Курс лекций читает профессор Орецкая Татьяна Семеновна

Представления о роли углеводов в обеспечении функционирования животных и растительных организмов на Земле. Моно- и дисахариды - компоненты важнейших биополимеров - полисахаридов. Строение полисахаридов - неинформационных полимерных молекул.

Фотосинтез как единственный природный путь синтеза в биосфере Земли органических веществ из неорганических. Представления о механизме синтеза. Практическое значение первичных продуктов фотосинтеза.

Моносахариды
Основные типы и номенклатура
Альдозы и кетозы. Проекционные формулы и правила пользования ими. D - и L -ряды. Вывод конфигураций простейших альдоз D -ряда. Конфигурация простейших природных D - кетоз. Химические свойства альдоз и кетоз, как многофункциональных соединений; реакции нециклических форм - образование сахаратов, действие щелочей, окислительно-восстановительные реакции, синтез меркапталей, реакция Виттига, получение озазонов, эпимеризация, синтез тритиловых эфиров. Свойства альдоз и кетоз как циклических полуацеталей: особенности получения и свойств метиловых эфиров и ацетатов; размер окисного кольца - фуранозные и пиранозные формы; a - и b - аномеры; гликозиды; перспективные формулы; мутаротация и ее механизм; определение размеров окисного кольца в сахарах и рибонуклеозидах и конфигурации гликозидного центра; алкилиденовые производные.

Направленная модификация моносахаридов и использование последних в качестве синтонов для получения различных классов соединений: синтез дезоксипроизводных; окисление первичноспиртовых и вторичноспиртовых групп: реакции нуклеофильного замещения. Примеры практического использования - синтез уроновых кислот, 2-дезоксимоносахаридов, труднодоступных кетоз, D -глицеринового альдегида, аскорбиновой кислоты. Определение нуклеозида, основные методы синтеза модифицированных нуклеозидов и области их использования, получение нуклеозидов, модифицированных по углеводному фрагменту (ангидро-, азидо-, амино-), инверсия 2'- или 3'-гидроксильных групп.

Конформации моносахаридов и их влияние на реакционную способность последних. Пространственное расположение гидроксильных групп в эритрозе и треозе и его влияние на их свойства. Экз о- и эндо-конформации фураноз. С 1 (кресло 1) и 1С (кресло 2) конформации пираноз; оценка их устойчивости в случае простейших моносахаридов. Влияние пространственного расположения гидроксильных групп в пиранозах и их производных на их поведение в реакциях окисления, алкилирования, ацилирования, образования медно-аммиачных комплексов и алкилиденовых производных.

Дисахариды
Установление строения как важнейшая задача в химии дисахаридов. Типы встречающихся в природе дисахаридов, написание их формул и номенклатура. Химические свойства. Установление строения восстанавливающих и невосстанавливающих дисахаридов. Представления о синтезе дисахаридов (реакция Кенингса-Кнорра, орто-эфирный метод, модификация восстанавливающего звена доступных дисахаридов).

Рекомендуемая литература
1. Н. К. Кочетков и др. Химия углеводов. Изд-во " Химия", Москва, 1976.
2. Ю. С. Шабаров, Т. С. Орецкая, П. В. Сергиев. Моно- и дисахариды. Методическая разработка, часть I и II, МГУ, Москва, 2004.
3. A. L. Lehninger, D. L. Nelson, M. M. Cox. Principles of Biochemistry. Worth Publishers, NY, 1993.

Программа составлена
проф. Орецкой Т. С.