Química Orgânica 2 · Estrutura e equilíbrios dos carboidratos
Ciclização da D-ribose a β-D-ribofuranose
Condições: H2O, trace acid
Desenhe este problema você mesmo
Arraste dos elétrons que se movem até onde eles vão, ou toque em um e depois no outro. Cada seta é verificada; Dica ajuda quando você travar. Não precisa de conta.
O mecanismo, passo a passo
Próximo mostra as setas curvas de cada passo e as explica. Os passos escritos estão abaixo.
Ler todos os 4 passos escritos
O hidrônio protona o oxigênio do aldeído
Traços de ácido (hidrônio) protonam o oxigênio carbonílico da D-ribose de cadeia aberta. A carbonila protonada é muito mais eletrofílica, de modo que até a hidroxila de C4, um nucleófilo fraco, consegue se adicionar a ela.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio carbonílico de C1 captura o próton do hidrônio.
- O par da ligação O–H permanece no oxigênio, liberando uma molécula de água neutra.
O oxigênio de C4 se adiciona a C1
A hidroxila de C4 se adiciona ao carbono do aldeído protonado, fechando um anel de furanose de cinco membros, com quatro carbonos e um oxigênio. O ataque pela face que deixa o OH anomérico cis ao CH2OH (trans à hidroxila de C2) gera o anômero β.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio da hidroxila de C4 se liga ao carbono eletrofílico C1, fechando o anel de cinco membros.
- Os elétrons π da C=O migram para o oxigênio protonado, que se torna uma hidroxila neutra em C1.
A água remove o próton do oxônio
O oxigênio do anel agora tem três ligações e carga positiva. A água captura esse próton e regenera o hidrônio; o ácido é, portanto, apenas um catalisador.
As setas curvas
- Um par isolado da água captura o próton do oxigênio positivo do anel.
- O par da ligação O–H permanece no oxigênio do anel, que se torna um oxigênio de éter neutro.
β-D-Ribofuranose
C1 agora é o carbono anomérico de hemiacetal da β-D-ribofuranose, a forma cíclica presente no RNA, no ATP e no NAD+. Em solução livre, a ribose está principalmente como piranose, mas nos nucleotídeos o oxigênio de C5 carrega um fosfato, e só a furanose pode se formar.
O que você vai praticar
Desenhe a formação de hemiacetal catalisada por ácido, em que a hidroxila de C4 da D-ribose se adiciona ao aldeído de C1, gerando a β-D-ribofuranose de cinco membros.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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