Mostre a ciclização dos seguintes carboidratos:
c) Frutose na forma de
furanose
c) Frutose na forma de
Passo 1
O exercício pede para mostrarmos como a D-frutose sai da forma linear e forma um anel de cinco membros (furanose), mais precisamente o anômero β. Isso envolve química de carboidratos: formação de hemiacetal intramolecular (ataque de um –OH sobre a carbonila) e conversão de projeção de Fischer em projeção de Haworth. Vamos precisar saber:
- Numerar a D-frutose linear;
- Identificar qual –OH ataca o grupo C=O (formando um hemicetal);
- Definir “β” pelo mesmo lado do grupo CH₂OH no anel.
Passo 2
Escrevendo a D-frutose em Fischer (vista da cadeia principal vertical):
HOCH₂
| C1
|
C2 = O ← carbono carbonila
|
C3 – OH
|
C4 – OH
|
C5 – OH
|
CH₂OH (C6)
Aqui quem vai atacar é o –OH ligado a C5, que faz o ataque nucleofílico ao C2=O.
Passo 3
Mecanismo de fechamento (formação de hemicetal intramolecular):
- O par de elétrons do oxigênio do –OH em C5 ataca o carbono C2 (carbonila), abrindo a dupla ligação C=O para o oxigênio.
- Esse oxigênio capta um próton vindouro do meio (H₃O⁺ ou outro ácido fraco), levando à formação do hemiacetal.
- O resultado é um anel de cinco membros (quatro carbonos + o oxigênio que veio da hidroxila de C5).
Passo 4
Definindo o anômero β
Na convenção de Haworth para açúcares D:
Na convenção de Haworth para açúcares D:
- O grupo CH₂OH em C5 (na forma cíclica, é um substituinte “exterior” do anel) fica para cima do plano do anel.
- Se o –OH do anômero (aqui C2) também ficar para cima, dizemos que é β.
Resposta
A forma ciclada final é a β-D-frutofuranose. Em projeção de Haworth, podemos representar assim (anel de cinco membros, numerado de C2 a C5 mais o O):
ou em texto:
– O anel é O–C2–C3–C4–C5;
– No C5 está ligado CH₂OH apontando para cima;
– No C2 (anômero) está ligado OH também para cima → β.
– O anel é O–C2–C3–C4–C5;
– No C5 está ligado CH₂OH apontando para cima;
– No C2 (anômero) está ligado OH também para cima → β.