Mutarrotación

La mutarrotación es referix al canvi en rotació òptica que acompanya a l'epimerización. En la química dels sucres este terme es referix habitualment a la epimerización de l'àtom de carbono hemiacetal.¹

En l'estructura cíclica de la glucosa el carbono 1 es torna quiral, i es diu carbono anomérico (carbono hemiacetálico). Es distinguixen dos anómeros segons la disposició del grup hidroxilo: en els monosacàrits de la série D (comparats en el gliceraldehido), el grup hidroxilo queda en posició axial (cap a avall en la representació plana) en el anómero alfa i en posició equatorial (cap a dalt en la representació plana) en el anómero beta.

Les formes alfa i beta de la glucosa són diastereoisómeros, de modo que tenen propietats físiques diferents. Entre estes, la rotació òptica.

Quan la D-glucosa es cristaliza a partir d'etanol, sofrix un procés de ciclación donant lloc a α-D-glucopiranosa en punt de fusió de 146 °C i [α]D +112,2º. Si cristalizamos D-glucosa a partir d'una mescla d'etanol-aigua, esta es cicla donant β-D-glucopiranosa, en punt de fusió entre 148 i 155 °C i [α]D +18,7º.

A pesar del seu fàcil interconversión en dissolució, les formes alfa i beta dels carbohidrats són capaços d'existir de forma independent, podent ser aïllades moltes com a sòlits cristalins en forma pura. Abdós formes en estat sòlit no es interconvierten, sent estables indefinidament. cal senyalar que per a medir estes rotacions òptiques, procedim a la medició immediata despuix de la dissolució de cada u d'ells en aigua.

Quan es deixa en repòs, la rotació òptica de la dissolució que conté l'isòmer α disminuïx des de 112,2º a +52,5º; la rotació de la dissolució de l'isòmer β aumenta des de +18,7º al mateix valor de +52,5º. Este fenomen és la mutarrotación, en la que l'anell de pirano (estructura del monòmer) es pot obrir per a formar un aldehit acíclic (que representa un intermediari del procés) per mig d'una reacció química (forma oberta); este es tanca resultant en la forma alfa o beta, obtenint al final una mescla en equilibri encara que hajam partit de només la forma alfa o beta.

Mutarrotación entre les formes alfa i beta de la glucosa

La distribució entre les formes anoméricas alfa i beta en l'equilibri es calcula a partir de les rotacions òptiques dels isòmers purs i de la rotació òptica final de la dissolució, i es determina que és 36 % i 64 % a una temperatura de 25 °C. En l'equilibri només estan presents en cantitats significatives les formes de piranosa de la D-glucosa degut a que la forma oberta de la glucosa representa un 0,02 %, un valor tan chicotet que és despreciable.