Quimica organica

1. CARBOHIDRATOS
CRISTHIAN Y. HILASACA ZEA

2. INTRODUCCIÓN
Los carbohidratos son moléculas de azúcar.
Junto con las proteínas y las grasas, los
carbohidratos son uno de los tres nutrientes
principales que se encuentran en alimentos y
bebidas.
Su cuerpo descompone los carbohidratos en
glucosa. La glucosa, o azúcar en la sangre, es la
principal fuente de energía para las células,
tejidos y órganos del cuerpo. La glucosa puede
usarse inmediatamente o almacenarse en el
hígado y los músculos para su uso posterior.

3. Carbohidratos

4. Sobre los carbohidratos.
• El término carbohídrato, hidrato de carbono,
azúcar, sacárido son sinónimos (el termino
sacárido es usado ya que significa azúcar en
muchos idiomas: sarkara en Sánscrito, sakcharon
en Griego, y saccharum en Latin.
• Hay dos clases los sacáridos simples y los
complejos.
• Se dividen entre aldosas y cetosas.

5. Estereoquímica en Carbohidratos
• Los carbohidratos tienen una estructura de
Cn(H2O)n.
• Es la primer biomolécula que se estudiará en
Q.O. (una biomolécula es una molécula
orgánica que es fundamental en sistemas
biológicos).
• Para química orgánica estos son
polihidroxicetonas o polihidroxialdehidos.

6. Tienen múltiples centros Quirales
• Al ser polihidroxicetonas o
polihidroxialdehídos, tienen policentros
quirales.

7. Configuración Relativa
• Reglas de Fisher-Rosanoff D y L:
• Antes de 1951 solamente la configuración relativa
era usada.
• Los azúcares y aminoácidos, si están relacionados
con el (+)-gliceraldehído entonces son D y si son el
enantiómero de este entonces son L.
• Luego del descubrimiento de los Rayos X solamente
se habló de R y S.
• No hay relación entre R y S & + y -

8. Asignando D y L
CHO
H OH
CH2OH
D-(+)-glyceraldehyde
COOH
H2N H
CH2CH2COOH
L- ( +) - gl ut am i c aci d
*
CHO
H OH
HO H
H OH
H OH
CH2OH
D-(+)-glucose
*

9. Configuración relativa.
El carbohídrato más pequeño es el gliceraldehído, una triosa
Está posee un centro quiral
¿Donde?

11. Configuración Relativa
• Emil Fisher, consiguió con técnicas encontrar la
configuración de el Gliceraldehído y con eso
encontró todas las demás.

12. Configuración Relativa
• Por ello otros derivados de los azúcares y de
las biomoléculas siguen siendo D o L.

13. Configuración de las Aldosas
• Las que siguen son las tetraosas, 4 carbonos,
estás son 4 isómeros

14. Configuración de Aldosas
• Ya en las pentosas y hexosas, existen una especie de
diasterómeros que se conocen como epímeros, los cuales
solamente difieren en un carbono, por ejemplo la D-
arbinosa y la D-Ribosa.

17. Epímeros
• Se conoce como Epímeros un tipo especial de
diasterómeros que difieren únicamente en la
configuración de un carbono.

18. Formación de hemiacetales cíclicos
• Desde tiempos de Fisher, se sabía que la Glucosa cambia
de acuerdo al medio, y en medio ácido puede existir en
3 formas: Cadena Abierta, y dos cíclicas.

19. Ciclación de Monosacáridos

21. Proyección de Haworth
• La proyección de Fisher no es la mejor forma
de representar una fórmula cíclica, para esto
existe una mejor forma, la de Haworth.

22. Aprendiendo a dibujar estructuras
de Haworth
• Es como dibujar cualquier acetal cíclico.

23. Es lo mismo con la Glucosa

24. La Glucosa Forma el Hemiacetal

25. Es decir se está formando un nuevo
carbono quiral.
(diastereomeros)
Haworth projections

26. Anomerización
• Estos se interconvierten constantemente:

27. Más Ejemplos

28. Y la Fructosa ???
• La Fructosa una cetohexosa:

29. Formación de Acetales de la Glucosa
• La Fructosa es un sacárido importante:
Qué Anómero es?

30. Quién es más estable la α o la β Glucosa
Observe las siguientes estructuras, vea que por ser un ciclo de 6 también está
permitido la conformación de silla.

31. Mutorrotación
• Es el fenómeno de cambio de anómeros en
medio ácido.

32. La mutorrotación inside en la actividad
óptica
• Incluso es una prueba para pureza de azúcar:

33. Epimerización
• Este fenómeno se da en medio ácido, pues
hay hidrógenos alfa a carbonilos.

34. Enoles
• Estos enolatos no sólo forman epímeros, sino
pueden cambiar la identidad de los azúcares.

35. Epimerización Enzimática
• Las enzimas pueden ayudarnos a isomerisar
principalmente en alimentos. La gran mayoría del
jarabe de maíz producido, se realiza por este
método:

36. Formación de Glicósidos (Acetales)
• En la naturaleza muchos compuestos están en
forma de glicósidos:

37. Síntesis de Glicósidos
• Se forman cuando una azúcar reacciona con
un alcohol o una amina en medio ácido:

38. Mecanismo

39. N-Glicósidos
• Esto se logran al hacer reaccionar una amina:

41. Formación de ozasonas
• Los sacáridos pueden formar ozasonas estables.
Interesante estás son sólidas y muchos
monosacáridos son mieles:
Fenilhidrazina

42. Formación de Ozasonas
• Un mismo azucar puede dar la misma ozasona, por
ello hay que tener cuidado al dar una respuesta o
al identificar azúcares por este método.

43. Y las cetosas queeee….
• Las cetosas también dan ozasonas entre carbono 1
y carbono 2 por lo que pueden también dar la
misma ozasona que algunas aldosas:

44. Otras Reacciones
• Qué grupos funcionales tienen los carbohídratos?
• Debido a que los sacaridos contienen alcoholes y
carbonilos, las reacciones son una extención de lo
ya aprendido.
• Reducción

45. Reducciones
• Las reducciones llevan a alditoles (polialcoholes)
• Estos pueden ser productos de varios azúcares. Las
cetosas pueden dar dos alditoles distintos.

46. Más de reducciones
• El reductor por excelencia es la hidrogenación
catalítica, que también produce alditoles:

47. Oxidación con ácido Nítrico
La oxidación con ácido nítrico logra oxidar el alcohol
y el Aldehído

48. Oxidación con Bromuro
• Cuando se usa bromo y agua se logra oxidar al
aldehído, no a los alcoholes:

49. Más de Oxidación con Bromo
• Este pierde el color rojo del bromo:
• Importante las cetosas no se oxidan con Br2/H2O,
pues no poseen la función aldehído

50. Tollens
• Otra forma de oxidar es con el reacctivo de Tollens:

51. Otras formas de Oxidar
• Pruebas carácterísticas son Bennedict y
Felhing:

52. Pruebas Analíticas
• Con Felhing o con Benedict, se puede determinar si
se tiene un azucar reductor:

54. Azúcares reductores
• Los que tienen “comprometido” el carbono
anomérico (acetal):
NEGATIVO
POSITIVO

55. Disacaridos:
• Son los que tienen dos unidades de azucar:
• Existen 3 enlaces naturales:
• 1-4’: El carbono anómerico está enlazado al
oxígeno en carbono 4.
• 1-6’: El carbono anómerico está enlazado al
oxígeno 6.
• 1-1’: El Carbono anomérico está enlazado al
oxígeno 1.

56. Abreviaciones a tener en cuenta

57. Un disacárido no es más que:
• La unión de dos monosacáridos:

59. Celobiosa
• Dos unidades de glucosa unido 1,4.

60. Maltosa
• Enlace 1,4 dos unidades de glucosa.

61. Lactosa
• Enlace 1,4 galactosa y glucosa.

62. Gentiobiosa
• Enlace 1,6. Dos unidades de glucosa.

63. Sacarosa
• Es enlace 1,1.

64. Polisacáridos
• Estás son unidades interminables de sacáridos:

65. Otra Clasificación

66. Celulosa
• Son enlaces Beta 1,4 algunos mamíferos tienen la
β-glucosidasa.

67. Celulosa
• Esta se encuentra en las plantas.
• Forma Fibras

68. Amilosa (almidon)
• Son enlaces α-1,4 de glucosa, los mamíferos
que tienen la α-glucosidasa pueden comerlos.

69. Prueba con yodo
• La amilosa forma como espirales, las cuales
pueden acomplejar al yodo.

70. Tópico Interesante
• Si leen con atención las etiquetas de muchos
productos edulcorados, verán “Jarabe de Maíz
de alta fructosa”

71. Amilopectina
• Es la de las jaleas.

72. Amilopectina
• Esto hace que sea una amilosa con “brazos”.

73. Quitina
• Es un aminoazúcar, es la que recubre el
exoesqueleto de muchos organismos:

74. Reacciones
• Formación de éteres:

75. Formación de ésteres
• En está reacción se utiliza anhídrido acético y
piridina:

76. Desoxiazúcares:
• Cuando a un ázucar le falta un oxígeno,
decimos que se tiene un desoxiazúcares.

77. Ésteres de Fósfato:
• Se da por la reacción entre el ácido fosfórico y
un azúcar:

78. ADN
• Es un poliazucar
de ribosa, solo que
con algunas muy
peculiares
características.

79. Nucleósidos:
• Estos pueden ser sintetizados: