Ксилоза, свойства, получение и применение.
Ксилоза – органическое соединение, естественный моносахарид из группы пентоз, имеющий формулу C5H10O5.
Ксилоза, формула, молекула, строение, вещество
Химические свойства ксилозы. Химические реакции (уравнения) ксилозы
Получение и производство ксилозы
Ксилоза, формула, молекула, строение, вещество:
Ксилоза (ксилопентоза, «древесный сахар») – органическое соединение, естественный моносахарид из группы пентоз, имеющий формулу C5H10O5.
Ксилоза впервые была выделена из древесины и поэтому получила соответствующее название.
Ксилоза относится к группе пентоз и альдоз.
Пентозы (от др.-греч. πέμπτος – «пять» + фр. -ose – суффикс, обозначающий принадлежность к сахарам) – общее родовое химическое название класса пятиуглеродных моносахаридов, то есть сахаров, общей формулой которых является C5(H2O)5, или C5H10O5.
Альдозы – это моносахариды, содержащие альдегидную группу (-CHO) в открытой форме. Альдозы могут существовать как в циклической (фуранозной либо пиранозной), так и в открытой формах. В циклической форме альдегидная группа может находиться в замаскированном виде (полуацеталя).
Молекула ксилозы может существовать в двух различных стереоизомерных формах: D-изомера и L-изомера, называемых D-ксилоза и L-ксилоза. D-ксилоза – натуральный сахар, L-ксилоза – синтетический сахар.
Ксилоза может существовать не только в открытых формах (D-ксилоза, L-ксилоза), но и в циклических – фуранозной либо пиранозной формах: α-ксилопираноза, β-ксилопираноза, α-ксилофураноза и β-ксилофураноза.
Ксилоза содержится в эмбрионах растений в качестве эргастического вещества, входит в состав растительных слизей, гумми, является одним из мономеров полисахарида клеточных стенок – гемицеллюлозы ксилана. Ксилоза также входит в состав различных гликозидов и олигосахаридов древесины. Образуется в растениях при декарбоксилировании глюкуроновой кислоты.
Химическая формула ксилозы C5H10O5.
Аналогичную общую химическую формулу имеют и другие моносахариды: арабиноза, рибоза, ликсоза, рибулоза, ксилулоза, 3-кетопентоза.
Ксилоза представляет собой моносахарид, содержащий пять атомов углерода и одну альдегидную (-CHO) группу.
Строение молекулы ксилозы, структурная формула ксилозы:
Рис. 1. D-ксилоза
Рис. 1. L-ксилоза
Систематическое химическое наименование ксилозы:
(2R,3S,4R)-2,3,4,5-тетрагидроксипентаналь (D-ксилоза),
(2S,3R,4S)-2,3,4,5-тетрагидроксипентаналь (L-ксилоза).
Ксилоза очень хорошо растворяется в воде.
Температура плавления ксилозы 144-145 °C. Удельное вращение водного раствора D-ксилозы +18,8°.
Физические свойства ксилозы:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Цвет | белый, бесцветный |
| Запах | без запаха |
| Вкус | сладкий |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | твердое кристаллическое вещество |
| Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 | 1,525 |
| Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 | 1525 |
| Температура разложения, °C | — |
| Температура плавления, °C | 144-145 |
| Температура кипения, °C | — |
| Молярная масса, г/моль | 150,13 |
Химические свойства ксилозы. Химические реакции (уравнения) ксилозы:
При действии на ксилозу разбавленных кислот образуется фурфурол.
Не сбраживается обычными дрожжами.
При восстановлении образует многоатомный спирт ксилит.
При окислении образует ксилоновую, а затем триоксиксилоглутаровую кислоту, используемую в аналитической химии и как заменитель лимонной кислоты в пищевой промышленности.
Получение ксилозы:
Ксилозу получают из гемицеллюлозы, одного из основных компонентов биомассы.
Ее получают путём кислотного гидролиза отрубей, соломы, древесины, хлопковой шелухи, кукурузных кочерыжек, пивной дробины.
Применение ксилозы:
– выращивание дрожжеподобных организмов, используемых для получения ценного корма для скота,
– как заменитель лимонной кислоты в пищевой промышленности.
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com.