Strutture emiacetaliche cicliche: forme piranosiche e furanosiche

Formazione dell'emiacetale ciclico

In soluzione acquosa, un monosaccaride può chiudersi ad anello quando un gruppo alcolico ($OH$) reagisce con il gruppo carbonilico, formando un emiacetale ciclico. Negli aldoesosi è il $OH$ del $C4$ ad attaccare il carbonio aldeidico $C1$: si ottiene un anello a cinque termini, detto forma furanosica, composto da quattro atomi di carbonio e un atomo di ossigeno.

Chetoesosi e anelli

Nei chetoesosi, come il fruttosio, il carbonile si trova sul $C2$, che diventa il carbonio anomerico. È il $OH$ del $C5$ ad attaccarlo, generando ancora una forma furanosica, ma con una sequenza diversa di atomi di carbonio nell’anello. La forma piranosica, a sei termini, resta generalmente più stabile.

Stabilità e equilibrio

• L’anello a sei termini può assumere la conformazione a sedia, con angoli di legame prossimi a $109.5^{\circ}$ e minore ingombro sterico.
• L’anello a cinque termini non può assumere questa conformazione, quindi è meno stabile.
• Gli anelli a sette termini sono sfavoriti per l’eccessiva distanza tra i gruppi reattivi.

In acqua l’equilibrio favorisce nettamente la forma piranosica: $Stabilit\grave{a}: Forma\ piranosica > Forma\ furanosica$