zum Directory-modus

Oxidative Spaltung von 1,2-Diolen

Oxidative Spaltung von 1,2-Diolen mit Periodsäure: Anwendung

Die oxidative Spaltung mit Periodsäure hat bei der Konstitutionsanalyse von Zuckern Anwendung gefunden. Da die meisten Zucker mehrere Paare von vicinalen 1,2-Diolen enthalten, können bei der Oxidation mit Periodsäure komplexe Produktgemische entstehen. Behandelt man einen Zucker mit genügend Oxidationsmittel, so lässt er sich bis in C1 -Körper zerlegen. Behandelt man zum Beispiel Glucose mit 5 Äquivalenten HIO4, so erhält man fünf Äquivalente Methansäure (Ameisensäure) und ein Äquivalent Methanal (Formaldehyd). Beim analogen Abbau von Fructose erhält man aber drei Äquivalente Methansäure, zwei Äquivalente Methanal und ein Äquivalent Kohlendioxid:

Abb.1
Abb.2

Eine endständige Hydroxymethyl-Gruppe (hier: C6) kann in Nachbarstellung zu einem anderen hydroxylierten Kohlenstoff zu Methanal und der um ein Kohlenstoff-Atom verkürzten Aldose oxidiert werden:

Abb.3

Die Oxidationsprodukte eines endständigen Aldehydes erhält man aus der entsprechenden hydratisierten Form, dem geminalen Diol, welches mit der Aldehyd-Gruppe im Gleichgewicht steht. Bei der Oxidation entstehen nun Methansäure und wiederum eine, um ein Kohlenstoff-Atom verkürzte Aldose:

Abb.4

Im Falle einer Nachbarschaft von einer terminalen Hydroxymethyl-Gruppe mit einer Carbonyl-Funktion (Fructose), erhält man bei der oxidativen Spaltung, die ebenfalls über ein geminales Diol verläuft, Methanal und eine Carbonsäure:

Abb.5

Enthält die entstehende Säure eine α-Hydroxy-Gruppe (wie bei der Fructose) entstehen bei der Oxidation Kohlendioxid und ein Aldehyd, der weiter abgebaut werden kann:

Abb.6

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei der oxidativen Spaltung mit Periodsäure das Grundgerüst der Zucker zu Ameisensäure, Formaldehyd und Kohlendioxid abgebaut wird. Das Mengenverhältnis dieser Produkte hängt von der Konstitution des Zuckers ab.

Seite 4 von 7