3.2. Химические свойства моносахаридов

1. Устойчивы в горячих разбавленных растворах неорганических кислот, что позволяет выделять моносахариды в интактном виде при гидролизе полисахаридов. В концентрированных кислотах подвергаются дегидратации и дают фурфурали (альдегидные производные фурфурана). Так, при нагревании в концентрированной соляной кислоте глюкозы образуется оксиметилфурфураль:

Фурфурали вступают с фенолами в реакцию конденсации, образуя окрашенные соединения, что часто используется для качественного и количественного определения углеводов.

2. Моносахариды легко восстанавливают такие окислители как перекись водорода, ферроцианид, Cu⁺². Окисляется при этом карбонильная группа. Такие сахара называют восстанавливающими или редуцирующими. Реакцию используют для количественного определения сахаров.

3. Альдогексозы легко реагируют со спиртами в присутствии неорганических кислот, образуя аномерные α- и β-гликозиды. Гликозиды представляют собой асимметричные смешанные ацетали, образующиеся в результате взаимодействия между альдегидным атомом углерода внутримолекулярной полуацетальной (пиранозной) формы альдогексоз и второй спиртовой гидроксильной группы молекулы спирта. Связь называется гликозидной. Альдегидный атом углерода в гликозидах является асимметрическим. D-глюкоза дает с метанолом метил-β-D-глюкозид и метил-α-D-глюкозид:

α-D-глюкопираноза β-D-глюкопираноза

метил-α-D-глюкопиранозид метил-β-D-глюкопиранозид

В качестве спиртовой группы при образовании гликозидной связи может выступать одна из свободных групп ОН другого моносахарида в результате чего образуется дисахарид.

3.3. Производные моносахаридов

В организмах моносахариды встречаются преимущественно в виде производных, прежде всего в виде фосфатов, а пентозы – в составе нуклеотидов.

Наряду с собственно моносахаридами широко распространены продукты их окисления и восстановления. Продукты восстановления одной из гидроксильных групп – дезоксисахара. Самый известный пример – дезоксирибоза, входящая в состав дезоксирибонуклеотидов:

H CO HCOH HCOH HCOH CH2OH	H CO CH2 HCOH HCOH CH2OH
D-рибоза	D-дезоксирибоза

Окисление альдегидной группы до карбоксильной приводит к образованию альдоновых кислот, окисление концевой спиртовой группы до карбоксильной – уроновых кислот. В частности, окисление глюкозы дает сответственно глюконовую и глюкуроновую кислоты. Первая в виде фосфата является промежуточным продуктом окислительного распада глюкозы, вторая входит в состав многих полисахаридов.

Одна из наиболее важных сахарных кислот – аскорбиновая.

Витамин, недостаток которого вызывает у человека тяжелое заболевание цингу. Очень неустойчив, подвергается дегидроксилированию по углеродным атомам рядом с двойной связью.

В состав полисахаридов часто входят такие производные D-глюкозы и D-галактозы, у которых при атоме С2 гидроксильная группа заменена на аминогруппу – соответственно D-глюкозамин и D-галактозамин

D-глюкозамин D-галактозамин