carbohidratos
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- 1 -
CARBOHIDRATOS 1.-DEFINICIÓN Los carbohidratos son sustancias naturales compuestas de carbono, hidrógeno y oxígeno.
Antiguamente se les conocía como “hidratos de carbono”.
Cn(H2O)n C6H12O6 C6(H2O)6
D-glucosa
CHO
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
CHO
C
C
C
C
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
C
C
C
C
C
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
H O
En la década de 1880 se reconoció que dicho concepto era erroneo, ya que los estudios
estructurales de estos compuestos revelaron que no eran hidratos, pues no contenían
moléculas intactas de agua. Además, otros compuestos naturales (carbohidratos) tenían
fórmulas moleculares diferentes a las anteriores.
CHO
CH2
C
C
CH2OH
H OH
H OH
CHO
CH2
CH2OH
H OH
H OH
2-Desoxi-D-ribosa
CHO
CH2
C
C
CH2OH
H OH
H OH
En la actualidad los carbohidratos se definen como aldehídos o cetonas polihidroxilados, o bien, derivados de ellos.
- 2 -COOH
C
C
C
C
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
CHO
CH2OH
H OH
H OH
H OH
D-Fructosa Ácido D-Glucónico
CH2OH
OH H
H OH
H OH
O
CH2OH
Polihidroxi aldehído Polihidroxi cetona Polihidroxi ácidoD-Ribosa
2.-ORIGEN La glucosa es el carbohidrato más abundante en la naturaleza. También se le conoce como
azúcar sanguinea, azúcar de uva, o dextrosa. Los animales obtienen glucosa al comer
plantas o al comer alimentos que la contienen. Las plantas obtienen glucosa por un proceso
llamado fotosíntesis.
Glucosa
FotosíntesisC6H12O6 + 6 CO2 6 H2O Energía+ + 6 O2
Oxidación
Los mamíferos pueden convertir la sacarosa (azúcar de mesa), lactosa (azúcar de la leche),
maltosa y almidón en glucosa, la cual es oxidada para obtener energía, o la almacenan
como glucógeno (un polisacarido). Cuando el organismo necesita energía, el glucógeno es
convertido de nuevo a glucosa. La glucosa puede convertirse a grasas, colesterol y otros
esteroides, así como a proteínas. Las plantas convierten el exceso de glucosa en un
polímero llamado almidón (el equivalente al glucógeno), o celulosa, el principal polímero
estructural.
- 3 -
Celulosa
Glucógeno
Glucosa
Almidón
Grasas
Proteínas
ColesterolGrupo acetilo de la Acetilcoenzima A
CH3CO
3.-CLASIFICACIÓN A.-Monosacáridos o Azúcares Simples: no pueden ser hidrolizados a moléculas más
pequeñas. Todos ellos son azúcares reductores, ejemplos:
CHO
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
CH2OH
OH H
H OH
H OH
O
CH2OH
CHO
CH2OH
H OH
H OH
H OH
Aldosas
CH2OH
H OH
H OH
O
CH2OH
Cetosas
D-Ribosa
Una aldopentosa
D-Glucosa
Una aldohexosa
D-Ribulosa
Una cetopentosa
D-Fructosa
Una cetohexosa
Azúcares reductores
El sufijo –osa se emplea en la nomenclatura sistemática de los carbohidratos para designar
un azúcar reductor, que es un azúcar que tiene un grupo aldehído o un grupo α-
hidroxicetona. PROBLEMA DE ESTUDIO No.1
Clasifica cada uno de los siguientes monosacáridos según el sistema de las aldosas y
cetosas (aldohexosa, cetohexosa...etc.)
(a) D-Manosa (b) D-Xilosa (c) D-Treosa (d) D-Gliceraldehído (c) D-Gulosa
- 4 -B.-Oligosacáridos (del griego oligo, pocos): Contienen de dos hasta diez unidades de
monosacáridos.
B1.-Disacáridos: producen dos moléculas de monosacáridos por hidrólisis.
(a).-Reductores: reducen el Fehling, Benedic, o Tollens.
(b).-No reductores: no reducen a los reactivos anteriores.
B2.-Trisacáridos: producen tres moléculas de monosácaridos por hidrólisis.
B3.-Tetra-.........Decasacáridos: producen cuatro........a diez moléculas de monosacáridos
por hidrólisis
C.-Polisacáridos: producen más de diez moléculas de monosacáridos por hidrólisis. (a).-Homopolisacáridos: producen un solo monosacárido por hidrólisis.
(b).-Heteropolisacáridos: producen más de una clase de monosacáridos por hidrólisis.
MONOSACÁRIDOS
4.-PROYECCIONES DE FISCHER
CHO
CH2OHOH
H
------
------
------
------
----
CH3
CH2OH
OH
H
------
------
------
------
----
CHO
H OH
CH2OH
(R)-Gliceraldehído
Eje imaginario
Proyección de cuñas
CHO
H OH
CH2OH
Proyección de Fischer
Adelante del plano
Atrás del plano
Adelante del plano
Atrás del plano
45°
90°
- 5 -
CHO
CH2OH
OHH
OHH
HOH
OHH
CHO
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
CHO
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
D-Glucosa (El grupo carbonilo en la parte superior) Movimientos (a) Se puede girar 180º sobre el plano y se tiene la misma estructura.
OH
CHO
CH2OH
H
R
OH
CHO
CH2OH
H H
CH2OH
CHO
OH
R R R
H
CH2OH
CHO
OH
Rotación de 180° sobre el plano
(b) Si se gira 90º se tiene una estructura diferente, enantiómero de la primera.
OH
CHO
CH2OH
H OH
CHO
CH2OH
H CHO
H
OH
HOCH2 CHO
H
OH
HOCH2Giro de 90°
R SR R
El compuesto es el mismo,pero está mal representado
La representación de los sustituyentes horizontales y verticales en proyección de Fischer es la siguiente:
(c) Si se intercambian dos grupos se obtiene el enantiómero.
OH
CHO
CH2OH
H
R
H
CHO
CH2OH
OH
S R S
OH
CH2OH
CHO
HOH
CHO
CH2OH
H
- 6 - PROBLEMA DE ESTUDIO No.2 ¿Cuáles de las siguientes proyecciones de Fischer del gliceraldehído representan al mismo enantiómero?
HOH
CH2OH
CHO
HHOCH2
CHO
OH
CH2OHOH
CHO
H
CHOH
OH
CH2OH
B C DA PROBLEMA DE ESTUDIO No. 3 Convierta en representaciones tetraédricas las proyecciones de Fischer dadas y asigne la
estereoquímica S o R a cada una
COOH
CH3
NH2 H
CHO
CH3
H OH
CH3
CH2CH3
H CHO(a) (b) (c)
COOH
CH2OH
H OH(d)
5.-AZÚCARES D, L Por convención, un azúcar pertenece a la “Familia D” si su penúltimo grupo OH está
orientado a la derecha y a la “Familia L” cuando dicho grupo está orientado a la izquierda.
Esta denominación es independiente de la rotación óptica del compuesto. Observar que un
azúcar de la Familia D es enantiómero o imagen especular del azúcar de la Familia L.
CHO
CH2OH
H OH
D-(+)-Gliceraldehído
(R)-(+)-Gliceraldehído
CHO
CH2OH
OH H
L-(-)-Gliceraldehído
(S)-(-)-Gliceraldehído
CHO
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
CHO
CH2OH
HO H
H OH
HO H
HO H
D-Glucosa L-Glucosa
Plano espejo
Plano espejo
- 7 -PROBLEMA DE ESTUDIO No. 4 Trace la proyección de Fischer de la L-Fructosa
CH2OH
OH H
H OH
H OH
O
CH2OH
D-Fructosa
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 5 Asigne la configuración R o S a cada átomo de carbono quiral en los siguientes azúcares y
diga para cada una si es de la Familia D o L.
CHO
CH2OH
OH H
OH H
CHO
CH2OH
H OH
OH H
H OH
CH2OH
H OH
OH H
O
CH2OH
COOH
CH3
H OH
CH2OH
OH H
H OH
O
CH3
(a) (b) (c) (d) (e) PROBLEMA DE ESTUDIO No. 6 La (+)-arabinosa, una aldopentosa ampliamente distribuida en las plantas, puede nombrarse
sistemáticamente como (2R,3S,4S)-2,3,4,5-tetrahidroxipentanal. Trace una proyección de
Fischer de la (+)-arabinosa e identifíquela como un azúcar D o L.
6.-SÍNTESIS DE KILLIANI-FISCHER
- 8 -
CH2OH
O
H OH
H
CN
C
CH2OH
H OH
H OH
HCN
Cianohidrinas estereoisoméricas
Heinrich Kiliani1886
C
CH2OH
H OH
H OH
NHH
Emil Fischer1890
H2, Pd/BaSO4
C
CH2OH
OH H
H OH
H O
H3O+
Imina
D-(+)-Gliceraldehído
CN
C
CH2OH
OH H
H OH
C
OH
OH H
H
CH2OH
NHH
C
CH2OH
H OH
H OH
H O
Imina
D-(-)-TreosaD-(-)-Eritrosa
Emil Fischer1890
H2, Pd/BaSO4
H3O+
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 7 Partiendo del L-(-)-gliceraldehído, ¿qué azúcares se producirían en la secuencia anterior?
- 9 -7.-CONFIGURACION RELATIVA DE LAS ALDOSAS
CHO
CH2OHH OH
D-(+)-Gliceraldehído
CHO
CH2OH
H OH
H OH
CHO
CH2OH
OH H
H OH
D-(-)-Eritrosa D-(-)-Treosa
CHO
CH2OH
H OH
H OH
H OH
D-(-)-Ribosa
CHO
CH2OH
OH H
H OH
H OH
D-(-)-Arabinosa
CHO
CH2OH
H OH
OH H
H OH
D-(+)-Xilosa
CHO
CH2OH
OH H
OH H
H OH
D-(-)-Lixosa
CHO
CH2OH
H OHH OHH OHH OH
CHO
CH2OH
OH HH OHH OHH OH
CHO
CH2OH
H OHOH HH OHH OH
CHO
CH2OH
OH HOH HH OHH OH
CHO
CH2OH
H OHH OHOH HH OH
CHO
CH2OH
OH HH OHOH HH OH
CHO
CH2OH
H OHOH HOH HH OH
CHO
CH2OH
OH HOH HOH HH OH
D-(+)-Alosa D-(+)-Altrosa D-(+)-Glucosa D-(+)-Manosa D-(-)-Gulosa D-(-)-Idosa D-(+)-GalactosaD-(+)-Talosa
CN
CH2OH
H OH
H OH
CN
CH2OH
OH H
H OHHCN HCN
[R] [R]
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 8 ¿Cuántas aldoheptosas existen? ¿Cuántas son D-azúcares y cuántas L-azúcares? PROBLEMA DE ESTUDIO No. 9 Trace proyecciones de Fischer de las dos aldoheptosas cuya estereoquímica en C3, C4, C5
y C6 corresponda a la de la glucosa en C2, C3, C4 y C5.
8.-ANILLOS DE FURANOSA Y PIRANOSA La posición de los grupos funcionales y estereoquímica de las pentosas y hexosas permite
reacciones intramoleculares que dan anillos de 5 ó 6 miembros. En el equilibrio se favorece
entrópicamente la formación de los hemiacetales, a partir de las aldosas, y hemicetales, a
- 10 -partir de las cetosas. Debido a que las formas cíclicas de los azúcares de 6 miembros
guardan una relación con el 4H-pirano, se les llamó piranosas; y a los azúcares de 5
miembros furanosas, por su relación con el furano.
CHO
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
D-Glucosa
O
4H-Pirano
OHH
OH
OH
OH
OH
O
O
HOH
OH
OH
OH
OH
O
OHOH
OH
OH
H
OH
1
6
1
2
3
4
5
6
6
1
D-Glucosa, forma piranosa D-D-glucopiranosa
Carbono anomérico
Carbono anomérico
D-Glucosa, forma piranosa E-D-glucopiranosa
D
E
1
6
5
5
5
CH2OH
OH H
H OH
H OH
O
CH2OH
O
OH
OH
OH
OH OH
D-FructosaD-Fructosa, forma furanosa
D-D-Fructofuranosa
O
Furano
1
2
3
4
5
6
OHOH
OH
OH
O
CH2OH....
O OH
OH
OH
OH
OH
D-Fructosa, forma furanosa E-D-fructofuranosa Carbono anomérico
Carbono anomérico
1
2
6
6 1
2
E
D
5
5
5
1
2
9.-CARBONO ANOMÉRICO Y ANÓMEROS El carbono anomérico en los azúcares es el carbono del hemiacetal o hemicetal; esto es, el
carbono No. 1 ó 2, respectivamente. Se forma durante la reacción de ciclación de un grupo
OH con el grupo carbonilo en el carbono 1 ó 2. Los anómeros son epímeros en el carbono
anomérico 1 ó 2.
Si el OH sobre el carbono anomérico en la proyección de Fischer de un azúcar D se
encuentra hacia la izquierda, se trata del anómero E; por el contrario, si está a la derecha, se
trata del anómero D��
- 11 -
E-D-Glucopiranosa Forma abierta de la D-Glucosa D-D-Glucopiranosa
carbono anomérico
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H
HOH
O
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H
OHH
O
carbono anomérico
E DCHO
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
1
2
3
4
5
6
1 1
66
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 10
Escriba la ecuación de la ciclación de la 2-desoxi-D-ribosa. Utilice proyecciones de Fischer y
muestre la formación de los hemiacetales cíclicos de 5 y 6 miembros CHO
CH2
CH2OH
H OH
H OH
2-Desoxi-D-ribosa PROBLEMA DE ESTUDIO No. 11
Escriba las proyecciones de Fischer de los anómeros de la D-Ribofuranosa y catalogue cada
uno de ellos como D o E.
CHO
CH2OH
H OH
H OH
H OH
D-Ribosa
- 12 -10.-FÓRMULAS DE HAWORTH Las fórmulas de Haworth son las representaciones cíclicas de los azúcares como piranosas o furanosas
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H
OHH
O
1
2
3
4
6
5
Fischer
O
OHOHOH
OH
OH
1
2
3
4
6
5
Haworth
D-D-Glucopiranosa
Observe que cada grupo OH que está a la derecha en la proyección de Fischer, está hacia
abajo en la proyección de Haworth. De igual modo, cualquier grupo OH situado a la
izquierda en la proyección de Fischer, está hacia arriba en la proyección de Haworth. El
grupo CH2OH en la posición 5 está hacia arriba en los compuestos de la Familia D.
O
OH
CH2OHO OH
CH2OH
Fam. D
Hacia arribael CH2OH
Anómero E Anómero D
O
OH
CH2OHO
CH2OHOH
Hacia abajoel CH2OH
Fam. L
Anómero E Anómero D
--------------------------------------------------------------------
CH2OHH
OHH
O
CH2OHH
HOH
O
CH2OHH
OH
O
H
D-Azúcar, anómero DD-Azúcar, anómero E L-Azúcar, anómero D
CH2OHH
H
O
OH
Carbono anomérico
Carbono No 5
L-Azúcar, anómero E
- 13 - 11.-CONFORMACIONES DE SILLA
O
OHOH
OH
OH
OH
O
OH
OH
OH
OH
OH
O
OHOH
OHOH
OH
O
OHOHOH
OH
OH
Fórmula de Haworth
Fórmula de Haworth
D-D-Glucopiranosa
Fórmula conformacional
Fórmula conformacional
E-D-Glucopiranosa
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 12
La D- manosa es el epímero en C2 de la D-glucosa. Trace las proyecciones de Haworth α y
β de la D-manosa, así como las fórmulas conformacionales en su forma de piranosa. PROBLEMA DE ESTUDIO No. 13
Dibuje una fórmula conformacional para la α-D-glucopiranosa en la cual el grupo CH2OH
ocupe una posición axial. PROBLEMA DE ESTUDIO No. 14
Trace las fórmulas de Haworth para las α y β-D-gulopiranosas.
12.-MUTAROTACIÓN
O
OHOH
OH
OH
OH
O
OH
OH
OH
OH
OH
D-Glucosa
+OH
OH
OH
OH
OH
H
O
D-D-Glucopiranosa (36%)(anómero alfa; OH y CH2OH están en trans)Pf = 146 °C[D]D = + 112.2°
E-D-Glucopiranosa (64%)(anómero beta; OH y CH2OH están en cis)Pf = 148 - 155 °C[D]D = + 18.7°
Trans Cis
- 14 - PROBLEMA DE ESTUDIO No. 15
Sabiendo que la rotación específica de la D-D-glucopiranosa pura es de +112.2° y que la
propia de la E-D-glucopiranosa es de +18.7°, indique cómo pueden calcularse los
porcentajes de los anómeros alfa y beta en el equilibrio a partir de la rotación específica de
de la solución de +52°. PROBLEMA DE ESTUDIO No. 16
Además de la glucosa, muchos otros azúcares presentan mutarrotación. Por ejemplo, la
D-D-galactopiranosa tiene [D]D = +150.7°, y la E-D-galactopiranosa tiene [D]D = +52.8°. Si
cualquiera de los dos isómeros se disuelve en agua y se le permite que alcance el equilibrio,
la rotación específica de la solución es de +80.2°. ¿Cuáles son los porcentajes de cada
anómero en el equilibrio? Trace las formas piranosa de ambos anómeros usando las
proyecciones de Haworth.
13.-REACCIONES DE LOS MONOSACARIDOS 13.1.-ALARGAMIENTO DE LA CADENA: SÍNTESIS DE KILIANI-FISCHER
C
CH2OH
O
OH H
H OH
H OH
H
CN
C
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
CN
C
CH2OH
OH H
OH H
H OH
H OH
D-Arabinosa
HCNCianohidrinas
Heinrich Kiliani1886
C
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
C NHH
C
C
CH2OH
OH H
OH H
H OH
H OH
H NHEmil Fischer1890
H2, Pd/BaSO4
como catalizador
C
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
C OH
C
C
CH2OH
OH H
OH H
H OH
H OH
H O
H3O+
D-Glucosa
D-Manosa
Iminas
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 17
¿Qué producto o productos se esperarían de la reacción Kiliani-Fischer de la D-ribosa? PROBLEMA DE ESTUDIO No. 18
- 15 -¿Cuál aldopentosa produciría una mezcla de L-gulosa y L-idosa por medio del alargamineto
de cadena de Kiliani-Fischer?
13.2.-ACORTAMIENTO DE LA CADENA: DEGRADACIÓN DE WOHL La degradación de Wohl es casi exactamente lo opuesto de la secuencia de Kiliani-Fischer.
El grupo carbonilo aldehídico de la aldosa es convertido primeramente en un grupo nitrilo, la
cianohidrina que resulta pierde HCN en condiciones básicas (una reacción de retroadición
nucleofílica).
CH2OH
O
H OH
OH H
OH H
H OH
H
CH2OH
NHOH
H OH
OH H
OH H
H OH
HCN
CH2OH
H OH
OH H
OH H
H OH
CH2OH
OH H
OH H
H OH
OH
D-Galactosa Oxima de la D-Galactosa Una Cianohidrina D-Lixosa (37%)
H2NOH (CH3CO)2O
CH3CO2Na
CH3ONa
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 19
¿Cuáles son las dos aldopentosas que producen D-treosa por medio de la degradación de
Wohl?
13.3.-REDUCCIÓN DE MONOSACÁRIDOS La reducción suave del grupo carbonilo de los monosacáridos (aldosas y cetosas) produce
alditoles.
O
OHOHOH
OH
OH
E-D-Glucopiranosa
CHO
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
CH2OH
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
1) NaBH4
2) H2O
D-Glucosa D-Glucitol ( D- Sorbitol),un alditol
- 16 -PROBLEMA DE ESTUDIO No. 20
¿Cómo puede explicarse el hecho de que la reducción de la D-galactosa con NaBH4 forma
un alditol ópticamente inactivo? PROBLEMA DE ESTUDIO No. 21
La reducción de la L-gulosa forma el mismo alditol (D-glucitol) que la reducción de la D-
glucosa. Explique
13.4.-OXIDACIÓN DE MONOSACÁRIDOS 13.4.1.-ÁCIDOS ALDÓNICOS La oxidación suave de los azúcares reductores produce ácidos aldónicos.
COOH
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
Br2, H2O
pH = 6
D-Glucosa Ácido D-Glucónico(un ácido aldónico)
CHO
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
Lo mismo sucede cuando un monosacárido se trata con los siguientes reactivos:
Sustrato
Monosacárido
Reactivo Productos
Prueba positiva
Azúcar reductor Tollens (Ag+, en
NH4OH)
Ácido aldónico
Ag0, en forma
de espejo
brillante
Azúcar reductor Benedict ( Cu2+, de
citrato de sodio
acuoso)
Ácido aldónico
Cu2O,
precipitado
rojizo
Azúcar reductor Fehling (Cu2+, de
tartrato de sodio
acuoso)
Ácido aldónico
Cu2O,
precipitado
rojizo
- 17 -
La fructosa da prueba positiva de Tollens (azúcar reductor) debido al equilibrio tautomérico
ceto-enol catalizado por base, lo que da por resultado su conversión en una aldohexosa.
CH2OH
OH H
H OH
H OH
O
CH2OH
CH2OH
OH H
H OH
H OH
CHO
OHH
CH2OH
OH H
H OH
H OH
OHH
OH
D-Fructosa Un enodiol Una aldohexosa
NaOH, H2O NaOH, H2O
Tautomería ceto-enol
Tautomería ceto-enol
CH2OH
OH H
H OH
H OH
O
CH2OH
CH2OH
OH H
H OH
H OH
CO2H
OHH
Ag NO3, NH4OH
Ácido aldónicoAzúcar reductor
Tollens
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 22
Prediga el producto, si lo hay, de la oxidación con bromo de cada uno de los siguientes
compuestos:
CHO
CH2OH
H OH
O
H
OCH3
H
OH
H
OH
CH2OH
H
O
H
OH
H
OCH3
H
OH
CH2OH
H
O
OHOHH
HH
OH H
H
CH2OH
O
HH
H
OHOH
H OH
CH2OH
O
(a) (b) (c) (d)
- 18 -
La mayoría de los ácidos aldónicos poseen grupos hidroxilos en posiciones J� y G��y pueden
formar ésteres cíclicos de 5 (J lactona) y 6 miembros (G lactona).
CO2H
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
CH2OH
O
H OH
OH H
H
H OH
O
Ácido D- Glucónico Proyección de Fischer de la lactona
- H2O O
H
OH H
OHO
H
CH2OHHOH
o
Anillo de 5 miembros J lactona
D
E
J
GJ
13.4.2-ÁCIDOS ALDÁRICOS El tratamiento de los monosacáridos con agentes oxidantes fuertes (HNO3) produce ácidos aldáricos.
CHO
CH2OH
H OH
OH H
H OH
H OH
CO2H
CO2H
H OH
OH H
H OH
H OH
HNO3
calorOxidado
D-Glucosa Ácido D-Glucáricoun ácido aldárico
PROBLEMA DE ESTUDIOS No. 23
¿Cuál de las aldohexosas forma ácidos meso-aldáricos al oxidarse con ácido nítrico?
13.4.3.-ÁCIDOS URÓNICOS La oxidación biológica del CH2OH terminal de los azúcares produce ácidos urónicos.
- 19 -
O
HH
H
OHOH
H OH
CH2OH
OH[O]
Enzimas
O
HH
H
OHOH
H OH
CO2H
OH
D-Glucosa Ácido D-Glucurónicoun ácido urónico
CO2H
H OH
OH H
H OH
H
H OH
Oo
Ácido D- GlucurónicoProyección de Fischer
13.4.4.-OXIDACIÓN CON PERYODATO (OXIDACIÓN CON RUPTURA)
CH2OH
O
H OH
OH H
H OH
H OH
H
+ +
HCO2H
HCO2H
HCO2H
HCO2H
HCO2H
H2CO
HIO4
HIO4
HIO4
HIO4
HIO4
5 HIO4H2CO 5 HIO35 HCO2H
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 24
Además de fragmentar los 1,2-dioles, el peryodato rompe también los α-hidroxialdehídos, las
α-dicetonas, los α-hidroxiácidos y los β-aminoalcoholes. ¿Qué productos se obtendrían en la
degradción con ácido peryódico de (a) D-manosa, (b) D-xilosa y (c) D-fructosa? PROBLEMA DE ESTUDIO No. 25
Escriba el mecanismo de reacción de H3CCH(OH)CH(OH)CH3 con HIO4
13.5.-FORMACIÓN DE ÉSTERES Y ÉTERES 13.5.1.-FORMACIÓN DE ACETATOS
- 20 -
O
OHOHOH
OH
OH
O
OCOCH3
OCOCH3H3COCO
H3COCO
OCOCH3
(CH3CO)2OPiridina 0 °C
o
(CH3CO)2O
CH3CO2NaE-D-Glucopiranosa 1,2,3,4,6-Penta-O-acetil-E-D-glucopiranosa
(91%)
13.5.2.-FORMACIÓN DE ÉTERES 13.5.2.1.-Con yoduro de metilo y óxido de plata
D-D-Glucopiranosa
Ag2O
CH3I
O
OHOH
OHOH
OH
O
OCH3OCH3
H3COH3CO
OCH3
2,3,4,6-Tetra-O-metil-E-D-glucopiranósido de metilo (85%)
13.5.2.2.-Con metanol y ácido se forma un glucósido (acetal o cetal)
O
OHOH
OH
OH
OH
O
OHOH
OH
OH
OCH3
CH3OH, H+
D-Glucopiranosa D-Glucopiranósido de metilo (un acetal)
13.5.2.3.-Con sulfato de dimetilo y sosa
O
OHOH
OH
OH
OCH3
E-D-Glucopiranósido de metilo
(CH3)2SO4
NaOH
O
OCH3
H3CO
H3CO
OCH3
OCH3
2,3,4,6-Tetra-O-metil-E-D-glucopiranósido de metilo
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 26
- 21 -Trace el producto que se obtendría de la reacción de E-D-ribofuranosa con: (a) CH3I, Ag2O;
(b) (CH3CO)2O, piridina.
O
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
E-D-Ribofuranosa PROBLEMA DE ESTUDIO No. 27
Dé la estructura de los productos resultantes del tratamiento del 2-desoxi-α-D-ribofuranósido
de metilo con: (a) anhídrido acético y (b) disolución alcalina de sulfato de dimetilo.
13.6.-FORMACIÓN DE GLICÓSIDOS Los acetales de los carbohidratos se llaman glicósidos. Los de la glucosa, glucósidos. La
parte azucarada se llama Glicona y la parte no azucarada se llama Aglicona.
OH
H
R
R´O
HR
OR´OH
HCl HClR´´OH OR´´
H
R
R´O
Un aldehído Un hemiacetal Un acetal
+ H2O
O
HOH
OH
OH OH
OH
O
HOH
OH
OH OCH3
OH
CH3OH, HCl
H3O+
E-D-Galactopiranosa (un hemiacetal)
E-D-Galactopiranósido de metilo(un galactósido y acetal)
H2O+
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 28
Escriba un mecanismo que explique la formación del acetal dimetílico del gliceraldehido.
- 22 -
OH
OHH
CH2OH
+ 2 CH3OH
H
OHH
CH2OH
OCH3
OCH3
+ H2OH+
13.6.1.-ALGUNOS GLICÓSIDOS NATURALES
O
H
OOH
CH3
O
HOH
OOH
CH3
O
OOH
CH3
H
CH3
CH3
OH
O
O
La Glicona está formada portres moles de digitoxosa
La Aglicona está formada porel esteroide digitoxigenina
Digitoxina (cardiotónico) (extraida de la planta Digitalis purpurea)
O
HOH
OOHOH
HOH2C
CHO
H3CO
Glucovainillina(Su hidrólisis produce la vainillina)
O
HOH
OOHOH
HOH2C
CH=CHCH2OH
H3CO
ConíferinaGlucósido principal de las coníferas.También se encuentra en el betavel y los espárragos. La hidrólisis con E-emulsina produce D-glucosa y el alcohol coniferílico; es fuente industrial de vainillina.
13.7.-REACCIÓN CON LA FENILHIDRAZINA
- 23 -Los azúcares reductores reaccionan con la fenilhidrazina (3 equivalentes) produciendo
fenilhidrazonas, derivados sólidos cristalinos con punto de fusión bien definidos. Los
subproductos son anilina y amoníaco.
CHO
CHOH
R
CH=NNHC6H5
C=NNHC6H5
R
CHO
CHOH
R
OsazonaD-(+)-GlucosaD-(+)-Manosa
D-(-)-Fructosaglucosazona, manosazona, fructosazona
3 C6H5NHNH2 3 C6H5NHNH2
(C6H5NH2, NH3) (C6H5NH2, NH3)
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 29
Escriba un mecanismo razonable para la formación de la glucosazona anterior.
14.- DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DEL ANILLO Para la determinar el tamaño del anillo de un azúcar, éste se metila, se oxida y después se
hidroliza. El producto resultante se identifica y con esto se deduce el tamaño del anillo.
O
CH2OH
OH
H
OH
OH
HH
HOCH2
CH3OH/HCl
D- o E-D-Fructosa(D- o E- D-Fructofuranosa)
O
CH2OH
OCH3
H
OH
OH
H
HOCH2
NaIO4
H2O CH
CH2OH
OHC O C
OCH3
CH2OH
CHO
D-Fructofuranósido de metilo
1 1
1
2 2
23 3
34 4
4
55
5
6 66
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 30
Los D y E-D-manopiranósidos de metilo conducen por degradación con peryodato a dos
estereoisómeros diferentes de un dialdehído Utilice fórmulas de proyección de Fischer para
ilustrar la estereoquímica en cada caso.
- 24 -
D-D-Manopiranósido de metilo
O
OCH3
OHOH
OH
OH
CH2OH
OH HOH HH OHH
OCH3H
O
E-D-Manopiranósido de metilo
O
HH
OHH
H
H
OCH3OH
OH
OH
CH2OH
OH HOH HH OHH
HCH3O
O
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 31
La metilación de la glucosa con CH3I, Ag2O y posterior hidrólisis del glucósido formado
conduce a un éter tetrametílico de la glucosa. Escriba la secuencia de reacciones anteriores
y los posibles productos generados a partir de una glucopiranosa o de una glucofuranosa.
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 32
El D-glucofuranósido de metilo pude obtenerse en ciertos casos. Indique cómo puede
utilizarse la secuencia de metilación-oxidación con ácido nítrico para demostrar la presencia
del anillo de cinco miembros.
DISACÁRIDOS
Los disacáridos producen dos moléculas de monosacáridos cuando se hidrolizan. Pueden
existir como tales en la naturaleza, como la sacarosa o azúcar de mesa; o bien, obtenerse
por hidrólisis parcial de algún polímero más complejo. Por lo general, el enlace glicosídico
puede ser del tipo alfa o beta en el azúcar del que deriva el glicósido, el cual se une al OH
en C4´ o C6´ de la otra unidad de azúcar que forma el glicósido o acetal, o cetal.
- 25 -A. Enlace glicosídico 1,4´
O
OO
H
H
OH
1
4'
E
O
OH
O
H
O
H
1
4'
E=
Enlace 1,4´-E (Conformacional)
D o E
Enlace 1,4´-E (Haworth)
D o E
OOH
O
H
O
1
4'
E enlace fijo
E
H2O
OH
CHO
O
H
O
1
4'
E enlace fijo
O
OHO
H
O
1
4'
E enlace fijo
D
enlace no fijo
H2O
enlace no fijo
B. Enlace glicosídico 1,6´
- 26 -
Un enlace 1,6'-D (Conformacional)
1
6'
O
O
OH2C
OH
O
O
CH2
OH
O
Un enlace 1,6'-D (Conformacional)
1
6' D o E D o E
C. Enlace glicosídico 1,2´ ó 2,1´
15.1. SACAROSA
O
O
OHOH
OH
CH2OH
O
CH2OHOH
OH
CH2OH
D-Glucopiranosa
E-Fructofuranosa
1
2'
E-D-Fructofuranosil-D-D-glucofuranósido
CH2OH
O
O
OH
OHOH
O CH2OH
H
OH
CH2OH
H
OH
H
1
2'
CH2OH
O
OOH
OHOH O
CH2OHOH
OH
CH2OH1
2'
[2-O-(D-D-Glucopranosil)-E-D-fructofuranósido]
Azúcar Invertido Cuando la sacarosa se hidroliza con :
La enzima D-D-Glucosidasa (hidroliza los enlaces D-D glucosídicos)
La enzima invertasa (hidroliza los enlaces E-D-fructosídicos)
H3O+
Se produce la mezcla de D-D-glucosa y E-D-fructosa conocida como azúcar invertido.
- 27 -
O
O
OHOH
OH
CH2OH
O
CH2OHOH
OH
CH2OH
O
OHOHOH
OH
CH2OH
OHO
CH2OHOH
OH
CH2OH
+
Sacarosa
Hidrólisis
Azúcar invertido
D-D-Glucosa E-D-Fructosa
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 33 El nombre de azúcar invertido para una mezcla de D-glucosa y D-fructosa se originó de la
observación experimental de que el signo de la rotación óptica de la mezcla de reacción
cambia de (+) a (-) al hidrolizar la sacarosa. La rotación específica de la sacarosa es de
+66.5°, mientras que las rotaciones de la D-glucosa y la D-fructosa son, respectivamente, de
+52.7° y -92.4°. Prediga el valor de la rotación específica del azúcar invertido.
Cuando la sacarosa se metila y después se hidroliza produce la 2,3,4,6-tetra-O-metil-D-
glucopiranosa y la 1,3,4,6-Tetra-O-metil-D-fructofuranosa quedando libres los
correspondientes oxidrilos de los carbonos anoméricos; lo que indica que la unión
glucosídica está entre estos dos carbonos.
- 28 -CH2OH
O
O
OH
OHOH O
CH2OH
OH
OH
CH2OH
CH2OCH3
O
O
OCH3
H3COH3CO O
CH2OCH3
OCH3
CH2OCH3
(CH3)2SO4/NaOH/H2O CH3O
CH2OCH3
O
OCH3
H3COH3CO
OH
H
O
CH2OCH3
OCH3
CH2OCH3
OH
CH3O+
2,3,4,6-Tetra-O-metil-D-Glucopiranosa 1,3,4,6-Tetra-O-metil-D-fructofuranosa
1 2'
Carbono del cetal
Carbono del hemiacetal
Los carbonos anoméricos no están libresLa sacarosa no es un azúcar reductor
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 34
Indique el curso de la ruptura oxidativa de la sacarosa con peryodato.
15.2. LACTOSA
Se encuentra en la leche de los mamíferos.
O
OH
OH
OOHO
OHOHOH
CH2OH CH2OH1
4'
E-Galactopiranosido E-GlucopiranosaLactosa, un 1,4'-E-glicósido
[4-O-(E-D-Galactopiranosil)-E-D-glucopiranosa][4´-O-(E-D-Glucopiranosil)-E-D-galactopiranósido]
Hidrólisis
CH2OH CH2OHO
OH
OH
OHOH
O
OHOHOH
OH+
E-D-Galactosa E-D-Glucosa
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 35
Para determinar la estructura de la lactosa, se utilizaron los siguientes datos experimentales.
Utilice esta información para establecer su estructura
a) La hidrólisis de la lactosa mediante la enzima emulsina o ácido diluido produce
cantidades equivalentes de D-galactosa y D-glucosa.
- 29 -b) La lactosa es un azúcar reductor.
c) La metilación de la lactosa con sulfato de dimetilo seguido de hidrólisis produce una
mezcla de 2,3,4,6-tetra-O-metil-D-galactosa y 2,3,6-tri-O-metil-D-glucosa.
d) La oxidación suave de la lactosa con agua de bromo seguida de metilación e
hidrólisis conduce a ácido 2,3,5,6-tetra-O-metil-D-glucónico y a 2,3,4,6-tetra-O-metil-
D-galactosa
15.3. MALTOSA
Se produce en un 80% por la hidrólisis del almidón por acción de la maltasa (α-
glucosidasa).
Almidón Maltosa D-GlucosaH2O
D-glucosidasa
H2O
D-glucosidasa
CH2OH
CH2OH
O
OOH
OHOH
O
OHOHHOH
H1
4'
Maltosa, un 1,4'-D-glicósido[4´-O-(D-D-glucopiranosil)-D-D-glucopiranosa]
Hidrólisis
D-D-Glucosa
2
CH2OH
OHO
OHOHOH
PROBLEMA DE ESTUDIO No.36
Dé la estructura del producto de cada una de las siguientes reacciones.
E-Maltosa Ácido maltobiónicoD-Maltosa H2O, H+ Br2, H2O(a) (b)
- 30 -
CH2OH
CH2OH
O
OOH
OHOH
O
OHOHHOH
H1
4' (c)1.- (CH3))2SO4, NaOH2.- H3O+ Piranosas2
15.4. CELOBIOSA No se encuentra libre en la naturaleza. Se obtiene por hidrólisis del algodón o del
hidrolizado enzimático de la celulosa.
Celobiosa, un 1,4'-E-glicósido[4´-O-(E-D-glucopiranosil)-E-D-glucopiranosa
O
HOH
OOH
OH O
HOHOHOH
CH2OHCH2OH
1
4' CH2OHO
HOH
OHOH
OHEmulsina
�E-glucosidasa)2
E-D-glucosa
Los disacáridos reductores como la maltosa y la celobiosa sufren también el fenómeno
de la mutarrotación en el carbono anomérico libre.
GLUCOSAO
O
HOHOHOH
CH2OH
GLUCOSAO
OH
CHOOH
OH
CH2OH
GLUCOSAO
O
OHOHHOH
CH2OH
Maltosa o celobiosa(anómeros D)
Maltosa o celobiosa(anómeros E)
Maltosa o celobiosa(aldehídos)
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 37
Indique los productos que se obtendrían de la reacción de la celobiosa con los siguientes
reactivos: (a) NaBH4; (b) Br2, H2O; (c) CH3COCl
- 31 -PROBLEMA DE ESTUDIO No. 38
Complete las siguientes reacciones:
a) D-celobiosa
b) D-celobiosa
c) D-celobiosa
H2O, H+
Br2, H2O
E-glucosidasa
d) E-celobiosa
e) D-celobiosa Reactivo de Tollens
H2O, H+
POLISACÁRIDOS Los polisacáridos son polímeros ampliamente distribuidos en la naturaleza. Los principales son: 1.-CELULOSA Es un homopolímero de la D-glucosa sumamente insoluble. Sus enlaces glucosídicos del acetal son beta, lo que pone a todos los sustituyentes en posición ecuatorial, dando como resultado un polímero muy estable. Forma parte de la madera y del algodón. La acetilación parcial de la celulosa produce el acetato (de rayón), utilizado como fibra sintética.
- 32 -
O
OH
CH2OH
O
OH
CH2OHO
OH
OH
O
OH
CH2OHO
OH
O
Enlaces E
O
OAc
CH2OAc
O
OAc
CH2OAcO
OAc
OAc
O
OAc
CH2OAcO
OAc
O
Enlaces E
Un segmento de celulosa Un segmento de acetato de celulosa
CH3 O CH3
O O
O
OHOH
OHO
OH
OH
OH
O
O
OHOH
OHO
OH
OH
OH
O
O
O
O
OAcAcO
O
OAc
AcO O
O
OAcAcO
O
OAc
AcO O
O
O
CH3 O CH3
O O
CH2OAc
CH2OAc
Celulosa, un polímero 1,4´-O-(E-D-glucopiranósido)
Ac =CH3
O
Un segmento de acetato de celulosa
E
CH2OAc
CH2OAc
E
EE
2.-ALMIDÓN El almidón es una mezcla de dos polímeros: la amilopectina (80%), insoluble en agua y la amilosa (20%), soluble en agua. En ambos casos, también es un homopolímero de la D-glucosa. Los enlaces glucosídicos son α-1,4´ en su mayoría y α-1,6´ en menor proporción.
- 33 -
Enlace D-1,4´-glicosídicoO
OHOH
O
OOH
OH
O
OOH
OH
H2C
O
OOH
OHO
OH
OH
OH
O
O
OHOH
O
OOH
OH
OH
OHO
Enlace D-1,6´-glicosídico
Enlace D-1,4´-glicosídico
Amilosa. Soluble en agua
Amilopectina Glicógeno
- 34 -
PROBLEMA DE ESTUDIO No. 39
(a) Indique de qué manera los tres fragmentos de polimetil glucosa obtenidos por metilación e hidrólisis de la amilopectina apoyan la estructura propuesta.
(b) ¿En qué diferirían los productos de un tratamiento similar de la amilosa? PROBLEMA DE ESTUDIO No. 40 ¿Cómo podrían las diferencias estructurales generales entre la amilosa y la amilopectina justificar la marcada diferencia entre las solubilidades en agua de los dos compuestos?
PROBLEMAS SUPLEMENTARIOS
Un enlace α-1,4’-glicosídico
- 35 -
1. Correlaciona las estructuras de los siguientes azúcares con los nombres proporconados. (a) Un hexulosa (b) Una pentopiranosa (c) Una pentofuranosa (d) Un pentofuranósido
(1) OH
OH
OH
OH
O
O CH2OH
OH
OH
HOCH2O OH
OHOH
HOCH2 O
OCH3
OHOH
HOCH2
(2) (3) (4)
2. Clasifique cada una de las estructuras del problema anterior como D o L. 3. La siguiente estructura cíclica corresponde a la gulosa. ¿Se trata de una forma furanosa o de una piranosa? ¿Es un anómero D o uno β? ¿Es un azúcar D o L?
O
OH
OH
OH
OH
CH2OH
Gulosa 4. Extienda la gulosa y trácela en su forma de cadena abierta. 5. Dibuje las proyecciones de Fischer de los siguientes monosacáridos:
O
OH
OH
OH
OH
OH
O N(CH3)2
OH
OH
CH3CO2
O
OHOH
OH
NH2
CH2OH
(a) (b) (c)
6. Dibuje las fórmulas de Haworth de los siguientes monosacáridos:
CH2OH
OH HH OHOH HH
HOH
O O
HOH
HH
OH
HOHOH
H
OH
CH2OH
OHHOH2CH OHOH HH
O(a) (b) (c)
7. ¿Cuáles de los siguientes compuestos no darían mutarrotación?
- 36 -
CH2OH
OH
OH
OH
O
CH2OH
OH
OH
OH
O O
OCH3
OCH3H3CO
H3CO
OH
O
OH
OH
OH OH
CH2OCH3OOH
OH OH
OH
O
OH
OH OH
O
OH
(a) (b) (c) (d) (e)
(f) 6-O-(D-D-galactopiranosil)-E-D-glucopiranosa (g) D-D-glucopiranosil D-D-glucopiranósido
8. Trace las estructuras de los productos que se esperaría obtener de la reacción de la β-D-talopiranosa con cada uno de los siguientes reactivos: (a) NaBH4 en H2O (b) HNO3 diluido caliente (c) Br2, H2O (d) CH3CH2OH, HCl (e) CH3I, Ag2O (f) (CH3CO)2O, piridina 9. Una D-2-cetopentosa dio, por degradación oxidante, ácido tartárico óptimamente activo. ¿Cuál es la estructura de la cetopentosa? 10. Fischer obtuvo de la siguiente manera la L-gulosa necesaria para la prueba de la estructura de la glucosa. Oxidó D-glucosa para formar ácido D-glucárico, el cual puede producir dos lactonas con anillo de seis miembros. Éstas fueron separadas y reducidas con amalgama de sodio para obtener D-glucosa y L-gulosa. ¿Cuáles son las estructuras de las dos lactonas, y cuál es la que se reduce para formar la L-gulosa? 11. Dos D-aldohexosas diferentes de la glucosa dieron por oxidación el mismo ácido aldárico. La degradación de las aldohexosas a sus aldopentosas seguida de oxidación dio dos ácidos aldáricos diferentes de cinco átomos de carbono, uno de los cuales era óptimamente activo y el otro inactivo. Ambas aldohexosas se convirtieron en sus glicopiranósidos de metilo, los cuales, cuando se oxidaron con peryodato, dieron el mismo compuesto que se obtiene mediante un tratamiento similar de la D-glucosa. Dé formulas estructurales para las dos aldohexosas y escriba las anteriores reacciones. 12. ¿Cómo se podría distinguir químicamente entre: a) maltosa y sacarosa; b) D-lixosa y D-xilosa? 13. Proponga un mecanismo para explicar el hecho de que el ácido D-glucurónico y el ácido D-manónico se interconvierten cuando cualquiera de ellos se calienta en piridina como disolvente. 14. El compuesto A es una aldopentosa que puede oxidarse para formar un ácido aldárico óptimamente activo, el compuesto B. Por alargamiento de la cadena de Killiani-Fischer, A se convierte en los compuestos C y D. El compuesto C puede oxidarse con HNO3 a un ácido aldárico óptimamente activo, E, pero D se oxida a un ácido aldárico óptimamente inactivo, F. ¿Cuáles son las estructuras de los compuestos A a F?
- 37 -15. La trehalosa es un disacárido no reductor que al ser hidrolizado con ácido acuoso produce dos equivalentes de D-glucosa. La metilación seguida de hidrólisis ácida produce dos equivalentes de 2,3,4,6-tetra-O-metilglucosa. ¿Cuántas estructuras son posibles para la trehalosa? 16. Considerando los hechos del problema anterior y que la trehalosa se rompe con enzimas que hidrolizan los α-glicósidos, pero no con enzimas que hidrolizan los β-glicósidos, ¿Cuál es la estructura y el nombre sistemático de la trehalosa? 17. El carbohidrato genciobiosa, C12H22O11, da prueba positiva con el reactivo de Benedict, forma una osazona y experimenta mutarrotación. Su hidrólisis mediante ácido acuoso o por la enzima emulsina produce sólo D-glucosa. La metilación de la genciobiosa produce un derivado octametilado, el cual, por hidrólisis ácida, conduce a 2,3,4,6-tetra-O-metil-D-glucosa y 2,3,4-tri-O-metil-D-glucosa. ¿Cuál es la estructura de la genciobiosa? 18. La melibiosa, un disacárido reductor, C12H22O11, conduce por metilación con sulfato de dimetilo y base a octametilmelibiosa, C20H38O11. La hidrólisis de este azúcar octametilado suministra dos productos, uno de los cuales puede demostrarse que es la 2,3,4,6-tetra-O-metil-D-galactosa y el otro 2,3,4-tri-O-metil-D-glucosa. Sugiera una estructura para la melibiosa. ¿Definen estos datos una estructura única? 19. La rafinosa es un trisacárido que se encuentra en la remolacha. La hidrólisis total de la rafinosa produce D-fructosa, D-glucosa y D-galactosa. La hidrólisis enzimática parcial de la rafinosa con invertasa produce D-fructosa y el disacárido melibiosa. La hidrólisis parcial de la rafinosa con una D- glucosidasa produce D-galactosa y sacarosa. La metilación de la rafinosa seguida de hidrólisis produce 2,3,4,6-tetra-O-metilgalactosa; 2,3,4-tri-O-metilglucosa y 1,3,4,6-tetra-O-metil fructosa. ¿Cuáles son las estructuras de la rafinosa y melibiosa? 20. Se trató un carbohidrato A (C12H22O11), primero con CH3OH, H+ y luego con exceso de yoduro de metilo y Ag2O. El producto B se hidrolizó para dar 2,3,4,6-tetra-O-metil-D-galactosa y 2,3,6-tri-O-metil-D-glucosa. Al tratar A con ácido acuoso, se obtuvieron D-galactosa y D-glucosa en cantidades equimoleculares. Haciendo reaccionar A con agua de bromo se obtuvo un ácido carboxílico C, cuya hidrólisis (HCl acuoso) dio ácido-D-glucónico como único producto ácido. ¿Cuáles son las estructuras de A, B y C?