Войти
Пираноза - собирательный термин для сахаридов, химическая структура которых включает шестичленное кольцо состоящий из пяти атомов углерода и одного атома кислорода. За пределами кольца могут быть другие атомы углерода. Название происходит от его сходства с кислородным гетероциклом пираном, но пиранозное кольцо не имеет двойных связей. Пираноза, в которой аномерный ОН в C (1) преобразован в группу OR, называется пиранозидом.
| Тетрагидропиран | |||
| Название | Тетрагидропиран | α-D- (+) - Глюкопираноза | |
| структурная формула |  |  | |
| Тетрагидропирановое кольцо выделено синим | Тетрагидропирановое кольцо выделено синим | ||
Пиранозное кольцо образуется в результате реакции гидроксильной группы на углероде 5 (C-5) сахара с альдегидом у углерода 1. Это образует внутримолекулярный полуацеталь.. Если реакция происходит между C-4 гидроксилом и альдегидом, вместо этого образуется фураноза. Форма пиранозы термодинамически более стабильна, чем форма фуранозы, что можно увидеть по распределению этих двух циклических форм в растворе.
Образование полуацеталя пиранозы и представлений β- D -глюкопиранозы 
Проекция Хаворта β- D -глюкопиранозы Герман Эмиль Фишер получил Нобелевскую премию по химии (1902) за работу по определению структуры из D-альдогексозов. Однако линейные структуры со свободным альдегидом, предложенные Фишером, представляют собой очень небольшой процент форм, которые гексозные сахара принимают в растворе. Именно Эдмунд Херст и Клиффорд Пёрвс из исследовательской группы Уолтера Хаворта окончательно определили, что гексозные сахара предпочтительно образуют пиранозное, или шестичленное, кольцо. Хауорт нарисовал кольцо в виде плоского шестиугольника с группами выше и ниже плоскости кольца - проекция Хаворта.
Дальнейшее уточнение конформации пиранозных колец произошло, когда Спонслер и Дор (1926) поняли, что математическая трактовка Сакса шестичленных колец может быть применено к их рентгеновской структуре целлюлозы. Было определено, что пиранозное кольцо сморщено, чтобы позволить всем атомам углерода кольца иметь геометрию, близкую к идеальной тетраэдрической.
Это сморщивание приводит в общей сложности к 38 различным базовым конформациям пиранозы : 2 стула, 6 лодок, 6 перекладин, 12 полукресел и 12 конверты.
Конформации β- D -глюкопиранозы 
Относительная энергия конформеров β- D -глюкопиранозы Эти конформеры могут взаимно превращаться друг с другом; однако каждая форма может иметь очень разную относительную энергию, поэтому может присутствовать значительный барьер для взаимного преобразования. Энергия этих конформаций может быть вычислена с помощью квантовой механики ; приведен пример возможных взаимопревращений глюкопиранозы.
Конформации пиранозного цикла внешне аналогичны конформации кольца циклогексана. Однако конкретная номенклатура пираноз включает ссылку на кислород в кольце, и присутствие гидроксилов в кольце оказывает явное влияние на его конформационное предпочтение. Есть также конформационные и стереохимические эффекты, специфичные для пиранозного кольца.
Пример номенклатуры: β- D -глюкопираноза Чтобы назвать конформации пиранозы, сначала определяется конформер. Общие конформеры аналогичны конформерам, обнаруженным в циклогексане, и они составляют основу названия. Обычные формы - стул (C), лодка (B), перекос (S), полукресло (H) или конверт (E). Затем атомы кольца нумеруются; аномерный, или полуацеталь, углерод всегда равен 1. Атомы кислорода в структуре, как правило, обозначаются атомом углерода, к которому они присоединены в ациклической форме, и обозначаются O. Тогда:
. Как показано на приведенной выше диаграмме с помощью относительных энергий структур, структуры кресел являются наиболее стабильной формой углеводов. Эта относительно определенная и стабильная конформация означает, что атомы водорода пиранозного кольца удерживаются под относительно постоянными углами друг к другу. ЯМР углеводов использует преимущества этих двугранных углов для определения конфигурации каждой из гидроксильных групп вокруг кольца.
