гидроксильной группы (оксигруппы), которая заменена атомом водорода. Отсюда и произошло название вещества (дезоксирибоза).

    Структурные формулы точно указывают, при каком именно атоме углерода дезоксирибозы нет гидроксильной группы.

    Подобно глюкозе молекулы пентоз существуют не только в альдегидной, но и в циклической форме. Замыкание кольца в них можно представить аналогичным образом. Отличие будет лишь в том, что карбонильная группа взаимодействует с гидроксилом не пятого, а четвертого атома углерода, и в результате перегруппировки атомов образуется не шестичленный, а пятичленный цикл.

    5. Закрепление знаний

    Студенты выполняют тест. Приложение А.

    Студенты обмениваются тетрадями и сверяют свои ответы с верными, которые записаны на доске. Выставляют оценки друг другу.

    Ответы к тесту.

    1) Б,

    2) В, Г,

    3) А, Д,

    4) А,

    5) А.

    6. Подведение итога урока

    На этом уроке вы рас­смот­ре­ли тему «Пентозы. Рибоза и дезоксирибоза как представители альдопентоз». В ходе за­ня­тия вы смог­ли углу­бить свои зна­ния об углеводах, узна­ли об особенностях строения рибозы и дезоксирибозы, а также об их биологической роли в организме человека.

    Оценивание работы студентов. Выставление оценок.

    7. Домашнее задание

    Объяснение выполнения домашнего задания.

    Подготовить сообщение на тему «Состав нуклеиновых кислот РНК и ДНК».

    ПРИЛОЖЕНИЕ А

    РИБОЗА

    Рибоза — моносахарид из группы пентоз; бесцветные кристаллы, легко растворимые в воде и имеющие сладкий вкус. Открыта в 1905 году. Её формула С5Н10О5.

    Содержание в природе

    Моносахариды с пятью атомами углерода и пятью атомами кислорода не встречаются в природе в свободном виде, но являются важными составными частями олиго- и полисахаридов, содержащихся, например, в древесине.

    В форме белковых соединений рибоза находится в коже и слюнных железах животных.

    Она является основой рибонуклеиновой кислоты (РНК), а также основным ингредиентом, используемым организмом для создания молекулы АТФ.

    Рибоза является неотъемлемой частью витамина В2 и нуклеотидов.

    Биологическая роль

    Рибоза входит в состав рибонуклеиновых кислот (РНК), нуклеозидов, моно- и динуклеотидов, осуществляющих в клетках перенос информации и энергии, а также некоторых коферментов и бактериальных полисахаридов.

    Применение

    Дополнительное употребление рибозы существенно помогает восстановлению в сердечной мышце и скелетной мускулатуре энергетических запасов, утраченных в ходе изнурительных тренировок, при тяжелой физической работе или при ишемических состояниях, когда сокращается поступление кислорода в ткани. Такое сильное влияние рибозы обусловлено тем, что в тканях недостает ферментов, необходимых для ее быстрого синтеза, когда в этом есть потребность. Восполнение энергетических запасов замедляется, когда расходуются большие количества АТФ. В результате запасы АТФ и других соединений, необходимых для его замещения, уменьшаются. Все это объясняет, почему атлеты чувствуют себя уставшими в течение нескольких дней после интенсивной тренировки.

    С недавних пор рибоза стала выпускаться в виде отдельной спортивной пищевой добавки, которая может быть представлена в форме порошка или в жидкой форме. Несмотря на всю пользу этого вещества, рибозу рекомендуют принимать в комплексе с другими спортивными добавками, так как она способна в разы усилить их действие. Наиболее удачной комбинацией с рибозой считается креатин.

    ПРИЛОЖЕНИЕ Б

    ДЕЗОКСИРИБОЗА

    Дезоксирибоза – моносахарид из группы пентоз, содержащий на одну гидроксильную группу меньше, чем рибоза. Является бесцветным кристаллическим веществом, хорошо растворимым в воде. Химическая формула была открыта в 1929 году Фибусом Ливеном. Её формула С5Н10О4.

    Содержание в природе

    В свободном виде пентозы в пищевых продуктах не встречаются и поступают в организм человека в составе нуклеопротеидов, которыми богаты мясные и рыбные продукты.

    Входит в состав углеводно-фосфатного скелета молекул ДНК (дезоксирибонуклеиновых кислот).

    Биологическая роль

    Дезоксирибоза используется для синтеза нуклеиновых кислот. Она является составным компонентом нуклеотидных коферментов, играющих важную роль в метаболизме живых существ. Участвуют в синтезе белков и передаче наследственных признаков.

    Применение

    Возможно применение в качестве пищевой добавки. В научной литературе пока не существует практического руководства по применению этой добавки — то есть, того, как ее использовать, в каких количествах, в какое время и каких результатов следует ожидать.

    ПРИЛОЖЕНИЕ В

    Тест по теме

    «Пентозы. Рибоза и дезоксирибоза как представители альдопентоз».

    1) Моносахаридом является:

    А) целлюлоза,

    Б) рибоза,

    В) сахароза,

    Г) крахмал.

    2) Какое из соединений является кетозой?

    А) рибоза,

    Б) глюкоза,

    В) фруктоза,

    Г) рибулоза.

    3) Какое из соединений вступает в реакцию серебряного зеркала?

    А) глюкоза,

    Б) крахмал,

    В) фруктоза,

    Д) дезоксирибоза.

    4) Выберите структурную формулу рибозы:

    5) Сколько гидроксильных групп входит в состав дезоксирибозы?

    А) 3,

    Б) 4,

    В) 1,

    Г) 2.

    Критерии оценивания.

    Верно 5 заданий – оценка «5»;

    Верно 4 задания – оценка «4»;

    Верно 3 задания – оценка «3»;

    Верно 2 задания – оценка «2».

    Моносахариды Глюкоза Фруктоза Галактоза

    Моносахариды

    Моносахариды представляют собой простейшие углеводы и классифицируются в зависимости от того, являются ли они производными альдегида или кетона, а также по количеству атомов, содержащихся в молекуле. Одиночные гексозы, глюкоза и галактоза не требуют переваривания и могут абсорбироваться непосредственно в кровоток. Гексозы содержат шесть атомов углерода и содержатся в пищевых продуктах, в то время как пентозы, рибоза и дезоксирибоза содержат пять атомов углерода и образуются в процессе метаболизма пищевых продуктов.

    Три обычных сахара — глюкоза, галактоза и фруктоза — имеют одну и ту же молекулярную формулу: C6h22O6. Каждый из шести атомов углерода представляет собой гексозу. Хотя все три имеют одну и ту же молекулярную формулу, расположение атомов в каждом случае разное. Такие вещества, как эти три, которые имеют идентичные молекулярные формулы, но разные структурные формулы, известны как структурные изомеры.

    • Глюкоза
      «Сахар в крови» является непосредственным источником энергии для клеточного дыхания.Глюкоза, которую также называют декстрозой, представляет собой умеренно сладкий сахар, содержащийся в овощах и фруктах. Когда глюкоза ферментируется ферментом зимазой в дрожжах, это приводит к образованию диоксида углерода и этилового спирта. Это основная структура, до которой в конечном итоге сводятся все углеводы для транспортировки через кровоток и использования клетками тела.

      В метаболизме глюкозы участвуют два разных пути: анаэробный и аэробный. Анаэробный процесс происходит в цитоплазме и имеет умеренную эффективность.Аэробный цикл происходит в митохондриях и приводит к наибольшему высвобождению энергии. Однако, как следует из названия, для этого требуется кислород.

    • Галактоза
      Галактоза обычно не встречается в природе, но в основном гидролизуется из дисахарида лактозы, который содержится в молоке, как часть дисахарида, образованного гликозидной связью с молекулой глюкозы. Дисахарид лактозы из молока является основным источником энергии почти для всех животных, включая человека. Хотя он не очень растворим в воде и менее сладок, чем глюкоза, он входит в состав гликолипидов и гликопротеинов, которые содержатся во многих тканях.Организм может преобразовывать глюкозу в галактозу, чтобы молочные железы производили лактозу.

      Галактоза является естественной природой и является основным компонентом многих веществ, содержащихся в молоке, помидорах и многих фруктах и ​​овощах. В мире существует только одна линейка продуктов, в которой галактоза используется в качестве основного ингредиента еды и напитков, и это совершенно новая линейка энергетических напитков.

      Галактоза обладает уникальными свойствами по сравнению с другими сахарами. Эти свойства позволяют легче сбросить и поддерживать вес; они полезны для предотвращения развития диабета у взрослых; со временем они дают гораздо более стабильную энергию и служат основой для продуктов для спортсменов, которые позволяют им тренироваться лучше и дольше.Галактоза — замечательный неоткрытый сахар нового тысячелетия.

    • Фруктоза
      Химическое название фруктозы — левулоза. Фруктозу также называют фруктовым сахаром. Фруктоза содержится во фруктах, меде и единственном сахаре в сперме быка и человека. Это самый сладкий из сахаров. Он используется для предотвращения песчанистости мороженого. Формула соединения — C6h22O6. Он имеет форму орторомбических бисферодиальных призм.

      Прием фруктозы в больших количествах вызывает расстройство желудочно-кишечного тракта, а также увеличивает содержание жира в крови после еды, богатой им.Считается, что большое количество жира в крови является основным фактором риска сердечных заболеваний.

    Молочная ферментация на закваске

    Несколько лет назад меня попросили объяснить молочнокислотную ферментацию на закваске и разницу между гомо- и гетероферментацией. Задача непростая, отчасти потому, что я не был удовлетворен тем, что знаю достаточно или что я мог согласовать то, что я читал в книгах по выпечке хлеба, с тем, что я узнал в школе.Чтобы разобраться, мне пришлось глубже покопаться в научной литературе. Ответы даются по частям, хотя и не в контексте, который легко понять. Когда я занялся расшифровкой текущих учебников по микробиологии и научными исследованиями, я начал видеть вещи в новом свете. Итак, теперь я хочу поделиться тем, что я узнал, с теми, кто хочет знать больше.

    Во-первых, я хотел бы представить концепцию метаболического пути. На бумаге метаболический путь можно проиллюстрировать в виде блок-схемы, которая представляет собой последовательность химических превращений, контролируемых ферментами.В то время как пути в этом обсуждении начинаются с сахара и заканчиваются различными конечными продуктами, на этом пути образуются несколько промежуточных соединений, когда одно превращается в другое. На первый взгляд имена могут показаться пугающими, но не позволяйте им пугать вас. Здесь не так важно знать их химические реакции и все соединения, чем понимать их общую цель, которая состоит в выработке энергии для организма. Как и всем живым существам, микробам нужна энергия для выполнения задач, которые позволяют им жить, расти и размножаться.

    Некоторые пути производят больше энергии, чем другие. При дыхании глюкоза и кислород превращаются в углекислый газ и воду с помощью цикла Кребса, также известного как трикарбоновая кислота или цикл TCA. Возможно, вы видели это раньше, если изучали биологию, потому что это тот же путь, который используют люди. Это аэробный , что означает, что задействован кислород (O 2 ), и он генерирует гораздо больше энергии, чем любой путь ферментации. Когда кислород доступен, дыханию способствуют факультативных анаэробов, таких как дрожжи, потому что они всегда выбирают путь, который генерирует наибольшее количество энергии в преобладающих условиях.Однако по большей части хлебное тесто анаэробно (без кислорода), и ферментация — альтернативный путь, который не требует кислорода. Когда дрожжи сбраживают сахар, они производят спирт (этанол) в дополнение к диоксиду углерода. Ферментация производит гораздо меньше энергии, чем дыхание, но позволяет микроорганизмам продолжать свою деятельность, когда кислород недоступен или у них отсутствует способность дышать, как в случае с лактобациллами.

    Бактериальное брожение более разнообразно, чем дрожжевое брожение.Бактерии производят органические кислоты, которые, как хорошие, так и плохие, влияют на качество хлеба. Пекари-ремесленники стараются контролировать кислотный баланс и степень кислотности, поэтому может быть полезно понять, откуда берутся кислоты и как на их производство могут влиять вещи, которые находятся в пределах контроля пекаря. В дрожжевом хлебе кислоты поступают в небольших дозах из естественных бактерий, присутствующих в муке и коммерческих дрожжах. (Свежие дрожжи обычно содержат больше бактерий, чем сушеные, а цельнозерновая мука более рафинированная.) В хлебе на закваске бактерии-продуценты кислоты поступают из закваски в гораздо большем количестве. Существует множество различных видов и штаммов бактерий, обнаруженных в различных типах заквасок, и поскольку они производят молочную кислоту при ферментации сахара, они подпадают под заголовок молочнокислых бактерий (LAB).

    Молочнокислые бактерии, общие для закваски, включают представителей Leuconostoc , Pediococcus , Weissella и других родов. Но, безусловно, наиболее распространенные виды принадлежат к очень большому и разнообразному роду Lactobacillus .В зависимости от того, как они сбраживают сахар, молочнокислые бактерии можно разделить на три категории. Пожалуйста, потерпите меня, потому что, хотя эти термины могут показаться невероятно длинными и техническими, на самом деле они информативны. Возьмем, к примеру, гомоферментативный LAB. Homo- , что означает «все одинаково», относится к конечному продукту ферментации (молочнокислыми бактериями), которым является только или «вся» молочная кислота. Hetero ферментативный означает «разные» или смешанные конечные продукты. Как и молочнокислые бактерии, гетероферментативные LAB производят молочную кислоту, но они также производят углекислый газ, спирт или уксусную кислоту.

    СТРУКТУРА САХАРА

    Поскольку carb гидраты , сахара состоят из углерода ( C ) и воды, которая состоит из водорода ( H ) и кислорода ( O ). Атомы водорода и кислорода расположены в различных конфигурациях вокруг цепочки атомов углерода, которые составляют структурную основу молекулы. Углеродная цепь может иметь разную длину, но сахара, обычно используемые при ферментации хлеба, относятся к типам углерода 5- и 6-, которые в общем обозначаются как пент осес и гекс осес, соответственно.Глюкоза и фруктоза являются примерами гексоз. Пентозы — это такие сахара, как арабиноза и ксилоза.


    Глюкоза Фруктоза Арабиноза Ксилоза

    Пентозы и гексозы могут существовать в форме цепочки или в кольцевой структуре, которая образуется при растворении в воде. Отдельные сахара, или моно сахаридов, часто связаны вместе в более крупные углеводы, состоящие из двух или более единиц. Di Сахариды, содержащие два сахара, играют важную роль в ферментации хлеба. Мальтоза, состоящая из двух молекул глюкозы, представляет собой сахар в свободной форме, наиболее распространенный в тесте. Сахароза, другой дисахарид, состоит из одной глюкозы и одной фруктозы.

    Глюкоза Мальтоза

    Фруктоза Сахароза

    Сахара на иллюстрациях Антонио Самора.Для более полного объяснения со схемами крахмалов и пентозанов см. Его урок , «Углеводы — химическая структура» по адресу: http://www.scientificpsychic.com/fitness/carbohydrates.html

    Сахара которые можно ферментировать, и их конечные продукты варьируются от одного вида LAB к другому. Но ключ кроется в структуре сахара — в частности, в количестве атомов углерода в основной цепи молекулы. Гомоферментативная LAB может сбраживать только 6-углеродные сахара.В гомоферментативном пути гексоза перерабатывается и расщепляется на две идентичные 3-углеродные части, которые проходят через последовательность реакций и превращаются в молекулы молочной кислоты. Напротив, гетеролактическая ферментация основана на 5-углеродном сахаре. Пентозы можно использовать напрямую, хотя чаще гексозу сокращают путем удаления одного из атомов углерода. Избыточный углерод выделяется в виде газообразного диоксида углерода, а оставшаяся 5-углеродная молекула неравномерно разделяется на 3- и 2-углеродные единицы.Кусок с 3 атомами углерода превращается в молочную кислоту, а кусок с 2 атомами углерода превращается в этанол или уксусную кислоту. До этого момента гетеролактическая ферментация не дает столько энергии, как гомолактическая, но дает преимущество перед гомоферментативными LAB, которые не могут использовать пентозные сахара.

    Дополнительную энергию можно получить, превратив 2-угольную деталь в уксусную кислоту, но для этого требуется помощь другого вещества. Термин для этого — ко-метаболизм , означающий, что два субстрата используются одновременно — гексоза для его углеродной основы и дополнительный субстрат для облегчения образования уксусной кислоты и выработки дополнительной энергии.Вспомогательный субстрат может быть одним из множества веществ, включая кислород, цитрат, малат, короткоцепочечные альдегиды, окисленный глутатион, фруктозу и 5-углеродные сахара. В отсутствие сопроводительных материалов вместо этого 2-углеродный элемент превращается в этанол. В качестве альтернативы, когда пентозные сахара ферментируются (используются в качестве источника углерода), уксусная кислота может производиться без помощи субстратов.

    Некоторые лактобациллы могут использовать кислород в качестве дополнительного субстрата. Некоторые не могут, и им мешают аэробные условия.В любом случае, только в начале брожения в тесте содержится небольшое количество кислорода, и его обычно недостаточно, чтобы в какой-либо степени повлиять на выработку уксусной кислоты. Точно так же цитрат и малат в природе не присутствуют в значительных количествах, а использование пентозы зависит от вида и штамма, а также от доступности. Хотя все это можно использовать в той степени, в которой они присутствуют, оказывается, что фруктоза, как правило, наиболее доступна в хлебном тесте.

    Все пути в этом обсуждении являются гликолитическими.Гликолиз — это превращение глюкозы в пируват, который является трамплином как для дыхания, так и для спиртового брожения в дрожжах, для молочнокислого брожения в LAB и для многих биосинтетических путей (производство соединений, используемых в других жизненных процессах). Кислород не требуется, поэтому гликолиз особенно важен для микроорганизмов, сбраживающих сахар, таких как дрожжи и бактерии, которые растут в анаэробной среде закваски.

    Гомоферментативные лактобациллы разделяют тот же гликолитический путь, что и дрожжи, — путь Эмбдена-Мейерхофа-Парнаса или путь ЭМП.Но в отличие от спиртового брожения пируват восстанавливается до молочной кислоты. В любом из двух путей здесь сахара расщепляются на более мелкие молекулы — две идентичные 3-углеродные единицы (глицеральдегид-3-фосфат) в пути EMP или 3- и 2-углеродные единицы в гетероферментативном пути. . Все 3-углеродные частицы проходят один и тот же путь, превращаясь в пируват, а затем в молочную кислоту, в то время как 2-углеродный ацетилфосфат на другой стороне гетероферментативного пути может стать либо этанолом, либо уксусной кислотой.

    Глюкоза — не единственный сахар, который можно использовать. С помощью соответствующих ферментных систем другие сахара могут быть превращены в глюкозу или один из промежуточных продуктов пути, например глюкозо-6-фосфат (или, в случае пентозных сахаров, рибулозо-5-фосфат). Способность использовать другие сахара зависит от вида и сорта. Большинство молочнокислых бактерий на закваске преимущественно ферментируют глюкозу, но Lactobacillus sanfranciscensis разделяет мальтозу на глюкозо-1-фосфат и глюкозу.Часть глюкозо-1-фосфата превращается в глюкозо-6-фосфат, чтобы вступить в гетероферментативный путь, и глюкоза выводится из клетки.

    Помимо обязательно гетеро- и гомоферментивных, существует третий тип лактобацилл, характеризуемый как факультативно гетероферментивных. Это лактобациллы, которые не ограничиваются одним или другим путем, но могут использовать оба пути. Факультативные гетероферментеры переключаются между гомо- и гетероферментативными путями в зависимости от того, какие сахара доступны.Как правило, они ферментируют гексозы гомоферментивно и пентозы гетероферментивно. Большинство из них сначала используют гексозные сахара, хотя некоторые штаммы предпочтительно ферментируют пентозы. Многие метаболизируют фруктозу и мальтозу гетероферментативным путем, но используют гомоферментативный путь, когда доступна только мальтоза.

    Чтобы применить всю эту техническую информацию на практике, нам нужно рассмотреть факторы, которые влияют на активность LAB и выбор пути. Конечные продукты зависят от видов и доступных сахаров, которые для постного теста зависят от муки и активности ферментов.Цельнозерновая мука и мука с высокой экстракцией могут влиять на подкисление двумя способами. Во-первых, более высокое содержание минералов (золы) служит естественной буферной системой, которая позволяет бактериям производить больше кислоты до того, как pH упадет достаточно низко, чтобы замедлить их рост. Во-вторых, зерна содержат пентозные сахара в форме пентозанов. Хотя ржаная мука наиболее известна ею, пентозаны также присутствуют в пшенице и других зернах. (Но поскольку они находятся во внешних слоях ядра, они в значительной степени удаляются вместе с ферментами и многими другими веществами при помоле очищенной муки.Ферменты злаков в некоторой степени действуют на пентозаны, высвобождая пентозные сахара, такие как ксилоза и арабиноза, которые гетероферментеры могут использовать в зависимости от вида и сорта. Пентозы увеличивают выработку уксусной кислоты, если их можно ферментировать или совместно метаболизировать.

    На подкисление также влияют гидратация и температура. Вопреки распространенному мнению, все три группы лактобацилл на закваске предпочитают более влажное тесто, немного теплое, многие из них быстрее всего растут при температуре около 90 ° F или немного выше.Для гомоферментивных видов, продуцирующих только молочную кислоту, увеличение активности за счет повышения гидратации и / или температуры приведет к увеличению продукции кислоты. Снижение активности за счет уменьшения гидратации или замедления производства замедлит производство. Существует прямая зависимость между активностью и молочной кислотой. Во время гетероферментации для каждой потребленной молекулы глюкозы образуется одна молочная кислота, одна двуокись углерода (если ферментируется гексоза) и либо , либо этанол, или , одна уксусная кислота.Но в более влажных и теплых условиях, когда сахара метаболизируются быстрее, наблюдается тенденция к образованию молочной кислоты и спирта в облигатных гетероферментерах и всей молочной кислоты (гомоферментация) в факультативных гетероферментерах. Производство молочной кислоты напрямую связано с активностью во время гетероферментации, как и в гомоферментации, даже если только вдвое меньше.

    При более низкой гидратации и температуре (более низкая активность) образуется больше уксусной кислоты, но не из-за температуры как таковой.На производство уксусной кислоты косвенно влияет температура, так как она влияет на виды доступных сахаров. Фруктоза, которая стимулирует производство уксусной кислоты, высвобождается из содержащих фруктозу веществ, содержащихся в муке, в основном за счет ферментативной активности дрожжей. А поскольку более низкие температуры больше подходят для роста дрожжей, чем более высокие, при более низких температурах бактериям становится доступно больше фруктозы. В то же время бактерии растут и используют мальтозу медленнее, поэтому спрос на субстраты снижается по мере увеличения предложения фруктозы.Соотношение уксусной кислоты, этанола и молочной кислоты повышается, потому что более высокий процент мальтозы метаболизируется совместно с фруктозой. Уменьшение гидратации имеет аналогичный эффект замедления роста бактерий в большей степени, чем у дрожжей, что, я считаю, является реальной основой для увеличения производства уксусной кислоты в постном хлебе, приготовленном из очищенной муки.

    Вопреки мифу, виды, которые растут на закваске, не привязаны к географическому положению, а скорее к традиционным практикам в различных регионах.В смесь входят несколько организмов, но среда, созданная внутри закваски благодаря сочетанию муки, температуры и режима обслуживания, определяет, какие из них будут процветать. В типе I или традиционных заквасках (т. Е. Поддерживаемых путем постоянного освежения при комнатной температуре) облигатно гетероферментивный вид Lactobacillus sanfranciscensis является наиболее часто и постоянно обнаруживаемым видом — не только в Сан-Франциско, где он был впервые обнаружен, но и во всем мире.И поэтому заслуживает особого внимания.

    Lactobacillus sanfranciscensis является уникальным среди облигатно гетероферментивных лактобацилл тем, что не ферментирует пентозные сахара. И это необычно среди молочнокислых бактерий в целом, потому что они предпочитают мальтозу глюкозе. Но он будет совместно метаболизировать фруктозу с мальтозой с образованием уксусной кислоты. L. sanfranciscensis превращает мальтозу в один глюкозо-6-фосфат, который вступает в гетероферментативный путь, и глюкозу, которая выводится обратно в окружающую среду.Это хороший вариант для обычных дрожжей на закваске, так как мальтоза — самый распространенный сахар в пшеничном тесте, и некоторые из них не способны самостоятельно его расщепить. Дрожжи и другие бактерии, которые могут сбраживать мальтозу, обычно предпочитают глюкозу. Таким образом, предоставляя глюкозу конкурирующим организмам, L. sanfranciscensis на самом деле помогает сохранить мальтозу для себя — это лишь один из способов, которым она хорошо ладит с другими микроорганизмами на закваске, и, возможно, одна из причин ее обнаружения. так часто.

    Альтернативные пути — это повторяющаяся тема в мире микробов, потому что у микроорганизмов меньше возможностей контролировать свое окружение или уходить, когда условия становятся тяжелыми. Иногда им приходится переключаться между передачами, чтобы выжить. При этом молочнокислые бактерии будут использовать тот путь ферментации, который генерирует наибольшую энергию в пределах их возможностей и ресурсов. В порядке предпочтения иерархия выглядит следующим образом: гетероферментация с субстратами (с образованием молочной кислоты и уксусной кислоты), за которой следует гомоферментация (вся молочная кислота) и гетероферментация без субстратов (молочная кислота и этанол).

    В то время как традиционные закваски на закваске обычно поддерживают один или несколько штаммов Lactobacillus sanfranciscensis , он часто встречается в комбинации с факультативно гетероферментивным Lactobacillus plantarum , многие штаммы которого могут либо ферментировать, либо совместно метаболизировать по крайней мере один пентозный сахар. Также распространены различные другие облигатные и факультативно гетеролочно-кислые бактерии (облигатно гомоферментивные LAB являются лишь временными в процессе запуска и не сохраняются в установленных заквасках типа I).Закваски на закваске — это чувствительные экосистемы со сложными ассоциациями молочнокислых бактерий, и комбинации могут сильно варьироваться от одной закваски к другой. Молочно-кислотная ферментация настолько сложна и разнообразна, как и задействованные организмы, поэтому может потребоваться оптимизация процессов закваски для каждой закваски.
    Дебра Винк

    Библиография

    Арендт, Элке К., Лиам А.М. Райан и Фабио Даль Белло. 2007 г.Влияние закваски на текстуру хлеба. Пищевая микробиология 24 : 165-174.

    Де Вюист, Люк и Марк Ванканнейт. 2007. Биоразнообразие и идентификация молочнокислых бактерий закваски. Пищевая микробиология 24 : 120-127.

    Дойл, Майкл П., Ларри Р. Бушат и Томас Дж. Монтвилл. 2001. Микробная физиология и метаболизм, с. 19-22; Метаболизм лактозы, стр. 653-655. Основы и границы пищевой микробиологии , 2 nd ed.Американское общество микробиологии Press, Вашингтон, округ Колумбия.

    Генцле, Майкл Г., Микаэла Эманн и Уолтер П. Хаммес. 1998. Моделирование роста Lactobacillus sanfranciscensis и Candida milleri в зависимости от параметров процесса ферментации закваски. Прикладная и экологическая микробиология 64 : 2616-2623.

    Gänzle, Michael G., Nicoline Vermeulen, Rudi F. Vogel. 2007. Углеводный, пептидный и липидный обмен молочнокислых бактерий в закваске. Пищевая микробиология 24 : 128-138.

    Гоббетти, М., П. Лавермикокка, Ф. Минервини, М. Де Анжелис и А. Корсетти. 2000. Ферментация арабинозы с помощью Lactobacillus plantarum в закваске с добавлением пентозанов и альфа-L-арабинофуранозидазы: средство для увеличения производства уксусной кислоты. Journal of Applied Microbiology 88 : 317-324.

    Holt, Джон Г., Ноэль Р. Криг, Питер Х.А. Снит, Джеймс Т. Стейли и Стэнли Т.Уильямс. 2000. Обычные, неспорные грамположительные палочки, с. 566. Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology , 9 th ed. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс, Филадельфия, Пенсильвания.

    Катина, Кати. 2005. Закваска: средство для улучшения вкуса, текстуры и срока хранения пшеничного хлеба. Центр технических исследований Финляндии VTT.

    Нг, Генри. 1972. Факторы, влияющие на производство органических кислот бактериями закваски (Сан-Франциско). Прикладная микробиология 23 : 1153-1159.

    Парамитиотис, Спирос, Аггелики Софу, Эффи Цакалиду и Джордж Каланцопулос. 2007. Катаболизм углеводов муки и производство метаболитов молочнокислыми бактериями закваски. World J Microbiol Biotechnol 23 : 1417-1423.

    Крыло, Дэниел и Алан Скотт. 1999. Ресурсы Бейкера: Микробиология закваски, стр. 230. Строители хлеба . Издательская компания Chelsea Green, Уайт-Ривер-Джанкшен, Вирджиния.

    Эта статья была впервые опубликована в Bread Lines , публикации Гильдии хлебопекарей Америки. об. 15, выпуск 4, декабрь 2007 г.

    Исправлено: 4 ноября 2009 г.

    Гексопиранозил- (1-> 6) гексопиранозил- (1-> 6) гексоза CAS NO (9004-54-0) — Molbase

    Раздел 1 — Химический продукт Название MSDS: Dextran Material Safety Data Sheet
    Синоним: Неизвестно

    Раздел 2 — СОСТАВ, ИНФОРМАЦИЯ ОБ ИНГРЕДИЕНТАХ
    CAS # Химическое название содержание EINECS #
    9004-54-0 Декстран около 1 232-677-5
    Символы опасности: не указаны.
    Фразы риска: не указаны.

    Раздел 3 — ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТИ
    ОБЗОР АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ
    Токсикологические свойства этого материала полностью не изучены.
    Возможное воздействие на здоровье
    Глаза:
    Может вызывать раздражение глаз.
    Кожа:
    Может вызывать раздражение кожи.
    Проглатывание:
    Может вызвать раздражение пищеварительного тракта. Токсикологические свойства этого вещества до конца не изучены.
    Вдыхание:
    Может вызывать раздражение дыхательных путей.Токсикологические свойства этого вещества до конца не изучены.
    Хроническая токсичность:
    Может оказывать воздействие на репродуктивную систему и плод.

    Раздел 4. ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ
    Глаза: промывать глаза большим количеством воды в течение не менее 15 минут, иногда приподнимая верхнее и нижнее веко. Получите медицинскую помощь.
    Кожа:
    Промыть кожу большим количеством воды в течение не менее 15 минут, снимая загрязненную одежду и обувь. Обратитесь за медицинской помощью, если раздражение не проходит.Постирать одежду перед повторным использованием.
    Попадание внутрь организма:
    Обратитесь за медицинской помощью. Не вызывает рвоту. Если в сознании и настороженном состоянии, прополощите рот и выпейте 2-4 стакана молока или воды.
    Вдыхание:
    Немедленно выйдите из зоны воздействия и выйдите на свежий воздух. Если человек не дышит, сделайте ему искусственно дыхание. Если дыхание затруднено, дайте кислород. При появлении кашля или других симптомов обратитесь за медицинской помощью.
    На заметку врачу:

    Раздел 5 — МЕРЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
    Общая информация:
    Как и при любом пожаре, используйте автономный дыхательный аппарат, работающий под давлением, согласно MSHA / NIOSH (одобренный или эквивалентный), и полный комплект защитного снаряжения.Пыль при достаточной концентрации может образовывать с воздухом взрывоопасные смеси. Во время пожара в результате термического разложения или сгорания могут образовываться раздражающие и высокотоксичные газы.
    Средства пожаротушения:
    Используйте наиболее подходящее средство для тушения пожара. Используйте водяной спрей, сухой химикат, двуокись углерода или подходящую пену.

    Раздел 6 — МЕРЫ ПРИ СЛУЧАЙНОМ ВЫБРОСЕ
    Общая информация: Используйте соответствующие средства индивидуальной защиты, как указано в Разделе 8.
    Разливы / Утечки:
    Немедленно устраняйте разливы, соблюдая меры предосторожности, указанные в разделе «Защитное снаряжение».Смести, затем поместите в подходящий контейнер для утилизации. Избегайте создания пыльных условий. Обеспечьте вентиляцию.

    Раздел 7 — ОБРАЩЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ
    Обращение:
    После работы тщательно вымыть. Используйте при соответствующей вентиляции.
    Свести к минимуму образование и накопление пыли. Избегайте попадания в глаза, на кожу и одежду. Хранить контейнер плотно закрытым. Избегайте проглатывания и вдыхания.
    Хранение:
    Хранить в плотно закрытой таре. Избегать контакта с окислителями.Хранить в прохладном, сухом, хорошо вентилируемом месте вдали от несовместимых веществ.

    Раздел 8 — КОНТРОЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ, ЛИЧНАЯ ЗАЩИТА
    Технические средства контроля:
    Помещения, в которых хранится или используется этот материал, должны быть оборудованы устройством для промывания глаз и аварийным душем. Используйте соответствующую вентиляцию для поддержания низких концентраций в воздухе.
    Пределы воздействия CAS # 9004-54-0: Средства индивидуальной защиты Глаза: Носите соответствующие защитные очки или очки химической безопасности, как описано в правилах OSHA по защите глаз и лица в 29 CFR 1910.133 или европейский стандарт EN166.
    Кожа:
    Для предотвращения контакта с кожей используйте соответствующие защитные перчатки.
    Одежда:
    Носить соответствующую защитную одежду для предотвращения контакта с кожей.
    Респираторы:
    Программа защиты органов дыхания, соответствующая требованиям OSHA 29 CFR 1910.134 и ANSI Z88.2 или европейскому стандарту EN 149, должна выполняться всякий раз, когда условия на рабочем месте требуют использования респиратора.

    Раздел 9 — ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

    Физическое состояние: твердое вещество
    Цвет: белый
    Запах: не сообщалось
    pH: Не доступен.
    Давление паров: незначительное.
    Вязкость: нет данных.
    Точка кипения: нет данных.
    Точка замерзания / плавления: Не доступен.
    Температура самовоспламенения: Не применимо.
    Температура воспламенения: Не применимо.
    Пределы взрываемости, нижний: не доступен.
    Пределы взрываемости, верхний: не доступен.
    Температура разложения: Не доступен.
    Растворимость в воде: растворим в воде.
    Удельный вес / плотность: Не доступен.
    Молекулярная формула: не применимо.
    Молекулярный вес: 0

    Раздел 10 — СТАБИЛЬНОСТЬ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ
    Химическая стабильность:
    Стабилен при комнатной температуре в закрытых контейнерах при нормальных условиях хранения и обращения.
    Условия, которых следует избегать:
    Несовместимые материалы, образование пыли, избыточное тепло.
    Несовместимость с другими материалами:
    Окисляющие вещества.
    Опасные продукты разложения:
    Окись углерода, раздражающие и токсичные пары и газы, двуокись углерода.
    Опасная полимеризация: не сообщалось.

    Раздел 11 — ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ
    RTECS #:
    CAS # 9004-54-0: HH9230000 HH9232500 HH9235000 HH9240000 HH9245000 HH9246000 HH9247500 TQ8100000 LD50 / LC50:
    CAS # 9004-54-0: Оральный, мышь: LD50 => 12 г / кг; Перорально, крыса: LD50 => 3 г / кг.
    Канцерогенность:
    Декстран — Не внесен в списки ACGIH, IARC или NTP.
    Другое:
    Для получения полной информации см. Фактическую запись в RTECS.

    Раздел 12 — ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ


    Раздел 13 — УТИЛИЗАЦИЯ
    Продукты, которые считаются опасными для поставки, классифицируются как специальные отходы, и утилизация таких химикатов регулируется правилами, которые могут различаться в зависимости от местоположения.Обратитесь за советом в специализированную компанию по утилизации или в местный регулирующий орган. Перед возвратом на переработку пустые контейнеры необходимо обеззаразить.

    Раздел 14 — ТРАНСПОРТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

    IATA
    Не считается опасным материалом.
    IMO
    Не считается опасным материалом.
    RID / ADR
    Не считается опасным материалом.

    Раздел 15 — НОРМАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

    Европейские / международные правила
    Маркировка в Европе в соответствии с директивами ЕС
    Символы опасности: Не доступен.
    Фразы риска:
    Фразы безопасности:
    WGK (Опасность для воды / Защита)
    CAS # 9004-54-0: 0
    Канада
    CAS # 9004-54-0 внесен в Список DSL Канады. Номер
    CAS № 9004-54-0 не включен в Список раскрытия ингредиентов Канады.
    US FEDERAL
    TSCA
    CAS # 9004-54-0 внесен в список TSCA.
    РАЗДЕЛ 16 — ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
    Н / Д
    .



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *