طريقة صناعة الصابون السائل باحترافية وجودة عالية

المركبات السكرية - الخصائص العامة للسكريات الأحادية

الخصائص العامة للسكريات الأحادية

1- الأكسدة Oxidation :

يتم من خلال أكسدة السكريات الأحادية الحصول على الحموض الألدونية ( Aldonic acids ) و الحموض الألدارية ( Aldaric acids ) والحموض الأورونية ( uronic acids )

حيثُ يمكن للزمرة الألدهيدية والغولية الأولية الطرفية أن تتأكسد الى زمرة كربوكسيلية

* يتم الحصول على Aldonic acids بإستخدام مؤكسدات ضعيفة مثل ماء البروم Bromine water أو حمض الآزوت الممدد ( مخفف ) أو المحاليل الحاوية على شوارد النحاس أو شوارد البزموت أو بتأثير أنزيمات خاصة

حيثُ تتأكسد الزمرة الألدهيدية لتشكيل الحموض الألدونية

إن تأثير ماء البروم يقتصر على السكريات الألدهيدية

إذ ليسَ لهُ تأثير على السكريات الكيتونية مثل سكر الفركتوز Fructose

لذلك يمكن استخدام هذا التفاعل للتمييز بين السكريات الألدهيدية و الكيتونية

( ملاحظة ) : تتعرض الحموض الألدونية في الوسط الحمضي لنزع الماء متحولة الى لاكتون

* يتم الحصول Aldaric acids بإستخدام مؤكسدات قوية مثل حمض الآزوت المركز

حيثُ يتم استعمال حمض الآزوت المركز تحت ظروف مناسبة للتتحول المجموعة الألدهيدية ومجموعة الهيدروكسيل الأولي ( ذرة الكربون رقم 6 ) الى مجاميع كربوكسيلية لإنتاج الأحماض السكرية ثنائية الكربوكسيل تحت اسم حامض السكريك إعتماداً على السكريد المستخدم

* يتم الحصول على uronic acids تحت تأثير الأنزيمات أو عند حماية الزمرة الألدهيدية وأكسدة الزمرة الغولية الأولية

حيثُ يتم حماية الزمرة الألدهيدية من خلال تحويلها الى كلايكوكسيد Glycoside أو مشتق أسيتوني ومن ثمَ تتم عملية أكسدة الزمرة الغولية الأولية وبعد أن تتم الأكسدة يوضع الناتج في محلوله المائي من أجل نزع الحماية عن الزمرة الألدهيدية

كما أن سكريدات الألدوز البسيطة مثل سكريد الغلوكوز تتأكسد عند معاملتها بفوق أكسيد الهيدروجين  (  Hydrogen peroxide ) الى حمض الغلوكورونيك ( Glucouronic acid )حيثُ تتأكسد مجموعة الكحول الأولية ( على ذرة الكربون الأخيرة ) الى مجموعة كربوكسيلية وتبقى مجموعة الألدهيد دون أكسدة

تلعب الحموض الألدارية دوراً في نزع سمية المواد ذات الدم الحار ، فالفينول ينطرح من الجسم على شكل أستر حمض الغلوكورونيك ، بالأضافة الى مساهمة الحموض الأورونية وَ الألدونية في إستقلاب السكريات عند الكائنات الحية.

أما بالنسبة لزمر الهيدروكسيل الثانوية فأنها تتأكسد بفوق اليودات ، المتخصصة بأكسدة الزمر الديولية المتجاورة

حيثُ يتم التفاعل عبر تشكيل مركب وسطي هو عبارة عن ايتر حلقي يتفكك ليعطي زمرتي كربونيل

تستخدم هذه الأكسدة على نطاق واسع في كيمياء السكريدات لتحديد حجم الحلقة السكرية من خلال كمية فوق اليودات اللازمة لأكسدة الزمر الديولية

وبتحديد طبيعة وكمية النواتج بعد الأكسدة يمكن معرفة الحلقة الخماسية وَ السداسية .

( ملاحظة ) : بالنسبة لأكسدة السكريات الكيتونية فأنها تتم تحت ظروف خاصة حيث يتم كسر الرابطة C--C

2- الإرجاع (  الأختزال ) Reduction :

عند إرجاع الزمرة الكربونيلية في السكريات الأحادية

بواسطة ملغمة الصوديوم أو بالهدرجة تحت ضغط عالي أو غيرها من المرجعات أو تحت تأثير الأنزيمات الخاصة

تنتج الأغوال متعددة الهيدروكسيل أو الأغوال السكرية

عند إرجاع الفركتوز Fructose ينتج عنه خليط من السوربيتول Sorbitol وَ المنيتول Mannitol

3- نزع الماء Dehydration :

تتعرض البنتوزات ( سكريات خماسية C=5 ) تحت تأثير الحموض المعدنية المركزة الى نزع ثلاثة جزيئات ماء متحولة الى الفورفورال Furfural

بينما تعطي الهكسوزات ( سكريات سداسية C=6 ) في نفس الشروط 5- هيدروكسي ميتيل فورفورال

( معادلة 9 )

4- إعادة توزع الزمر في السكريدات الأحادية :

تتعرض السكريدات الأحادية في الأوساط القلوية الضعيفة

مثل 2(Ba(OH الى إعادة توزع الزمر حيثُ نحصل في محلول  ( D-Fructose وَ D-Mannose وَ D-Glucose )

على مزيج من السكريات الثلاثة وذلك عبر تشكيل مركب وسطي .

بينما في الأوساط القلوية المركزة يحدث تحطيم

للرابطة C--C ويتشكل من أي من السكريدات الثلاثة السابقة مزيج يضم ثنائي هيدروكسي أسيتون وَ D- غليسر ألدهيد وَ حمض اللبن وغيرها من المركبات

5- تشكيل الأوزازون Osazone

تتفاعل السكريدات الأحادية مع الفينيل هيدرازين Phenyl hydrazine لتعطي الأوزازون وهو مركب بلوري مميز لكل نوع من أنواع السكريات الأحادية

يتم في المرحلة الأولى التفاعل مع Phenyl hydrazine الذي يتعرض لتفاعل أكسدة وإرجاع ضمن الجزيئة مع إعادة توزع للزمر متحولاً الى مركب 1،2 - ثنائي الكربونيل ثم الى الأوزازون .

( معادلة 11 )

نلاحظ من التفاعل السابق أن كل من D- Fructose

وَ D-Mannose وَ D-Glucose تعطي الأوزازون نفسه

وذلك لتشابه الجزء الذي لا يدخل في التفاعل في كل من السكريات الثلاثة .

6- الألكلة Alkylation :

تتفاعل السكريات الأحادية مع مشتقات الأغوال مثل يود

يود الميثيل CH3I أو كبريتات ثنائي الميثيلCH3)2SO4)

مما يؤدي الى إستبدال ذرات H المرتبطة على OH الحرة

بمجموعات ميثيل CH3

7- الأسترة Esterification :

تفاعل السكريدات الأحادية مع الحموض العضوية أو اللاعضوية ( مثل: بلاماء حمض الخل ) فإنها تعطي الأستيرات.

تلعب أستيرات السكريدات الأحادية مع حمض الفوسفور دوراً أساسياً في إستقلاب السكريات أثناء إصطناعها وتفككها ضمن الخلية وكذلك في بناء الحموض النووية

تزيد جذور الفوسفات في إرتباطها مع السكريات من فعالية هذه المركبات بعد تحويلها من مركبات معتدلة الى مركبات مشحونة سلبياً .

أهم هذه الأستيرات

8-تشكيل الغليكوزيدات Glycosides :

عند تفاعل السكريات الأحادية مع الأغوال أو الفينولات فإن الهيدروكسيل الغليكوزيدي يتفاعل معها ويعطي بعد نزع جزيئة ماء أستيالات أو كيتالات هي الغليكوزيدات

التي تكون من الشكل ألفا أو بيتا ( بيرانوزية أو فورانوزية )

تفقد السكريات الأحادية عند تشكيل الغليكوزيدات إمكانية التعرض لحادثة الدوران الذاتي وبتالي إعطاء الشكل المفتوح الذي يستطيع إرجاع المؤكسدات الضعيفة كمحلول فهلنغ.

يمكن لمجموعتي هيدروكسيل تابعتين لسكرين مختلفين أن تتفاعلا مما يؤدي إلى خروج جزيئة ماء وتكوين رابطة تعرف بالرابطة الغليكوزيدية والتي تسمح بإرتباط عدد من السكريات الأحادية لتكوين السكريات المركبة والمتعددة.