Carbono anomérico

Mestre em Química (UFRJ, 2012)
Graduada em Química (UFRJ, 2010)

Monossacarídeos são os carboidratos mais simples que possuem de 3 a 8 carbonos e pelo menos um átomo de carbono assimétrico. Os monossacarídeos naturais têm uma característica comum: quando escritos sob a forma de fórmulas de Fischer, o carbono assimétrico mais afastado da carbonila contém o grupo OH no lado direito. Estes açúcares são chamados açúcares D- (dextrogiro, direito), e L- (de levogiro, esquerdo).

D-Glicose L-Glicose

Quando um grupo hidroxila do monossacarídeo ataca a carbonila do mesmo, essa molécula converte-se na forma cíclica, formando os chamados hemiacetais, por uma reação intramolecular. Essa reação ocorrerá entre o carbono do grupamento funcional (C1 nas aldoses e C2 nas cetoses) e um dos carbonos hidroxilados da molécula. Se a reação ocorrer no C4 este composto será uma furanose e se ocorrer no C5 será uma piranose. Estes compostos também podem ocorrer em duas formas isoméricas, chamadas de α e β (cis ou trans), conforme a posição da hidroxila do C2 em relação a hidroxila do C1.

Nas aldoses, o carbono anomérico será o carbono 1 (C1) pois o carbono do grupo aldeído encontra-se na ponta da estrutura linear da molécula, e nas cetoses corresponde ao carbono 2 (C2) pois o carbono do grupo cetona está na segunda posição.

A forma cíclica dos monossacarídeos é mais estável que a forma linear em solução aquosa se o anel tiver cinco ou mais lados, pois a estabilidade é dada quando os ângulos de ligação são de aproximadamente 109º. Na prática, os açúcares mais comuns, como a glicose, formam anéis de cinco lados (furanoses) ou de seis lados (piranoses).

Tomando a glicose como exemplo, teremos:

Forma Plana D-glicopiranose
Forma α-D-glicopiranose
Forma β-D-glicopiranose

Como são possíveis duas formas cíclicas, tem-se como padrão que se o OH estiver do mesmo lado na projeção de Fischer que o OH do último carbono assimétrico, chamamos de forma α e se estiver do lado oposto é uma forma β. Para as piranoses classificadas como D teremos, na forma α, o OH do carbono anomérico e o CH2OH do último carbono assimétrico em lados opostos do anel.

As formas anoméricas podem ser interconvertidas por mutarotação, que passa sempre pela forma aberta da molécula.

Forma cíclica α ↔ Forma aberta ↔ Forma cíclica β

Para a glicose, quando dissolvida em água, temos 64% forma β e 36% na forma α em solução.

Anômero é o termo utilizado para um dos dois estereoisômeros de um monossacarídeo em sua forma cíclica e que diferem apenas na conformação do carbono anomérico. O termo anomerização é utilizado para o processo que converte um anômero em outro.

Bibliografia:

Atkins, P.W., Jones, L., Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente 5ª ed., Porto Alegre: Ed. Bookman, 2012.

http://homepage.ufp.pt/pedros/anim_jmol/carb_jmol.htm

http://docentes.esalq.usp.br/luagallo/carboidratos.html

http://www.iceb.ufop.br/dequi/professores/Tania/aldeidos_e_cetonas_rea%C3%A7%C3%B5es_II.pdf

http://www.iqm.unicamp.br/sites/default/files/Aula%2017%20Carboidratos.pdf

http://www4.unirio.br/laqam/organica/aula_9.pdf

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