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Keto-Enol-Tautomierie

admin — Mon, 08 Jun 2009 21:02:11 +0000

Liegt D-Glukose in wässriger Lösung vor lässt sich mit Tollins oder Felinprobe eine Aldehydgruppe nachweisen. Dies ist trotz der Ring-Form möglich da auf Grund der Mutarotation auch die Kettenform als Zwischenprodukt beim Öffnen der Ringe vorliegt.

Auch bei Ketosen wie zum Beispiel D-Fructose findet trotz der Ketogruppe eine Reaktion statt, die Nachweise von Aldehydgruppen sind positiv.

Dies liegt daran, dass durch das in den Nachweisen enthaltene OH¯ eine Kete-Enol-Tautomiere stattfinde.

Bei dieser findet durch das OH¯ eine Elektronen Umverteilung statt, sodass das H-Atom des ersten C-Atoms an das O-Atom der Ketogruppe wandert, also eine Protonenwanderung zu beobachten ist. Diese instabile Zwischenform nennt man auch die Enolform.

Um die dadurch entstandene Ladung auszugleichen findet ein ähnlicher Vorgang erneut statt. Das H-Atom der Hydroxygruppe des ersten C-Atoms wandert an das zweite C-Atom. Die entstandene Doppelbindung zwischen den beiden C-Atomen hebt sich auf. Nun ist zu erkennen, dass sich die Ketogruppe an dem zweiten C-Atom in eine Aldehydgruppe an dem ersten C-Atom gewandelt hat.

Durch die Keto-Enol-Tautomerie wird also aus der D-Fructose über die Enolform die D-Glukose, bei welcher der Nachweis mit Tollins- bzw Felinprobe auf Grund der Aldehydgruppe und der Mutarotation wiederum funktioniert.

Dieser Vorgang wird als intramolekulare Umlagerung bezeichnet.

Zydische Hemiacetalstruktur von Monosacchariden (Einfachzuckern)

admin — Sun, 07 Jun 2009 18:47:57 +0000

Bei einem Monosaccarid findet wenn es in der Kettenform (durch die Fischer-Projektion darzustellen) vor findet eine Reaktion zwischen der Keto-/Aldehyd-Gruppe und der Hydroxygruppe, welche mit dem asymmetrischen C-Atom bindet am weitesten von der Keto-/Aldehyd-Gruppe entfernt ist, statt. Diese Reaktion ist eine Nukleophileaddition sowie eine intramolekulare Reaktion. Das dadurch entstehende Monosaccarid liegt nun in einem Pyranring vor (ein C-Ring der ein O-Atom enthält) und wird als Pyranose bezeichnet. Dieser Ring wird in der Haworth-Formel dargestellt.

Das 1. C-Atom (das ursprünglich mit der Keto-/Aldehyd-Gruppe gebunden hat) nennt man anomeres C-Atom.

Ein durch diese Reaktion entstehender 6-Ring wie bei z.B. D-Glukose heißt Pyranoseform. Entsteh jedoch ein 5-Ring wie bei z.B. D-Fructose nennt man diese Form Furanoseform.

Es können eine α-Form und eine β-Form entstehen. In der α-Form befindet sich in der Haworth-Schreibweise die Hydroxygruppe an dem anomeren C-Atom unten, bei der β-Form oben. Die α- und β-Form heißen Anomere. Diese beiden Isomäre unterscheiden sich in der Drehung von polarisiertem Licht.

Liegen diese Anomere in wässriger Lösung vor können sich die Ringe wieder öffnen und über den Zwischenschritt in der Kettenform in die jeweils andere Form wechseln. Diesen Vorgang nennt man Mutarotation. Jedoch liegt am häufigsten die β-Form vor.