|
Химия углеродов - Кочетков Н.К.Скачать (прямая ссылка):  Одним из поворотных моментов в химии Сахаров была разработка Хеуорсом в 20-х годах нашего столетия подходов к изучению структуры полисахаридов, которые были созданы на основе метода метилирования и впервые открыли путь к экспериментальному решению вопроса о строении полисахаридных цепей. Следствием этого было быстрое развитие химии полисахаридов. Три обстоятельства вызвали в послевоенные годы подлинный переворот в области химии углеводов и обеспечили ее последующий прогресс. Прежде всего была осознана исключительная роль биополимеров в жизненных процессах, что, естественно, поставило перед химией углеводов — важнейших компонентов живой ткани — новые задачи. Изучение структуры и ее связи с биологической функцией в ряду углеводов вызвалс к жизни новые представления и заложило основу новых направлений. Одновременно бурное развитие промышленности полимеров и их использование в технике и повседневной жизни было непосредственно связанс с широким изучением практически важных природных полимеров и, прежде всего, с развитием химии и технологии целлюлозы, ее спутников и продуктов ее переработки. Это открыло широкую дорогу исследованиял по химии полисахаридов и потребовало развития многих новых обла стей химии Сахаров. С другой стороны, развитие теории органической химии и в особен ности создание основ конформационного анализа впервые позволил< обсуждать реакционную способность молекулы углевода, исходя из строп обоснованных предпосылок. Использование конформационных представ лений в химии углеводов совершило подлинную революцию во взгляда: на реакционную способность сложной полифункциональной молекул! сахара, и современная химия Сахаров обязана этому своими лучшим: достижениями. Наконец, последнее, столь же важное обстоятельство, оказавше решающее влияние на развитие современной химии углеводов, состой во внедрении новой техники эксперимента. Введение аналитической и пре паративной хроматографии, электрофоретических методов позволил по-новому поставить работу по разделению и индивидуализации углевс дов и решить задачи, которые требовали Раньше поистине титаническог 8 ВВЕДЕНИЕ труда. Внедрение инфракрасной спектроскопии, а позднее ЯМР-спектро-скопии и масс-спектромётрии предоставило в распоряжение исследователя орудия, которые в корне изменили всю работу по установлению строения сложнейших производных углеводов. Современная химия углеводов представляет собой сложный комплекс знаний. Она включает вопросы выделения индивидуальных или максимально очищенных, часто очень лабильных соединений из сложных смесей, изучение их строения химическими, биохимическими, физико-химическими, физическими методами, разработку методов синтеза разнообразных соединений, причем особенно сложным и ответственным является стереохимический контроль синтетических реакций и, наконец, глубокое изучение зависимости свойств углеводов от их строения, что создает основы для технического использования огромных ресурсов углеводсо-держащего сырья. Изучение биологических свойств углеводов, их функций в биохимических системах необходимо для познания существа важнейших процессов жизнедеятельности и непосредственно связано с прогрессом современной биохимии и молекулярной биологии. Класс углеводов включает соединения, очень разнообразные по типу, начиная от низкомолекулярных веществ, содержащих всего несколько атомов углерода, и кончая соединениями с огромным молекулярным весом, достигающим нескольких миллионов. В соответствии с этим и решение отдельных задач, приемы, методы и сама логика исследования могут сильно различаться в зависимости от того, с каким типом углеводов приходится иметь дело. По этой причине при любом изложении основ химии углеводов следует предусмотреть разделение материала в соответствии с целесообразной классификацией. Все углеводы, известные до настоящего времени как природные или синтетические соединения, следует прежде всего разделить на три больших класса — моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Это деление, хотя и основывается на формальных признаках, имеет глубокий принципиальный и методический смысл. Под моносахаридами понимают полиоксикарбонильные соединения ^непрерывной углерод-углеродной цепью, причем наряду с гидроксиль-ными и карбонильными группами они могут содержать также карбоксильные группы, аминогруппы, тиольные группы и др. Моносахариды, таким образом, достаточно разнообразны по своему строению, а следовательно, и по свойствам, но обладают рядом общих признаков в химическом поведении, и это позволяет рассматривать их как один класс углеводов. Указанное определение относится к моносахаридам в строгом смысле слова. Вместе с тем есть несколько типов соединений, не соответствующих полностью этому определению, но генетически тесно связанных с подлинными моносахаридами. Это прежде всего продукты восстановления и окисления моносахаридов, лишенные карбонильной группы,— многоатомные спирты (полиолы) и полиоксикарбоновые одноосновные или двухосновные кислоты. Соединения этих классов лишены основной химической характеристики моносахаридов, которая складывается из сочетания свойств карбонила и цепи углеродных атомов, несущих гидроксильные группы, и поэтому значительно отличаются по свойствам от моносахаридов. По этой причине полиолы и полиоксикарбоновые кислоты в книге специально не рассматриваются. Однако, поскольку химия этих соединений в отдельных направлениях тесно переплетается с химией моносахаридов, в соответствующих разделах будет дана их краткая характеристика, а данные химии полиолов и полиоксикислот будут широко привлекаться при обсуждении отдельных проблем, затронутых в этой книге.
Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены. |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
