Мутаротация. 
Органическая химия

При растворении чистой a-D-глюкозы^[1] (la)j^⁰ — +113°) в воде через некоторое время в растворе появляются молекулы открытой альдегидной формы, и из нее — снова обе циклические формы аи p-D-глюкозы (для Р-глюкозы [а]у® = +19°). По мере прохождения этих реакций постепенно количество молекул a-формы будет уменьшаться, а количество молекул р-формы — увеличиваться до наступления равновесия. Внешним проявлением этого процесса является постепенное уменьшение угла вращения свежеприготовленного раствора а-глюкозы с +113° до +52° по мере стояния раствора. Конечно, в равновесии будут находиться все таутомерные формы глюкозы, но аи Р-глюкопиранозы, как уже говорилось, преобладают.

При внесении в воду кристаллов чистой p-D глюкозы ([а]Ц⁾ = +19°) наблюдается аналогичная картина. Часть молекул ее через открытую альдегидную форму переходит в a-форму ([а]^° = +113°). При этом изменяется угол вращения свежеприготовленного раствора. Но в случае Р-глюкозы угол вращения раствора увеличивается от +19 до +52° до момента наступления равновесия, когда в растворе содержится та же равновесная смесь всех таутомерных форм.

Изменение угла вращения свежеприготовленных растворов сахаров называется мутаротацией. Оно связано с переходом одних таутомерных форм сахара в другие до наступления состояния таутомерного равновесия.

Кетозы

Кетозы являются изомерами альдоз с тем же числом углеродных атомов и также подразделяются на тетрозы, пентозы, гексозы и т. д. Их состав и строение выражаются общими формулами:

Кетозы содержат на один асимметрический атом меньше, чем соответствующие им альдозы, и поэтому имеют меньшее число оптических изомеров. А именно: кетотетрозы — 2, кетопентозы — 2² = 4, кетогексозы — 2³ = 8 и т. д. Оптические изомеры кетоз, так же как и альдоз, относят к двум рядам: L и D. Принадлежность к D- или L-ряду определяется по расположению гидроксила у последнего (считая от группы С=0) асимметрического атома углерода, соответствующего исходному глицериновому альдегиду:

Кетозы, как и альдозы, существуют в двух формах: открытой кетонной (оксо-форма) и циклической полуацетальной. Замыкание цикла происходит в результате внутримолекулярного присоединения гидроксильной группы к карбонильной группе за счет разрыва к-связи. Но так как у кетоз карбонильная группа находится у второго атома углерода, она реагирует с гидроксилом или пятого углеродного атома (С₅), образуя у-окисное фуранозное кольцо, или шестого (С₆), давая 5-окисное пиранозное кольцо. Причем полуацетальный (гликозидный) гидроксил образуется при втором углеродном атоме. Циклические аи Ц-формы могут переходить в открытую форму и через нее друг в друга.

На примере наиболее важного представителя — ?>-(-) — фруктозы — таутомерию кетоз можно выразить следующей схемой:

Внешним проявлением перехода одной формы кетозы в другую является мутаротация — изменение величины угла вращения свежеприготовленных растворов.

При написании открытых форм кетоз пользуются проекционными формулами Фишера. Для циклических форм применяют формулы Хеуорса:

Генетически близок по строению к моносахаридам вита мин С, или аскорбиновая кислота, которая принадлежит к L-ряду. В молекуле аскорбиновой кислоты два имеющихся енольных гидроксила обусловливают ее кислотные свойства. Поэтому она легко дает соли с щелочными металлами. Аскорбиновая кислота — сильный восстановитель и легко окисляется даже слабыми окислителями, превращаясь при этом в дегидроаскорбиновую кислоту, последняя при восстановлении снова дает аскорбиновую кислоту:

Аскорбиновая кислота (антицинготный витамин) широко распространена в природе, в плодах шиповника ее содержится до 1000 мг на 100 г, в лимоне — 50 мг, в петрушке — 150 мг. Суточная потребность человека в витамине С около 70 мг. К сожалению, аскорбиновая кислота мало устойчива при нагревании и хранении при доступе кислорода. В настоящее время освоен промышленный синтез витамина С на основе.

D-сорбита. Аскорбиновая кислота является прекрасным кон сервантом при производстве сухого молока и консервирован ных фруктов.

• [1] Чистые аи P-D глюкозы могут быть получены дробной кристаллизацией D-глюкозы из абсолютного спирта, а Р-форма — кристаллизациейD глюкозы из пиридина.