Química Orgánica 2 · Estructura y equilibrios de los carbohidratos
Ring closure of D-glucose to β-D-glucopyranose
Condiciones: H2O
Dibuja este problema tú mismo
Arrastra desde los electrones que se mueven hasta donde van, o toca uno y luego el otro. Cada flecha se revisa; Pista te ayuda cuando te atascas. No necesitas cuenta.
El mecanismo, paso a paso
Siguiente reproduce las flechas curvas de cada paso y las explica. Los pasos escritos están abajo.
Leer los 5 pasos escritos
C5 oxygen adds to the aldehyde
Rotation brings the C5 hydroxyl over the aldehyde carbon; a six-membered ring is nearly strain-free, so this intramolecular addition wins over every intermolecular one. Attack on the face that puts the new C1 oxygen equatorial leads to the β anomer.
Las flechas curvas
- A lone pair on the C5 oxygen bonds to the electrophilic aldehyde carbon.
- The C=O π electrons move onto the carbonyl oxygen, which becomes an alkoxide.
Why the C5 oxygen?
Ring size decides which hydroxyl adds.
Water removes the oxonium proton
The ring oxygen now carries three bonds and a positive charge next to an alkoxide. Water relays the proton: it first takes the H from the ring oxonium.
Las flechas curvas
- A water lone pair takes the proton on the positive ring oxygen.
- The O–H pair stays on the ring oxygen, which becomes a neutral ether oxygen.
Hydronium protonates the alkoxide
The anomeric alkoxide is far more basic than water, so it takes a proton from the hydronium just formed, completing the hemiacetal.
Las flechas curvas
- The alkoxide lone pair takes a proton from hydronium.
- The O–H pair returns to the water oxygen.
β-D-Glucopyranose
C1 is now the anomeric carbon: it carries the OH and the ring oxygen. In the β anomer the anomeric OH is equatorial (cis to the CH2OH in a Haworth drawing); about 64 % of glucose in water is this form, the rest mostly α.
Qué vas a practicar
Draw the C5 hydroxyl adding to the C1 aldehyde of D-glucose and the water-relayed proton transfer that gives the β-pyranose hemiacetal.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
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