La formule semi-développée plane de la forme ouverte du glucose est représentée.
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Définir " carbone asymétrique" et indiquer les numéros des atomes de carbone asymétriques dans la formeouverte du glucose.
Un carbone asymétrique est un atome de carbone tétragonal lié à 4 atomes ou groupes d'atomes différents.
Les atomes de carbone n° 2, 3, 4 et 5 sont asymétriques.
Justifier le fait que l'on puisse associer 16 stréoisomères de configuration à la forme ouverte du glucose.
24 = 16.
La structure spatiale du glucose naturelle ( D-glucose) est reprsentée ci-dessous :
Représenter le glucose naturel en représentation de Fischer et justifier l'appellation D-glucose.
D "dextrogyre" : propriété d'une
molécule de faire dévier le plan de
polarisation de la lumière polarisée vers la
droite.
En
réalité, le D-glucose existe en solution aqueuse sous forme d'un
mélange en équilibre où prédominent deux formes cycliques anomères,
représentées ci-dessous.
Compléter sur la représentation du a-(D) glucopyranose les numéros des atomes de carbone présents dans la forme linéaire.
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Entourer
sur la représentation du (D)-glucose les deux groupes caractéristiques
qui ont réagi lors du passage de la forme ouverte aux formes cycliques.
Donner le nom de ces deux groupes ainsi que celui de la nouvelle
fonction créée.
Hémiacétalisation
intramoléculaire : la réaction entre un aldehyde
et un alcool donne un hémiacétal.
Donner la configuration absolue de l'atome de carbone n°1 de l'anomère ß.
Les deux isomères a et ß peuvent être isolés purs, à l'état cristallisé, et leurs pouvoirs rotatoires spécifiques sont différents :
pouvoir rotatoire spécifique
du a-D-glucose
à 25°C : [a]D20°Cforme a= + 112 dm-1 g-1 cm3 ; pouvoir rotatoire
spécifique du b-D-glucose
à 25°C : [a]D20°Cforme ß= + 19,0 dm-1 g-1 cm3;
Ces deux anomères sont-ils lévogyres ou dextrogyres ? Justifier.
On peut classer les substances optiquement actives en deux catégories selon le
signe du pouvoir rotatoire : (+) dextrogyre ou (-) lévogyre.
Les deux anomères sont dextrogyres.
Lorsque l'on dissout, à 25°C du
a-D-glucose
dans l'eau, le pouvoir rotatoire spécifique diminue
progressivement et se stabilise à sa valeur
52,2° g-1 mL dm-1.
Inversement si on dissout du ß-D-glucose dans l'eau, le pouvoir
rotatoire augmente et se stabilise à la même valeur. A l'équilibre, la
solution de D-glucose contient en quantité de matière 35,5 % de forme a, 64,5 % de forme ß et il n'y a que 0,0030% de forme ouverte.
Retrouver la valeur du pouvoir rotatoire spécifique de la solution obtenue à l'équilibre.
Le glucose est essentiellement sous
forme cyclique ; le glucose sous forme ouverte peut
être négligé.
[a]D20°Csolution= 0,355[a]D20°Cforme a+ 0,645[a]D20°Cforme ß ;
[a]D20°Csolution= 0,355*112 + 0,645*19,0 = 39,76 + 12,26 =52,0 g-1 mL dm-1.
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