Реакции окисления моносахаридов

Окисление в нейтральной или кислой среде.

В нейтральной или кислой среде реакции окисления альдоз протекают без разрушения углеродного скелета с образованием соответствующих кислот.

При использовании мягких окислителей (бромная вода) окисляется только альдегидная группа (наиболее легко окисляемая) и образуются гликоновые кислоты. Под воздействием более жестких окислителей (разбавленная HN0₃) происходит окисление концевых групп альдоз (альдегидной и первичноспиртовой) с образованием гликаровых кислот:

Бромная вода окисляет альдозы, но нс окисляет кетозы, и используется для синтеза глюконовой (монокарбоновой) кислоты из глюкозы.

Альдоновые кислоты проявляют свойства, обычные для полигидроксикис- лот. Для них характерна способность к лактонизации: в водных растворах устанавливается равновесие между молекулами кислоты и двумя ее лактонами (пятичленным у- и шестичленным 5-лактоном)

При окислении концевой первичноспиртовой группы с сохранением (защитой) альдегидной группы образуются гликуроновые кислоты. Для защиты используется реакция образования гликозидов, которые не способны к цикло- оксо-таутомерии:

В организме окисление глюкозы до глюкуроновой кислоты происходит с участием ферментов, которые специфически подвергают изменению только первичноспиртовую группу. Уроновые кислоты подвергаются декарбоксилирова- нию, таким путем в организме человека синтезируются пентозы из гексоз:

Уроновые кислоты входят в состав гетерополисахаридов, участвуют в процессах детоксикации чужеродных веществ — выведение из организма в виде глюкуронидов

Окисление в щелочной среде.

В щелочной среде окисление альдоз протекает с разрушением углеродного скелета и образованием смеси продуктов деструкции молекул. Кетозы также вступают в такие реакции окисления, так как в щелочной среде они изомеризуются в альдозы.

Изомеризация кетогсксоз в альдогсксозы протекает в присутствии щелочи через ендиольную форму:

В щелочной среде моносахариды окисляются реактивом Толленса (гидроксид диаминссрсбра) — реакция серебряного зеркала:

Моносахариды окисляются также реактивами Фелинга и Бенедикта, которые содержат катионы Си²⁺, с образованием комплексов с ионами органических кислот. Принцип действия реактивов одинаков и основан на восстановлении ионов Си²⁺ (реактив голубого цвета) до Си⁺ с осаждением красного оксида Си₂0:

Реактивы Толленса, Фелинга и Бенедикта используются в качественных тестах для обнаружения альдоз и кетоз в биологических жидкостях (кровь, моча).