Bio-org Chemie WZ 4: Koolhydraten / Stereochemie II 2020-2021 ___________________________________________________________________________ KOOLHYDRATEN / STEREOCHEMIE II In deze digitale werkbundel vind je de verschillende stappen terug om zelfstandig door alle opgaven van de oefenzitting te lopen met vergelijkbare begeleiding zoals in een ‘echte’ oefenzitting. Let op, alle links (modules voorbereidende opgaven, filmpjes, tips en slides) zijn enkel bereikbaar als je ook ingelogd bent op Toledo. VOORBEREIDING Klik hier om de inleidende slides (Kaltura-opname) over dit topic door te nemen De twee manieren om de ringsluiting te doen die in het filmpje uitgelegd worden, staan hieronder ook nog eens beschreven. Voor studenten die WZ3 on campus pas na deze WZ doorlopen, bekijk in het filmpje aandachtig het reactiemechanisme dat hoort bij de ringsluiting. Omzetting van Fischerprojectie van de open-keten suiker Haworthprojectie van de gevormde hemiacetaal (halfacetaal hemiacetaal) ring in of Algemeen: In de Haworthprojectie staat de anomere koolstof steeds rechts. Wat rechts staat in de Fischerprojectie komt onder de ring in de Haworthprojectie. a) Eerste methode (voordeel: ruimtelijk inzicht - nadeel: en -vorm moeilijker te bepalen) 1 CHO H 2 OH HO 3 H H 4 OH H 5 OH 6 CH2OH 6 H H 4 5 OH OH OH H CH2OH 6 3 CH2OH H H 1 CHO 4 5 H OH OH 2 OH OH 3 H O H C 1 H 2 OH 6 CH2OH H 4 OH 5 H OH 3 H 1 O H 2 OH 1 H,OH Bio-org Chemie WZ 4: Koolhydraten / Stereochemie II 2020-2021 ___________________________________________________________________________ Hoe bepaalt men de stereochemie op het anomere C-atoom? In het -anomeer komt de OH-groep op de anomere koolstof aan dezelfde zijde (Cis) te liggen als de OH-groep van het hoogst genummerde chirale C-atoom in de Fischerprojectie (Dat hoeft niet noodzakelijk de OH-groep te zijn die hemiacetale (of hemiketale) ringsluiting zal uitvoeren!) In het -anomeer komt de OH-groep op de anomere koolstof aan de overzijde (Trans) te liggen van de OH-groep van het hoogst genummerde chirale C-atoom in de Fischerprojectie! b) Alternatieve methode, waarbij de positie van H en OH op de anomere koolstof in de Fischerprojectie wordt vastgelegd (de OH-groepen die de stereochemie ( of ) bepalen worden vetjes gedrukt). 6 CH2OH H H OH 4 -D-glucopyranose O 5 OH H 2 3 H 1 CHO H 2 OH HO 3 H H 4 OH 5 OH H 6 CH2OH H 1 H 2 HO 3 H H 4 OH H 5 O C H OH H OH HO H HO 3 H H 4 OH H 5 OH OH 3 H HOH2C H O = cis HO 1 H H 2 OH HO 3 H H 4 OH HOH2C 5 H H 2 C 2 OH = cis C 1 5 CH2OH 1 OH 4 6 HO OH H 6 H 1 OH O 6 6 CH2OH = trans C O = trans 6 CH2OH 5 H -D-glucopyranose H OH 4 OH 3 H 2 O H 2 OH OH 1 H Bio-org Chemie WZ 4: Koolhydraten / Stereochemie II 2020-2021 ___________________________________________________________________________ Voorbereidende opgaven Oefening V1 Enkele korte vraagjes over een aantal begrippen: a) Duidt de uitgang pyranose op een vijf- of een zesring? En de uitgang furanose? b) Definieer een D-suiker. Wat weet je over het overeenkomstig L-suiker? c) Wat gebeurt er met groepen die in de Fischerprojectie rechts/links staan bij de omzetting naar de Haworthprojectie? d) en heeft betrekking op de positie van 2 OH-groepen ten opzichte van elkaar ( = cis; = trans). Over welke twee OH-groepen gaat het? Klik hier om deze voorbereidende opgaven via de online module in Toledo te maken In de online module kan je de voorbereidende opgaven maken en krijg je feedback (correcte antwoord + uitleg) nadat je de antwoorden van alle voorbereidende opgaven hebt ingevoerd. 3 Bio-org Chemie WZ 4: Koolhydraten / Stereochemie II 2020-2021 ___________________________________________________________________________ Opgaven werkzitting Alle studenten maken deze opgaven thuis. Indien je de oplossing niet zelf vindt, kan een tip je misschien op weg zetten. De uitgewerkte oplossing (met ingesproken uitleg) is ook steeds per oefening toegevoegd. Consulteer deze pas nadat je zelf een grondige poging hebt ondernomen om de oefening te maken, of pauzeer het filmpje om terug zelf verder te werken als je het nodig had om op te starten. Beluister de oplossing altijd, ook wanneer je zelf tot een juiste uitkomst bent gekomen: soms worden er extra aandachtspunten aangehaald, een correcte manier van noteren, handige tips of extra bijvragen gesteld. Tijdens het moment van de oefenzitting zelf kan je steeds terecht in een Blackboard Collaborate sessie. In deze sessie kan je via de chatfunctie of gewoon mondeling onderling overleggen met alle studenten van je reeks die van thuis uit aan het werk zijn tijdens het moment van de oefenzitting. Je kan ook je spiegelclip gebruiken om elkaar je oplossingenblad te tonen. Indien je toch niet tot een antwoord komt op je vraag, kan je steeds terecht op het discussieforum, of tijdens de laatste ‘on campus’ oefenzitting, hier nog vragen over stellen aan de assistent(e). Oefening 1 Geef - uitgaande van de Fischerprojectie - de omzetting van D-allose naar -Dallofuranose (cyclische hemiacetaalvorming) en geef hiervan de Haworthprojectie. Klik hier voor Tip(s) Klik hier voor de Oplossing via de ruimtelijke methode Klik hier voor de Oplossing via de Fischer methode Oefening 2 Geef - uitgaande van de Fischerprojectie - de omzetting van L-tagatose naar -Ltagatofuranose (cyclische hemiacetaalvorming) en geef hiervan de Haworthprojectie. Klik hier voor Tip(s) Klik hier voor de Oplossing via de ruimtelijke methode Klik hier voor de Oplossing via de Fischer methode 4 Bio-org Chemie WZ 4: Koolhydraten / Stereochemie II 2020-2021 ___________________________________________________________________________ Oefening 3 In welk van de volgende suikermoleculen is de 1,3-diaxiale interactie het grootst? Geef ook de oxidatietrap van de met * aangeduide atomen. a) b) CH2OH CH2OH O OH c) OH HO CH2OH OH O OH OH d) O CH2OH OH O OH HO HO OH HO OH OH OH Klik hier voor Tip(s) Als je niet meer weet hoe je cyclohexaan (zesring suiker) ruimtelijk tekent, Klik hier voor stappenplan figuur Klik hier voor stappenplan tekst Klik hier voor de Oplossing voor molecule a Klik hier voor de Oplossing met de vergelijking tussen alle moleculen Oefening 4 Onderstaand suiker is een enantiomeer/anomeer/epimeer/diastereomeer (schrappen wat niet past) van -D-glucopyranose. Geef ook de correcte naam. HO CH2OH O OH OH OH Klik hier voor Tip(s) om alfa-D-glucopyranose te maken Klik hier voor Tip(s) ivm terminologie stereo-isomeren Klik hier voor Tip(s) om de naam van het suiker te zoeken Klik hier voor de Oplossing (tekenen alfa-D-glucopyranose + begrippen) Opgelet: op het einde van het filmpje (tijdstip 7:55) wordt de naam van het suiker foutief vermeld als zijnde -D-glucopyranose. Dit moet zijn -D-allopyranose, zoals in het volgende filmpje uitgebreid wordt toegelicht. Klik hier voor de Oplossing (naam gegeven suiker) 5 OH Bio-org Chemie WZ 4: Koolhydraten / Stereochemie II 2020-2021 ___________________________________________________________________________ Oefening 5 Geef de volledige naam aan onderstaand suiker en teken de Fisherprojectie van de open-ketenvorm. Geef de absolute configuratie (R of S) van het met * aangeduide atoom. HO CH2OH O OH OH OH Klik hier voor Tip(s) om de volledige naam van het suiker te vinden (=stappenplan om suiker open te breken naar lineaire vorm) Klik hier voor Tip(s) om de configuratie van chirale C te bepalen Klik hier voor de Oplossing (omzetting naar openketenvorm + naam) Klik hier voor de Oplossing (configuratie chirale C) 6 Bio-org Chemie WZ 4: Koolhydraten / Stereochemie II 2020-2021 ___________________________________________________________________________ Extra opgaven Oefening E1 Geef de volledige naam aan onderstaand suiker en teken de Fischerprojectie van de open-ketenvorm. Geef de absolute configuratie (R of S) van C5. OH OH O OH OH CH2OH Oefening E2 Geef de Haworthprojectie van -L-talofuranose. Oplossingen (uitkomsten, geen volledige uitwerkingen) van deze opgaven komen achteraf op Toledo. Vragen hierover kunnen steeds via het discussieforum gesteld worden. 7
