HIDRATOS DE CARBONO

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ORGANICA I
HIDRATOS DE CARBONO
Aldehídos o cetonas polihidroxiladas. También se consideran aquellas moléculas que por hidrolisis generen estos compuestos.
· Carbonos
· Hidrógenos
· Grupos oxhidrilos
· Grupo carbonilo
Definición: 
· Biomoléculas orgánicas: se producen por síntesis biológica, la sintetizan los seres vivos
· Desde el punto de vista nutricional son macronutrientes: se encuentran en la base de la pirámide nutricional, es el principal alimento que ingerimos
· Son sustancias ternarias: compuestos por C, H, O siendo la proporción de H y O 2:1 como en la molécula de agua, por eso el nombre de hidrato de carbono
· Carbohidrato: debido a que los azucares tienen fórmulas molecular Cn(H2O)n donde los átomos de C van acompañados de una misma cantidad de H y O como en la molécula de agua
ALDOHEXOSA: azúcar aldehídica de 6 átomos de carbono
CETOHEXOSA: es una cetona de 6 átomos de carbono y la terminación osa es porque es una azúcar
FAMILIA D Y FAMILIA L: la D hace referencia al carbono 5. Cuando el OH que se ubica en el carbono quiral más alejado de la función principal esta a la derecha es familia D. 
A su vez pueden ser d o l: dependiendo hacia donde desvíen la luz polarizada. La glucosa se llamaría dextrosa d(+) y la fructosa levulosa l(-).
PODER EDULCORANTE: POR ESO EL NOMBRE GLÚCIDO O AZUCAR
Aunque no todos los azucares generan dulzor. El almidon no es dulce pero es un HDC
Consiste en armar una escala en donde se observa la capacidad de endulzar de un azúcar.
SACAROSA: sucrosa (azúcar de caña o de remolacha) azúcar de mesa, podes edulcorante de 100% se toma como referencia. 
 Azúcar invertido: se produce durante la producción de la sacarosa, consiste en agregarle un acido fuerte a la sacarosa. 
JMAF: jarabe de alto contenido de fructosa, presente en bebidas gaseosas
Galactosa: dentro de la azúcar de la leche
Maltosa: en cerveza
Identificar cual es el de referencia, el mas dulce, y los más importantes
FAMILIAS D – L de los Azúcares
En la degradación y en la síntesis de los glúcidos, las modificaciones se producen en el átomo de carbono de la función aldehído, demostrando que el carbono quiral mas alejado de la función activa, permanece sin modificarse. Por lo que la configuración de este carbono determina la filiación D o L.
La mayor parte de los azúcares naturales poseen configuración D
La configuración D o L no se relaciona con el sentido en que el azúcar gira el plano de polarización de la luz. Esto se debe determinar experimentalmente.
El gliceraldehido con el OH en el C quiral a la derecha gira el plano de la luz polarizada a la derecha por lo tanto es dextrógiro y define a la familia D, y cuando esta a la izquierda es levógiro y me define a la familia L. Cuando se produce la síntesis biológica de los HDC se parte siempre del gliceraldehido y se van agregando C desde el C quiral hacia arriba siempre antes del grupo carbonilo. En los C que se van agregando, los OH van a estar a la derecha o a la izquierda, pero lo que no se va a modificar nunca es lo que está marcado en rojo que es el C quiral principal por eso define a la familia. A medida que vamos agregando mas centros de quiralidad ese poder rotatorio puede verse afectado, pero la familia nunca cambia. 
“LA FAMILIA NO ME DA INDICIO DEL PODER ROTATORIO”
¿Cómo hago para saber que un azúcar es levorotatorio o dextrorotatorio? hay que descubrirlo de forma experimental, utilizando un polarímetro
FAMILIA D de las cetosas
CLASIFICACIÓN DE LOS GLÚCIDOS
1. Se separan de acuerdo al grupo funcional: aldosas o cetosas
2. Dependiendo de la estructura principal del HDC: monosacáridos (osas) y Ósidos (2 o más osas)
Monosacárido: estructura base como glucosa, fructosa, galactosa, donde vamos a tener un solo grupi funcional ya sea aldehído o cetona. 
Osidos: cuando los monosacáridos se van uniendo entre si, se van polimerizando forman osidos. De acuerdo a la cantidad de monosacáridos que constituyan al osido vamos a tener 3 categorias
a. 2 osas: disacáridos (sacarosa (glucosa + fructosa), maltosa (2 glucosas), lactosa (glucosa + galactosa))
b. Oligosacáridos: polisacáridos chicos (3 a 10 0sas) ej pectinas
c. Polisacáridos: más de 10 osas.
i. Olosidos: formados x solo azúcares. Ej almidón formado por una cadena de glucosa
ii. Heterósidos: cuando se reemplaza parte del HDC por un átomo diferente como N,S.
· O cuando el que se une no es un glúcido. Cuando 2 osas se unen lo hacen x enlace tipo éter, cuando el otro compuesto al que se va a unir un HDC no es un azúcar sino que es un alcohol o ácido, etc, en esos casos que tienen oxígeno, que se van a unir por un oxígeno, se denomina O heterósido cuando el que se une no es un glúcido.
· N cuando se une una amina o amida ej: glucosamina
· S se une un sulfuro o tiol
OSAS: monosacáridos glúcidos simples 
· Clasificación 
Glucosa y fructosa: principales monosacáridos. Son isómeros de función
(tomar como referencia algún compuesto) ver
· Epimerización de las osas 
Los azúcares que sólo difieren por la estereoquímica de un solo átomo de carbono se llaman epímeros, y por lo general, se especifica cual es el átomo en el que difieren. 
Epímeros en C2 la glucosa y la manosa 
La glucosa tiene un OH a la izquierda en posición 3, cuando comparando con un solo azúcar la diferencia que yo tengo es en la orientación de un solo OH epímeros: tipo especial de isomería configuracional cuando la diferencia esta en un solo carbono. 
Manosa es un epímero en 2 de la glucosa se dice donde está la diferencia 
La D-galactosa es un epímero en carbono 4 de la D-glucosa 
Ciclación de las OsasFormas semimetálicas y hemiacetálicas
Los HDC, las osas, las tenemos en solución sus estructuras adquieren propiedades químicas que no se condicen con la estructura de cadena abierta, sino que pasan a cadenas cíclicas, La molécula se eterifica con un OH interior dentro de la molecula, adquiere propiedades muy diferentes que los de cadenas abiertas se eterifíca
HEMIACETAL: H, alcoxi y OH puede seguir incorporando mas alcohol formando un eter formando ACETAL 
Con una cetona: se produce dos radicales R un grupo alcohólico y un eter HEMICETAL le puedo incorporar en el OH formando otro eter, formando una función CETAL con dos grupos R y dos grupos eter.
Cuando los glúcidos se ciclan en esa estructura cíclica, también denominada anomérica, de hardword, se producen las funciones HEMICETAL Y HEMIACETAL. 
HEMIACETAL aldosas
HEMICETAL cetosas 
Ej, glucosa forma un hemiacetal y la fructosa hemicetal, ribosa hemiacetal, ribulosa hemicetal.
HEMICETAL-HEMIACETAL: características en común el OH de arriba, es un OH hemicetalico o hemiacetalico, cuyas propiedades químicas son diferentes a la del alcohol. Estos OH son reductores potentes.
Puedo diferenciar un aldehído de una cetona por su poder reductor: Los aldehídos son reductores y las cetonas son no reductoras, entonces puedo decir que las aldosas son reductoras y las cetosas son no reductoras.
¿A que se debe el poder reductor de la fructosa? muy reductora 
Se debe a la ciclación de los HDC, apareciendo los hemiacetales y hemicetales, porque se produce la aparición de un ETER intramolecular dando origen a las funciones donde aparecen los OH reductores.
Por eso la fructosa es muy reductora porque presenta el OH hemicetalico.
 
CILACIÓN DE LAS OSAS 
D-glucosa 
PIRANOSA Y FURANOSA?
Tiene que ver con la estructura base del heterociclo del cual deriva el azúcar. 
Furanosa: deriva del furano es una estructura con un anillo de 5 atomos donde uno es un O. 
Piranosa: pirano es un anillo de 6 atomos donde uno es un O.
Se les coloca ese nombre con osa para explicar que estamos hablando de una estructura cíclica.
Tiene una unión hemicetalica 
C2 hemicetal tiene función eter, OH y R. Recibe la menor numeración. 
D- glucosa 
Conformomero en silla
haward
fisher
La D-glucosa, se produce formación de un éter cíclico entre el OH quiral más alejado y entre la función carbonilo, donde hay una ruptura heterolítica entre el C y el O del carbonilo por efecto inductivo quehace que se rompa el doble enlace por la elevada electronegatividad del oxígeno, eso me genera un carbonio (C con carga positiva) y un anión oxigeno (con carga negativa) este actúa atrayendo al H del OH del quiral mas alejado, el H es un electrófilo generando ataque electrofílico sobre el oxigeno estabilizando el carbocatión, el C del grupo carbonilo con carga positiva atrae al O con carga negativa que quedo porque se separó del H electrófilo, O- actúa como nucleófilo generando un ataque nucleofílico al C del carbonilo. Se produce una unión formando un éter ciclico, donde el C queda con un OH, H, éter y una cadena carbonada hemiacetal donde el OH mantiene el poder reductor.
Cambia la estructura de cadena abierta a cerrada. 
¿Cómo reconozco el C1 del C6?
· El C1 es el que tenia el g carbonilo que se transformo en un carbono hemiacetal. El c hemiacetal posee H y OH. Entonces el C1 es el que está a la derecha del enlace con el O.
· El C6 que es el que tiene la función metol que es el alcohol primario, es la que va a estar siempre afuera del anillo. 
· El OH que esta a la derecha del C1 formula de hadward siempre va abajo en cambio de la de Fisher iba arriba
· Todo lo que esta a la izquierda en la formula de Fisher, en la de harward va arriba 
· El C5 su OH originalmente estaba a la derecha, ósea que debería ir hacia abajo, se pierde porque forma el puente hemiacetalico. 
· El grupo metol lo tengo que colocar hacia arriba porque se organiza dependiendo el carbono anterior
D-glucosa conformomero en silla
Las ubicaciones de todos los sustituyentes están en forma ecuatorial.
REPRESENTACIONES DE FISCHER VS HAWORTH
Cuando se generan las estructuras cíclicas, el C2 en la fructosa o el C1 en la glucosa no son C quirales porque no son C sp3 sin embargo cuando se forman las estructuras cíclicas, estos C se vuelven sp3 transformándose en C quirales. Conclusion en las estructuras cíclicas se agrega un C quiral que no estaban en las estructuras lineales. 
Ese C quiral nuevo le va a dar prop ópticas a las moléculas:
· Disolevemos una molecula de glucosa en h2o y la llevamos al instante al polarímetro, se ve que no se estabilizan los grados de rotación, sino que empieza a unos grados y se estabiliza a otra cantidad de grados, fenómeno denominado MUTAROTACION. Originalmente la molecula era de cadena abierta y que por interacción con el disolvente se ciclo donde uno de los c que no era quiral se volvió quiral el cual cambia el poder rotatorio de la solución. Este C quiral nuevo que posee OH hemicetalico o hemiacetalico dependiendo de la molécula de la que estemos hablando puede tener ese OH de = lado que el metol o de lado opuestos esto genera una nueva isomería que aparece en las estructuras ciclicas ANÓMERO
ISÓMEROS ANOMEROS
Se los identifica con letra griega alfa o beta. 
¿De que depende que sea alfa o beta?
· Cuando el OH hemicetalico o hemiacetalico está del lado opuesto al grupo metol: ALFA
· Cuando el OH hemicetalico o hemiacetalico está del mismo lado al grupo metol: BETA
Cuando se produce el C quiral hay una mezcla de anómeros alfa y beta y por eso se produce el fenómeno de mutarrotación hasta que se estabiliza en una determinada cantidad de alfa y beta que es lo hace que quede fijo el poder rotatorio. 
Nomenclatura: ANOMERO-FAMILIA-GLUCIDO BASE- ESTRUCTURA CICLICA
Ej: alfa-D-glucopiranosa
El anómero es muy importante en las propiedades biológicas nuestro organismo no puede hidrolizar los anómeros beta en el caso de la glucosa, solo los alfa. Por eso la celulosa que consumimos se mantiene en fibra y no se puede metabolizar porque es anómero beta, en cambio el almidón sí, porque está formado por isómeros alfa de la glucosa. 
Para el caso de la glucopiranosa, el anómero alfa tiene un PF de 146 y el beta 150. Son isómeros ópticos entre si, tipos especiales de diasteroisomeros porque se agrego un carbono quiral que va a tener diferentes configuraciones. El poder rotatorio es muy diferente entre ellos. Cuando se disuelve en una mezcla, se produce el efecto de mutarrotación hasta que se estabiliza en un valor intermedio entre alfa y beta donde se genera la mezcla de anómeros correspondiente. 
Obtención anómero alfa Evaporación a T ambiente
Obtención anómero beta evaporación a altas T 
MUTARROTACION
Si yo agarro solución alfa puro empiezo en 112 y va a ir cambio el poder rotatorio hasta estabilizarse en +52,6.
Si empiezo de una solución de anómero b puro empieza en +18,5 aumentanto hasta que se estabiliza en +52,6. 
Este cambio de poder rotatorio en este tiempo se denomina mutarrotación fenómeno físico que me termina de confirmar que la molécula de HDC en solución en realidad es una molécula cíclica anomérica donde tenemos convivencia entre los dos tipos de anómeros.
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