Введение
Алдоза — моносахарид (простой сахар) с углеродным скелетом, содержащим карбонильную группу на концевой углеродной цепи, что делает его альдегидом, и гидроксильными группами, присоединенными ко всем остальным атомам углерода. Алдозы отличаются от кетоз, у которых карбонильная группа находится не на конце молекулы, а внутри цепи, и поэтому они являются кетонами.
An aldose is a monosaccharide (a simple sugar) with a carbon backbone chain with a carbonyl group on the endmost carbon atom, making it an aldehyde, and hydroxyl groups connected to all the other carbon atoms. Aldoses can be distinguished from ketoses, which have the carbonyl group away from the end of the molecule, and are therefore ketones.
Структура
Как и большинство углеводов, простые альдозы имеют общую химическую формулу Cn(H2O)n. Поскольку формальдегид (n=1) и гликолальдегид (n=2) обычно не считаются углеводами, самым простым альдозом является триоза – глицеральдегид, содержащая всего три атома углерода. Поскольку у них есть как минимум один асимметричный углеродный центр, все альдозы проявляют стереоизомерию. Альдозы могут существовать в D- или L-форме. Определение делается на основе хиральности асимметричного углерода, наиболее удаленного от альдегидной группы, то есть предпоследнего углерода в цепи. Альдозы с гидроксильными группами справа от проекции Фишера являются D-альдозами, а с гидроксильными группами слева – L-альдозами. D-альдозы встречаются в природе чаще, чем L-альдозы. Тест основан на реакции дегидратации, которая протекает быстрее в кетозах, поэтому альдозы реагируют медленно, образуя светло-розовый цвет, а кетозы – быстрее и интенсивнее, образуя темно-красный цвет. Альдозы могут изомеризироваться в кетозы посредством преобразования Лобри де Брюйна — ван Экенштейна.
Стереохимия
Альдозы обычно называют по названиям, специфичным для одного стереоизомера соединения. Это различие особенно важно в биохимии, поскольку многие системы могут использовать только один энантиомер углевода, а не другой. Однако альдозы не фиксированы в какой-либо одной конформации: они могут и действительно переходят между различными формами. Альдозы могут таутомеризоваться в кетозы в динамическом процессе с участием энольного промежуточного соединения (точнее, энедиола). Этот процесс обратим, поэтому альдозы и кетозы можно рассматривать как находящиеся в равновесии друг с другом. Однако альдегиды и кетоны почти всегда более стабильны, чем соответствующие энольные формы, поэтому обычно преобладают альдо- и кето-формы. Этот процесс, с его энольным промежуточным соединением, также позволяет стереоизомеризацию. Щелочные растворы ускоряют взаимопревращение изомеров. Углеводы, содержащие более четырех атомов углерода, существуют в равновесии между циклической (замкнутой) формой и формой открытой цепи. Циклические альдозы обычно изображают в виде проекций Гаворта, а формы открытой цепи – в виде проекций Фишера, обе из которых отражают важную стереохимическую информацию о соответствующих формах.