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単糖の定義と記法 カルボニル基 について

今、単糖について勉強しています 教科書には「CmH2nOnとかける物質」という定義がありましたが 窒素、リン、硫黄などを持つ物質も単糖と呼ばれているのでこの定義は あきらかに不適当だと考えました。 辞典に「カルボニル基一つとヒドロキシル基を持つ物質」 という定義があり、かなり的確な説明だと思ったので これを定義として採用して考えていこうと思ったのですが いくつか分からないことが出てきてしまいました http://chalk-less.org/lecture/lifesci/biomajor/biomaj01a.html の上のほうで、β-D-glucose を例にとって糖の記法について説明している箇所なのですが Fischer投影式では確かに↑の定義、「カルボニル基一つとヒドロキシル基を持つ物質」 が当てはまるように思えました。 しかし、Haworth投影式、イス形配座の書き方ではカルボニル基の酸素-炭素二重結合が 消えて、酸素が単結合二つになってしまっています。 これはどういうことなのでしょうか? 見方を変えて違う図で表すのは理解できるのですが なぜ酸素-炭素の二重結合が酸素の単結合になってしまっているのでしょうか? 見方を変えるだけで結合が変わるわけありませんよね? (1)本当はβ-D-glucose はどのような形をしているのでしょうか? 問題の酸素は本当はどんな結合になっているのでしょうか? (2)なぜ記法を変えると問題の酸素周りの結合が違う種類になっているのでしょうか? 本当は単結合とも二重結合ともいえないとか、そういう感じなのでしょうか? (3)単糖の定義はどうするのが適切でしょうか?

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  • 化学
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  • Tacosan
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ちょろっと検索してみました. フィッシャー投影式は鎖状・環状のどちらの単糖も表すことができるのですが, ハース投影式では環状の単糖しか表現できません. で, 質問文中の URL で示されているのは フィッシャー投影式で書いた鎖状単糖からハース投影式で書いた環状単糖への書き換え ということになります. ちなみにフィッシャー投影式で書いた環状グルコピラノースは http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%83%BC%E3%82%B9%E6%8A%95%E5%BD%B1%E5%BC%8Fhttp://goldbook.iupac.org/H02749.html にあります. あと, IUPAC による「単糖」の定義は.... http://goldbook.iupac.org/M04021.html にあるけど, あんまり定義になってない気がする. あ, グルコースのいろいろな変形が http://goldbook.iupac.org/A00213.html にある.

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質問者からのお礼

回答ありがとうございます とてもよくわかりました! 引用先URLでは 記法を変換するとともに別の物質(異性体)にしてしまっていたんですね そこのところを明記せずに「書き換えられる」と書くのはよくないですね iupacの定義もう~ん…て感じですね 日本語文献の酸化還元まわりのややこしくなってしまった言葉遣いでは iupacがゴールドブックで綺麗に定義してくれていたのですが… 残念です それとグルコースの各異性体の例まで挙げていただき感謝します! すべて参考にさせていただき、よく勉強します

その他の回答 (1)

  • 回答No.1
  • Tacosan
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環状構造をとるときには, カルボニル基とヒドロキシ基が反応してヘミアセタールという構造になっています. つまり, 鎖状のグルコースと環状のグルコースとは異性体の関係にあります. 実際に水溶液では α, β の環状グルコースと鎖状のグルコースと (ほかにもあるけど) が平衡状態で存在します. で, 「β-D-glucose」といえば自動的に環状のグルコースになります. 厳密には 5員環のグルコフラノースと 6員環のグルコピラノースの 2通りが考えられるけど, フラノース構造はほとんどとらないのでピラノースの方を指します. 単糖の定義は難しいねぇ. デオキシ糖とかウロン酸とか糖アルコールとか考えだすときりがないし.

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質問者からのお礼

回答ありがとうございます なるほど鎖式のグルコースと環式のグルコースは異性体なのですね そうすると↑で引用したURLや http://orgchemical.seesaa.net/upload/detail/image/E7B3965-thumbnail2.jpg.html で書かれている手順は Fischer投影式→Haworth投影式 の書き換えではなくて 鎖式グルコース→環式グルコース の書き換えのことだってんですね (この認識であってます…よね? ↑で引用したURLではFischer投影式→Haworth投影式の書き換え と言い切っていたので多少不安です…)

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