Разделы презентаций


На сладкое … углеводы Часть 2

Содержание

План лекции1. Формулы Фишера (повторение)2. Кольчато-цепная таутомерия (повторение)3. Мутаротация4. Химические свойства глюкозы5. Сахароза – пример дисахарида6. Крахмал и целлюлоза. Полисахариды.7. Нахождение в природе. Применение

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1На сладкое … углеводы Часть 2
15 апреля 2020 г.
лекция по органической

химии
Специализированный учебно-научный центр НГУ

На сладкое … углеводы Часть 215 апреля 2020 г.лекция по органической химииСпециализированный учебно-научный центр НГУ

Слайд 2План лекции
1. Формулы Фишера (повторение)
2. Кольчато-цепная таутомерия (повторение)
3. Мутаротация
4. Химические

свойства глюкозы
5. Сахароза – пример дисахарида
6. Крахмал и целлюлоза. Полисахариды.
7.

Нахождение в природе. Применение
План лекции1. Формулы Фишера (повторение)2. Кольчато-цепная таутомерия (повторение)3. Мутаротация4. Химические свойства глюкозы5. Сахароза – пример дисахарида6. Крахмал

Слайд 3Углеводы, или Сахарá
Углеводы – это органические вещества, в молекулах которых

присутствует карбонильная группа и несколько гидроксильных групп.
МОНОСАХАРИДЫ
УГЛЕВОДЫ
ДИСАХАРИДЫ
ПОЛИСАХАРИДЫ

ТРИОЗЫ
ТЕТРОЗЫ
ПЕНТОЗЫ
ГЕКСОЗЫ

Углеводы, или СахарáУглеводы – это органические вещества, в молекулах которых присутствует карбонильная группа и несколько гидроксильных групп.МОНОСАХАРИДЫУГЛЕВОДЫДИСАХАРИДЫПОЛИСАХАРИДЫ…ТРИОЗЫТЕТРОЗЫПЕНТОЗЫГЕКСОЗЫ

Слайд 4проекционные формулы Фишера – способ изображения стереоизомеров
Формула Фишера
глицеринового альдегида
вид сверху
альдегидная

группа
расположена вверху
Кошка
вид сзади

проекционные формулы Фишера –  способ изображения стереоизомеровФормула Фишераглицеринового альдегидавид сверхуальдегидная группарасположена вверхуКошкавид сзади

Слайд 5Стереоизомеры: проекционные формулы Фишера
Формула
Фишера
Конфигурация
атома углерода
Вид в пространстве
Группы H и OH
направлены к

нам из плоскости экрана

Стереоизомеры: проекционные формулы ФишераФормулаФишераКонфигурацияатома углеродаВид в пространствеГруппы H и OHнаправлены к нам из плоскости экрана

Слайд 6А теперь наоборот!
Формула Фишера
Конфигурация
В пространстве
Правая
перчатка
Левая
перчатка
D-ряд
L-ряд

А теперь наоборот!Формула ФишераКонфигурацияВ пространствеПраваяперчаткаЛеваяперчаткаD-рядL-ряд

Слайд 7Семейство альдогексоз D-ряда
Молекулярная формула C6H12O6
Альдоза означает наличие альдегидной группы
Гексоза означает

6 атомов углерода
D-ряд определяется по конфигурации самого удаленного от альдегидной

группы асимметрического центра
8 стереоизомеров

*

*

*

Семейство альдогексоз D-рядаМолекулярная формула C6H12O6Альдоза означает наличие альдегидной группыГексоза означает 6 атомов углеродаD-ряд определяется по конфигурации самого

Слайд 8Мнемоническое правило

All altruists gladly make gum in gallon tanks
Аллоза Глюкоза

Гулоза Галактоза
Альтроза

Манноза Идоза Талоза
Мнемоническое правилоAll altruists gladly make gum in gallon tanksАллоза	 Глюкоза 	  Гулоза   Галактоза

Слайд 9Иллюстрация

Иллюстрация

Слайд 10Открытая форма глюкозы на рис.

Углеводы проявляют таутомерию
вследствие обратимой циклизации

С хим.

точки зрения – нуклеофильное присоединение спиртов по карбонильной группе

При этом

разрывается одна σ и одна π-связь и образуются две σ-связи – энергетически выгодно

Кольчато-цепная таутомерия. Причины

Открытая форма глюкозы на рис.Углеводы проявляют таутомериювследствие обратимой циклизацииС хим. точки зрения – нуклеофильное присоединение спиртов по

Слайд 11Кольчато-цепная таутомерия D-глюкозы
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
OH
C
O
H
OH
OH
OH
CH2OH
6
sp2
гибридизация

Кольчато-цепная таутомерия D-глюкозы12345612345OHCOHOHOHOHCH2OH6sp2гибридизация

Слайд 12Кольчато-цепная таутомерия. Равновесие
Конформация
типа «кресло»

Кольчато-цепная таутомерия. РавновесиеКонформациятипа «кресло»

Слайд 13Проявление таутомерии в экспериментах

Проявление таутомерии в экспериментах

Слайд 14Оптическая активность
Оптическая активность – свойство вещества не совпадать (не быть

тождественным) со своим зеркальным отражением

Оптическая активность	Оптическая активность – свойство вещества не совпадать (не быть тождественным) со своим зеркальным отражением

Слайд 15Оптически активные вещества
Ментол
Аланин
(природная аминокислота)
D-глюкоза

Оптически активные веществаМентолАланин(природная аминокислота)D-глюкоза

Слайд 16Особенность оптически активного вещества – его раствор изменяет (вращает) плоскость

поляризованного света

Особенность оптически активного вещества – его раствор изменяет (вращает) плоскость поляризованного света

Слайд 17Вращение плоскости поляризации
Неполяризованный
свет
Поляризованный
свет
Поляризованный
свет
с другим углом поляризации

Вращение плоскости поляризацииНеполяризованныйсветПоляризованныйсветПоляризованныйсветс другим углом поляризации

Слайд 18Причина мутаротации – кольчато-цепная таутомерия.

Каждый таутомер обладает своей «силой»

вращения и, пока не установится равновесие форм, будет наблюдаться мутаротация.


МУТАРОТАЦИЯ
(от лат. muto-изменяю и rotatio - вращение)
самопроизвольное изменение величины оптического вращения свежеприготовленных растворов оптически активных соединений.

Причина мутаротации – кольчато-цепная таутомерия. Каждый таутомер обладает своей «силой» вращения и, пока не установится равновесие форм,

Слайд 19Мутаротация глюкозы
Раствор глюкозы после завершения мутаротации имеет удельное вращение [α]D20 + 52,5° и

состоит
из 37% α-глюкозы с [α]D20 + 112°
и 63% β-глюкозы с [α]D20 + 18,7°. 
Изменение

оптического вращения – признак химической реакции.
Мутаротация глюкозыРаствор глюкозы после завершения мутаротации имеет удельное вращение [α]D20 + 52,5° и состоитиз 37% α-глюкозы с [α]D20 + 112° и 63% β-глюкозы

Слайд 20Химические свойства глюкозы
Для глюкозы характерны

все свойства альдегидов
и все

свойства многоатомных спиртов

Химические свойства глюкозыДля глюкозы характерны все свойства альдегидов и все свойства многоатомных спиртов

Слайд 21Химические свойства глюкозы
Окисление глюкозы – основа метаболизма
а) аэробное (дыхание)
C6H12O6 +

6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O

б) анаэробное
C6H12O6 =

2 CH3-CH(OH)-COOH
2-оксипропановая кислота,
молочная кислота

Химические свойства глюкозыОкисление глюкозы – основа метаболизмаа) аэробное (дыхание)C6H12O6 + 6 O2 = 6 CO2 + 6

Слайд 22Химические свойства глюкозы. Брожение
Брожение – окислительно-восстановительные превращения органических веществ под

действием ферментов (в т.ч. ферментов бактерий).

Биологический смысл брожения – обеспечение

организма энергией.

Как правило, процессы брожения происходят анаэробно, без участия кислорода.


Химические свойства глюкозы. Брожение	Брожение – окислительно-восстановительные превращения органических веществ под действием ферментов (в т.ч. ферментов бактерий).	Биологический смысл

Слайд 23Химические свойства глюкозы. Брожение
Брожение глюкозы
а) спиртовое
(под действием дрожжевых грибов)
C6H12O6

= 2 CH3CH2OH + 2 CO2


Содержание сахаров
13-28%

Определяет качество урожая и

его использование
Химические свойства глюкозы. БрожениеБрожение глюкозыа) спиртовое (под действием дрожжевых грибов)C6H12O6 = 2 CH3CH2OH + 2 CO2Содержание сахаров13-28%Определяет

Слайд 24Брожение вина
Вино - сброженный виноградный сок
Площадь виноградников (2018)
7,4 млн га

Мировое производство (2018)
292,3 млн

гектолитров

Направление подготовки
Технология бродильных производств и виноделие
(технологи в области
пищевой биотехнологии)

Брожение винаВино - сброженный виноградный сокПлощадь виноградников (2018)7,4 млн гаМировое производство (2018)292,3 млн гектолитровНаправление подготовкиТехнология бродильных производств и виноделие(технологи в областипищевой

Слайд 25Л. Гайдай «Самогонщики» (1961)
Как сырье для браги самогонщики использовали сахар

(сахарозу)

С одной стороны,
очень качественный продукт
(100% углеводы),

С другой стороны,
очень дорогое сырье


Л. Гайдай «Самогонщики» (1961)Как сырье для браги самогонщики использовали сахар (сахарозу)С одной стороны,очень качественный продукт(100% углеводы),С другой

Слайд 26Химические свойства глюкозы. Брожение
б) уксуснокислое (под действием бактерий)
C6H12O6 + 2

O2 = 2 CH3COOH + 2 CO2 + 2 H2O.
Винная

болезнь – скисание вина.
Основной причиной скисания домашнего вина является нарушение технологии приготовления и влияние бактерий.

Основные причины
Если хмельное хранится в жарких условиях (+15 – 40°C).
В сусле сосредоточено слишком много кислорода




Химические свойства глюкозы. Брожениеб) уксуснокислое (под действием бактерий)C6H12O6 + 2 O2 = 2 CH3COOH + 2 CO2

Слайд 27Химические свойства глюкозы. Брожение
в) молочнокислое (гомоферментативное)

C6H12O6 = 2 CH3-CH(OH)-COOH
молочная кислота

Источник

– аэротолерантные бактерии
Lactobacillales или Bifidobacteriaceae

Химические свойства глюкозы. Брожениев) молочнокислое (гомоферментативное)	C6H12O6 = 2 CH3-CH(OH)-COOH	молочная кислотаИсточник – аэротолерантные бактерииLactobacillales или Bifidobacteriaceae

Слайд 28Окисление глюкозы. Качественные реакции
При нагревании раствора глюкозы и аммиачного раствора

оксида серебра
происходит ОВР с образованием глюконата аммония (аммонийная соль

глюконовой кислоты), аммиака, воды и осадка серебра.
Окисление глюкозы. Качественные реакцииПри нагревании раствора глюкозы и аммиачного раствора оксида серебра происходит ОВР с образованием глюконата

Слайд 29Окисление глюкозы. Качественные реакции
Свежеосажденный синий осадок гидроксида меди(II) растворяется
в

растворе глюкозы в щелочной среде
с образованием ярко-синего р-ра
2 HOCH2-(CHOH)4-CHO

+ Cu(OH)2 + 2 NaOH

t, oC

CH2

CH

(CHOH)3-CHO

O

O

CH2

CH

(CHOH)3-CHO

O

O

Cu

2Na+

2-

+ 4 H2O

Окисление глюкозы. Качественные реакцииСвежеосажденный синий осадок гидроксида меди(II) растворяется в растворе глюкозы в щелочной среде с образованием

Слайд 30Окисление глюкозы. Качественные реакции
При нагревании раствора глюкозы с гидроксидом меди(II)

в щелочной среде также происходит образование соли глюконовой кислоты и

красного осадка оксида меди(I).

HOCH2-(CHOH)4-CHO + 2 Cu(OH)2 + NaOH

t, oC

HOCH2-(CHOH)4-COONa + Cu2O + 3 H2O

Окисление глюкозы. Качественные реакцииПри нагревании раствора глюкозы с гидроксидом меди(II) в щелочной среде также происходит образование соли

Слайд 31Восстановление глюкозы
Восстановление альдегидной группы глюкозы водородом на Ni катализаторе дает

сорбит.

Восстановление глюкозыВосстановление альдегидной группы глюкозы водородом на Ni катализаторе дает сорбит.

Слайд 32Области применения сорбита
Сахарозаменитель

Компонент лекарственных форм

В косметике:
гигроскопическое средство, загуститель

Области применения сорбитаСахарозаменительКомпонент лекарственных формВ косметике: гигроскопическое средство, загуститель

Слайд 33Моносахарид. Гексоза. Кетоза. Фруктоза

Моносахарид. Гексоза. Кетоза. Фруктоза

Слайд 34Также обладает свойством мутаротации
Многоатомный спирт, образует синий раствор при действии

Cu(OH)2 + NaOH р-р.
Является невосстанавливающим сахаром – не дает реакции

серебряного зеркала
При нагревании с Cu(OH)2 наблюдают черный осадок CuO – разложение гидроксида меди(II).

Моносахарид. Гексоза. Кетоза. Фруктоза

Также обладает свойством мутаротацииМногоатомный спирт, образует синий раствор при действии Cu(OH)2 + NaOH р-р.Является невосстанавливающим сахаром –

Слайд 35Сахароза
Дисахарид
α-D-глюкоза и
β-D-фруктоза
Невосстанавливающий сахар
Подвергается гидролизу раствором H2SO4
Продукты гидролиза (за счет

глюкозы), напротив,
дают реакцию серебряного зеркала

СахарозаДисахаридα-D-глюкоза и β-D-фруктозаНевосстанавливающий сахарПодвергается гидролизу раствором H2SO4Продукты гидролиза (за счет глюкозы), напротив,дают реакцию серебряного зеркала

Слайд 36Крахмал – «небольшая катастрофа»
Биополимер (C6H10O5)n
Мономер - α-D-глюкоза

Структура
Линейные 1-4 цепи (амилоза)
Разветвленные

фрагменты (связи по положениям 1-6)

Крахмал – «небольшая катастрофа»Биополимер (C6H10O5)nМономер - α-D-глюкозаСтруктураЛинейные 1-4 цепи (амилоза)Разветвленные фрагменты (связи по положениям 1-6)

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика