Cátedra de Química Orgánica II, para la Lic. en Cs. Ópticas.

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QUIMICA ORGANICA II (Lic. en Cs. Ópticas) Seminario de Hidratos de Carbono PRIMERA PARTE: PREGUNTAS A RESPONDER EN CLASE DE SEMINARIO

Esquema de las estructuras de las aldosas, al final del seminario.

1) Mostrar las estructuras de las formas abierta (Fisher) y cíclica de la D-glucosa. Correlacionar los átomos de C en cada estructura.

2) Se muestran las estructuras de cinco monosacáridos y sus nombres

triviales:

a) Clasificarlos según el número de carbonos y la función carbonilo presente (por ejemplo: la gulosa es una aldohexosa) b) Indicar la configuración según Fisher c) ¿Cuáles de ellos son azúcares reductores? d) ¿Hay algún par de enantiómeros entre las moléculas anteriores? Mostrarlos e) ¿Hay alguna molécula que no presente actividad óptica? Mostrarlas

3) Para los primeros tres monosacáridos del ejercicio 1, dar su estructura

cíclica α y β, cada una de ellas en la conformación de silla más estable. Esquematizarlas con su correspondiente estructura de Haworth.

4) A partir de la D-xilosa, surgen las estructuras de los monosacáridos D-

gulosa y D-idosa. Dibujar las tres sustancias e indicar que porción estructural poseen en común

5) Tomando como base la estructura cíclica de la D-glucosa, y las

estructuras abiertas de las 8 aldosas, dibujar: a) la forma cíclica de la α-D-manosa si se sabe que difiere de la glucosa

en la configuración del C2. b) La forma cíclica de la β-D-galactosa, si se sabe que difiere de la

glucosa en la configuración del C4. c) La forma cíclica de la β-D-alosa, si se sabe que difiere de la glucosa

en la configuración del C3.

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6) a) Mostrar el mecanismo que ocurre cuando se disuelve β-D-glucosa en agua ácida. b) Ocurre lo mismo con la α-D-glucosa? c) Buscar en literatura los datos de rotación específica de cada anómero de la D-glucosa. Explicar lo que se observa en a) y b) en un polarímetro.

7) a) Mostrar que ocurre cuando se somete a α-D-manosa en metanol y en

presencia de ácido; b) idem. con la β-D-manosa; c) idem a) b) pero en presencia de base.

8) α-D-galactósido de etilo + agua + H+ →

9) Convertir β-D-galactosa en:

a) 1-O-metil β-D-galactosa b) 1,2,3,4,6-penta-O-metil β-D-galactosa c) 2,3,4,6-tetra-O-metil β-D-galactosa d) Cuales son reductores? Justificar

10) Mostrar que ocurre cuando se trata:

a) α-D-glucosa con Ac2O / piridina, a O°C. b) α-D-glucosa con Ac2O / piridina, a 2O°C c) β-D-glucosa con Ac2O / piridina, a O°C. d) β-D-glucosa con Ac2O / piridina, a 2O°C e) α-D-glucosa con Ac2O / piridina, a 8O°C f) β-D-glucosa con Ac2O / piridina, a 8O°C.

11) Al reducir la D-(-)-treosa con NaBH4, se obtiene un alditol que muestra

actividad óptica; mientras que al reducir la D-(-)-eritrosa, el alditol no muestra actividad óptica. Explicar este fenómeno.

12) Indicar que ocurre:

a) β-D-arabinosa + Cu++ → b) α-D-gulósido de metilo + Ag+ → c) β-D- galactosa + Br2 → d) α-D-glucosa + HNO3 →

13) Completar la ecuación: β-D-manosa + HIO4 →

14) Al tratar la D-glucosa con 3 moles de fenilhidrazina, se obtiene la misma fenilosazona que al tratar la D-manosa con el mismo reactivo. Explicar.

15) Obtener D-xilosa a partir de D-idosa.

16) Cuando se trata D-gliceraldehido con HCN, y luego se hidroliza se

obtienen dos àcidos iguales a los obtenidos por la oxidación con bromo de la D-eritrosa y de la D-treosa. Explicar.

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17) a) Describir las estructuras de los siguientes disacáridos: maltosa, lactosa y sacarosa b) Qué condición debe cumplir un disacárido para que sea reductor? c) Indicar cuáles de ellos son reductores y cuáles no. d)Cómo se distingue experimentalmente un disacárido reductor de uno no reductor?

18) a) Dibujar la estructura de la 4-O-(α-D-glucopiranosil)-β-D-glucopiranosa b) Mostrar la unión glicosídica c) Que función química es la unión glicosídica?

19) Se muestra la estructura de la α-lactosa, nombrarla:

20) Describir las estructuras de los siguientes polisacáridos: amilasa, amilopectina, glucógeno, celulosa y quitina. Indicar claramente: • los monómeros por los que están conformados • si son lineales o ramificados • si son solubles o no en agua • las principales funciones que cumplen en los seres vivos.

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SEGUNDA PARTE: PREGUNTAS ADICIONALES (OPTATIVAS) 1) Predecir cuáles serán los productos de reacción de glucosa con HIO4 cuando presenta estructura cíclica de seis miembros (piranosa) y de cinco miembros (furanosa). 2) La glucosa se encuentra en la naturaleza como una molécula cíclica en la cual el grupo aldehido ha reaccionado con el hidróxilo del C5 para formar un hemiacetal. De acuerdo a esto, la α-D-glucosa debería presentar dos posibles conformaciones de silla:

OOH

OH

OHOH

CH2

OH

OOH

OH

CH2OH

OH

OH

a) ¿Cuál de las dos estructuras es la más estable? ¿Por qué? b) Indicar la configuración (R o S) de cada uno de los carbonos quirales

de la D-glucosa. c) La estructura de la izquierda es mas estable que la β-D-glucosa? Justificar

3) Indicar el producto de reacción de la α-D-galactosa con los siguientes reactivos:

a. CH3OH, HCl b. (CH3)2SO4, NaOH c. CH3COCH3, HCl d. H2, Ni e. Br2, H2O f. HNO3, H2O, 100 ºC g. Anhídrido acético, piridina, O ºC h. Anhídrido acético, piridina, O ºC i. Fenilhidracina, ácido acético

En caso de que los productos de reacción puedan ciclarse dando una molécula más estable, dar la estructura de estas sustancias obtenidas.

4) Obtener 2,3,4,5-tetra-O-metil-α-D-talósido de metilo

5) Dibujar la estructura de la sacarosa a) nombrarla b) Mostrar las pociones glucosa y fructosa

6) La sacarosa es dextorrotarotia [α]D = +66°, pero al hidrolizar se vuelve levorotaroria.

a) Justificar b) Justificar el valor final de α = -20°

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