Monosaccaridi

Monosaccaridi

Pur senza essere il capostipite, il glucosio è il monosaccaride più diffuso ed importante. La sua formula bruta è C₆H₁₂O₆ ed il comportamento chimico è quello di un composto polifunzionale: una pentaidrossialdeide (un gruppo aldeidico, quattro gruppi alcolici secondari, un gruppo alcolico primario). La sua struttura può essere rappresentata in quattro modi diversi [240], [241], [242], [243]:

H                                                                              H

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¹C = O ¹C = O

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²C*H OH H −²C* - OH

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³C*H OH HO - ³C* - H

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⁴C*H OH H - ⁴C* - OH

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⁵C*H OH H - ⁵C* - OH

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⁶CH₂OH CH₂OH

HO - ¹C* - H ⁶CH₂OH

|

H - ²C* - OH ⁵ * O

H OH

HO - ³C* - H H

| O ₄ * ¹ *

H - ⁴C* - OH

| OH OH H H

H - ⁵C*

| ³ * ₂ *

⁶CH₂OH

H OH

La prima formula [240] è quella di pentaidrossiesanale. Nella seconda [241] si tiene conto del fatto che C₂, C₃, C₄, C₅ sono atomi di carbonio asimmetrici, per cui il disporre i gruppi H ed OH a sinistra o a destra diventa importante (si ricordi quanto succedeva in [239], isomeria ottica); una semplice regole dice che, se gli atomi di carbonio asimmetrici sono n, il massimo numero di stereoisomeri ottici risultanti sarà 2ⁿ, 16 in questo caso. La scrittura [241] indica pertanto uno specifico isomero ottico, fra i 16 possibili. Le formule [240] e [241] sono a catena aperta.

Nella maggior parte dei testi si trovano le formule cicliche. Si ricordi che per reazione di un gruppo aldeidico con un gruppo alcolico si forma un semiacetale; la stessa cosa avviene fra il gruppo aldeidico del glucosio e l'ossidrile alcolico legato al C₅, con la formazione di un semiacetale ciclico. La formula [242] è infatti definita ciclosemiacetalica (secondo la proiezione proposta da FISCHER). Si noti che ora i C* sono saliti a cinque e gli stereoisomeri possibili sono 2⁵=32. Un anello a sei termini risulta più coerente in forma esagonale. E' quanto si verifica nella formula [243], chiamata CICLOSEMIACETALICA PIRANOSICA, secondo la proiezione proposta da HAWORTH La parola piranosica deriva dal nome dell'eterociclo a sei termini contenente un atomo di ossigeno, chiamato pirano. Si noti infine che il reale assetto geometrico dell'anello piranico non è planare, come rappresentato in [243], ma a sedia come nel caso del cicloesano è [ ].

La  NOMENCLATURA dei carboidrati prevede la desinenza ufficiale - oso. Il glucosio costituisce un esempio di aldoesoso (aldo = aldeide, es = sei atomi di carbonio, oso = desinenza ufficiale) e sarebbe più proprio chiamarlo glucosio

Isomero strutturale del glucosio è il fruttoso (fruttosio), anch'esso di formula C₆H₁₂O₆ .

¹CH₂OH HO - ²C* - ¹CH₂OH

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²C = O HO - ³C* - H O

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HO - ³C* - H H - ⁴C* - OH

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H - ⁴C* - OH H - ⁵C*

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H - ⁵C* - OH ⁶CH₂OH

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⁶CH₂OH

O

⁶CH₂OH OH

⁵ * * ₂

H ¹CH₂OH

H OH

₄ * * ₃

OH H

Come risulta dalla formula [244], questa volta si tratta di un pentaidrossichetone o chetoesoso ( cheto = chetone, es = sei atomi di carbonio , oso = desinenza ufficiale). Rispetto al glucoso ha un carbonio asimmetrico in meno. Sono riportate le proiezioni di Fisher [245] e di Haworth [246]. Quest'ultima è detta ciclosemiacetalica furanosica, dal nome del furano [234], eterociclo pentatomico con un atomo di ossigeno. Si ricordano inoltre i due capostipiti, aldeide glicerica [247], che è il più semplice aldotrioso e il diidrossiacetone [248] che è il più semplice chetotrioso.

CHO                                                                CH₂OH

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H - C - OH C = O

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CH₂OH CH₂OH