6.5 Mutarotation 与构象稳定性

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详细内容

水中 glucose 线性形式很少，cyclic forms 占主要比例。alpha 和 beta anomers 可通过 linear form 互相转化，称为 mutarotation。

要点：

mutarotation 经 linear form。
acid/base catalysed。
chair forms 通常比 boat forms 稳定。
bulky substituents 倾向 equatorial positions。
不同 monosaccharides 的 anomer 稳定性不同。

深入讲解

mutarotation 是 alpha 和 beta anomers 通过短暂 linear form 互相转化，导致 optical rotation 随时间变化直到 equilibrium。因为 glycosidic bond 锁定 anomeric carbon，参与 glycosidic bond 的 anomeric centre 通常不能再 mutarotate。

构象稳定性来自 substituent positions。chair conformation 中 bulky groups 偏向 equatorial，因为 axial 会产生 1,3-diaxial repulsion。对 glucose 来说，beta-D-glucopyranose 多个大取代基可处于 equatorial，因此通常更稳定。

原文小点逐条解释

原文小点： mutarotation 经 linear form。
- 讲解： 这个小点是在说明 mutarotation 或 chair stability；要联系 linear form、anomer interconversion 和 axial/equatorial substituents。
原文小点： acid/base catalysed。
- 讲解： 这个小点是在说明 mutarotation 或 chair stability；要联系 linear form、anomer interconversion 和 axial/equatorial substituents。
原文小点： chair forms 通常比 boat forms 稳定。
- 讲解： 这个小点是在说明 mutarotation 或 chair stability；要联系 linear form、anomer interconversion 和 axial/equatorial substituents。
原文小点： bulky substituents 倾向 equatorial positions。
- 讲解： 这个小点是在说明 mutarotation 或 chair stability；要联系 linear form、anomer interconversion 和 axial/equatorial substituents。
原文小点： 不同 monosaccharides 的 anomer 稳定性不同。
- 讲解： 这个小点是在说明 mutarotation 或 chair stability；要联系 linear form、anomer interconversion 和 axial/equatorial substituents。

做题和复习时怎么用

若问哪个 anomer/chair 更稳定，画出 chair 后数 bulky substituents 的 axial/equatorial。不要只背 alpha 或 beta 一定更稳定，不同糖可能不同。

常见误区

不编号碳就判断 alpha/beta 或 glycosidic linkage。
把 D/L 与旋光正负混淆。