Свойства оксиальдегидов, оксикетонов и моносахаридов

Низшие представители этих классов — обычно бесцветные жидкости, многоатомные оксиальдегиды и оксикетоны кристаллические вещества, иногда густые сиропы; они очень хорошо растворимы в воде, хуже — в спирте, нерастворимы в эфире. Многие из них обладают сладким вкусом, свойственным сахаристым веществам.

Ввиду того что большая часть реакций моноз отвечает их оксиальдегидной или оксикетонной формам, свойства моносахаридов будут излагаться вместе со свойствами оксиальдегидов и оксикетонов с использованием для удобства ациклических формул. Лишь в тех случаях, когда обнаруживаются особенности свойств моносахаридов, зависящие от их циклического строения, будут использоваться циклические окисные формулы.

1. Окисление. Оксиальдегиды и монозы легко окисляются, причем в зависимости от условий получаются весьма разнообразные продукты окисления. Осторожным окислением оксиальдегидов можно получить одноосновные оксикислоты с тем же числом атомов углерода; из альдоз получаются альдоновые кислоты.

Для получения альдоновых кислот окисление альдоз обычно проводят в кислой среде хлором, бромом, гипохлоритом, разбавленной азотной кислотой. При более энергичном окислении альдоз, например концентрированной азотной кислотой, помимо альдегидной группы, окисляется первичная спиртовая и образуются двухосновные оксикислоты, так называемые сахарные кислоты. Продуктами окисления альдоз являются также уроновые кислоты, например глюкуроновая, образующаяся из глюкозы, галактуроновая — из галактозы и т. д. При образовании уроновых кислот окисляется первичный спиртовый гидроксил альдозы и в конце цепи образуется карбоксильная группа, тогда как альдегидная группа остается неизмененной:

При окислении оксикетонов, а также при менее осторожном окислении оксиальдегидов происходит расщепление их молекул.

При окислении моносахаридов в щелочной среде происходит их глубокое расщепление с образованием ряда продуктов, в том числе очень легко окисляющихся. Поэтому моносахариды, так же как оксиальдегиды и α-оксикетоны, у которых гидроксильная группа находится при атоме углерода, соседнем с карбонильной группой, являются сильными восстановителями. Подобно альдегидам, они восстанавливают аммиачную окись серебра с образованием металлического зеркала, а также фелингову жидкость с образованием красной закиси меди.

Восстановление фелинговой жидкости моносахаридами применяется для их количественного определения объемным методом (по количеству израсходованной фелинговой жидкости) или весовым методом (по количеству осевшей закиси меди).