Carbohidratos

1. Introducción Monosacáridos Carbohidratos Oligosacáridos Polisacáridos

2. Celulosa n Carbohidratos Juan José Suárez Menéndez Catedrático de Física y Química Asociación de Químicos del Principado de Asturias

3. Introducción Monosacáridos Carbohidratos Oligosacáridos Polisacáridos

4. Introducción ¿Qué es un carbohidrato? • Son polihidroxi-aldehídos o cetonas o compuestos que conducen a ellos por hidrólisis y sus derivados. • Se denominan Hidratos de carbono por responder muchos de ellos a la formula empírica: • C(H2O)n

5. Introducción ¿Qué es un carbohidrato? • Se producen en la fotosíntesis. • Las plantas verdes contienen clorofila que capta de la luz solar la energía necesaria para realizar el proceso: 6 CO2 + H2O C6(H2O)6 + 6 O2

6. Introducción ¿Cómo se clasifican? Carbohidratos Aldosas Monosacáridos Cetosas Azúcares - 2 Di Oligosacáridos - 3 Tri - 4 tetr - 5 pent Polisacáridos - 6 Hex - 7 Hept

7. Introducción ¿Para qué sirven? - Como principios inmediatos son soportes de la vida Alimento Cultura Alcohol - Proporcionan: Casa Higiene Medicina Vestido Comodidad Decoración - Muchas aplicaciones en la industria Química Polímeros Furfural Políesteres Sintesis Conserva Farmacia Quiral Celulosa Bebidas

8. Introducción Monosacáridos Carbohidratos Oligosacáridos Polisacáridos

9. Monosacáridos Estructura Reacciones y derivados Aislamiento y análisis

10. Monosacáridos Estructura Aldosas Cetosas Estructura cíclica

11. Monosacáridos Estructura Aldosas Tres carbonos: Aldotriosas Gliceraldehído

12. Monosacáridos Estructura Enantiómeros Enantiómeros DIASTEROISÓMEROS Aldosas Cuatro carbonos: Aldotetrosas D-eritrosa L-eritrosa D-treosa L-treosa

13. Monosacáridos Estructura D-gliceraldehído L-gliceraldehído Aldosas Cuatro carbonos: Aldotetrosas D-eritrosa L-eritrosa D-treosa L-treosa

14. Monosacáridos Estructura D-eritrosa D-treosa Aldosas Cinco carbonos: Aldopentosas D-ribosa D-arabinosa D-xilosa D-lixosa

15. Monosacáridos Estructura D-ribosa D-arabinosa Aldosas Seis carbonos: Aldohexosas D-alosa D-altrosa D-glucosa D-manosa

16. Monosacáridos Estructura D-xilosa D-lixosa Aldosas Seis carbonos: Aldohexosas D-gulosa D-idosa D-galactosa D-talosa

17. Monosacáridos Estructura Aldosas Cetosas Estructura cíclica

18. Monosacáridos Estructura Cetosas Tres carbonos: Cetotriosa Dihidroxiacetona

19. Monosacáridos Estructura Cetosas Cuatro carbonos: Cetotetrosas D-eritrulosa L-eritrulosa

20. Monosacáridos Estructura Cetosas Cinco carbonos: Cetopentosas D-ribulosa D-xilulosa

21. Monosacáridos Estructura D-ribulosa D-xilulosa Cetosas Cinco carbonos: Cetopentosas D-psicosa D-fructosa D-Sorbosa D-tagatosa

22. Monosacáridos Estructura Aldosas Cetosas Estructura cíclica

23. Monosacáridos Estructura Estructura cíclica + + Aldehído Alcohol Hemiacetal + + Cetona Alcohol Hemicetal

24. Monosacáridos Estructura Anillo de 6 miembros Como el del pirano piranosas Estructura cíclica a-D-glucopiranosa b-D-glucopiranosa D-glucosa

25. Monosacáridos Estructura a-D-fructofuranosa b-D-fructofuranosa D-fructosa Anillo de 5 miembros Como el del furano furanosas Estructura cíclica

26. Monosacáridos Estructura Estructura cíclica Estructura en proyección de Fischer Estructura en proyección de Haworth

27. Monosacáridos Estructura Estructura cíclica Estructura en proyección de Fischer Estructura en proyección de Haworth Una permutación Inversión en C5

28. Monosacáridos Estructura Estructura cíclica Estructura en proyección de Fischer Estructura en proyección de Haworth Dos permutaciones Igual configuración

29. Monosacáridos Estructura Estructura cíclica Estructura en proyección de Fischer Estructura en proyección de Haworth Los sustituyentes a la izquierda en Fischer están hacia arriba en Hawort

30. Monosacáridos Estructura Estructura cíclica Estructura en proyección de Haworth Conformación silla

31. Monosacáridos Estructura Estructura cíclica C4 C1 Estructura en proyección de Haworth Conformación silla C41 o también C1

32. Monosacáridos Estructura Estructura cíclica C1 C4 C4 C1 C41 o también C1 C14 o también 1C Casi todas las D-piranosas tienen la conformación C41 y casi todas las L-piranosas tienen la conformación C14 (Reeves - 1950)

33. Monosacáridos Estructura Reacciones y derivados Aislamiento y análisis

34. Monosacáridos Estructura Reacciones y derivados Aislamiento y análisis

35. Monosacáridos Reacciones y derivados Mutarrotación Mutarrotación Reacciones de oxidación-reducción Reacciones con ácidos y bases Deshidratación Reacciones con grupos NH2- Con cambio en la cadena Derivados

36. Monosacáridos Reacciones y derivados Mutarrotación [a]D25ºC = +18,7º 63,6% b-D-glucopiranosa H+ o OH- [a]D25ºC = +112º 36,4% a-D-glucopiranosa Disolución acuosa en equilibrio [a]D25ºC = +52,7º

37. Monosacáridos Reacciones y derivados Mutarrotación

38. Monosacáridos Reacciones y derivados Mutarrotación También catalizado por bases

39. Monosacáridos Reacciones y derivados Mutarrotación b-D-glucopiranosa Se obtiene cristalizando D-glucosa de piridina caliente a-D-glucopiranosa Se obtiene cristalizando D-glucosa de etanol frío

40. Monosacáridos Reacciones y derivados Mutarrotación Reacciones de oxidación-reducción Reacciones con ácidos y bases Deshidratación Reacciones con grupos NH2- Con cambio en la cadena Derivados

41. Monosacáridos Reacciones y derivados Obtención de polioles Catódica H2/Ni Sorbitol Hexano D-glucosa D-glucosa Manitol D-manosa Ribitol D-ribosa H2/Pt Reacciones de oxidación-reducción Reducción Humectantes Espesantes Goma de mascar xilitol Intermedarios Diuréticos Otras Edulcorantes

42. Monosacáridos Reacciones y derivados Aldosa + Fehling Ácido aldónico + + a-dicarbonilo Cetosa + Tollens + + espejo Reacciones de oxidación-reducción Oxidación Azúcares reductores

43. Monosacáridos Reacciones y derivados Br2/ H2O D-glucosa Ácido D-glucónico D-manosa Ácido D-manónico D-arabinosa Ácido D-Arabónico Reacciones de oxidación-reducción Oxidación de aldosas Obtención de ácidos aldónicos Acidificantes Espesantes Dosificación (Ca) Estabilizantes Otras

44. Monosacáridos Reacciones y derivados Br2/ H2O D-glucono-d-lactona D-glucónico D-glucono-g-lactona Reacciones de oxidación-reducción Oxidación de aldosas Obtención de ácidos aldónicos

45. Monosacáridos Reacciones y derivados HNO3/ H2O a-D-manosa Ácido D-manárico Reacciones de oxidación-reducción Oxidación de aldosas Obtención de ácidos aldáricos Doble-g-lactona del ácido D-manárico Acidificantes Complejantes Desintoxicantes

46. Monosacáridos Reacciones y derivados Oxidación H2O2 a-D-manosido Glicósido del ácido D-manurónico Reacciones de oxidación-reducción Oxidación de glicósidos Obtención de ácidos urónicos También lactonas de ácido urónico Desintoxicantes Complejantes Acidificantes

47. Monosacáridos Reacciones y derivados H2/Ni D-glucitol L-sorbitol Reacciones de oxidación-reducción Oxidación de sorbitol Obtención de ácido L-ascórbico

48. Monosacáridos Reacciones y derivados Oxidación de sorbitol Obtención de ácido L-ascórbico Acetobacter O2/Pt L-sorbosa Ácido 2-ceto-L-gulónico Reacciones de oxidación-reducción L-sorbitol

49. Monosacáridos Reacciones y derivados +H2O Ácido L-ascórbico Reacciones de oxidación-reducción Oxidación de sorbitol Obtención de ácido L-ascórbico Ácido 2-ceto-L-gulónico Antioxidante Vitamina Estabilizante

50. Monosacáridos Reacciones y derivados Mutarrotación Reacciones de oxidación-reducción Reacciones con ácidos y bases Deshidratación Reacciones con grupos NH2- Con cambio en la cadena Derivados