単糖類、多糖類

学校ではまだ勉強していないので、まだまだ、知識が浅いのですが、自分で勉強しようと思ってやったのですが、一つ分からない事があって…それはα－グルコースやβ－グルコース、その他の鎖式では無い糖類の還元性を持っているもので、資料集には、例えばαーグルコースの１の炭素の-O-CH-OHが還元性を示すと書いてあります。でもどこが酸化され易いのかよくわかりません。鎖式のアルデヒド基が酸化され易く、還元性を示すのは分かりますが…；
どなたか宜しくお願い致します。

No.3 ベストアンサー 回答者： w-palace 回答日時： 2005/08/18 12:29

-O-CH-OHの部分構造は、ヘミアセタールと呼ばれ、アルデヒドと平衡状態にあります。

すなわち、ごく一部がアルデヒドになっていると思って下さい。そのアルデヒドが酸化されて（すなわち還元性を示して）消費されてしまうと、化学平衡が移動して、ヘミアセタールの一部がアルデヒドになり、最終的にはすべてアルデヒドとして反応してしまう可能性があります。
すなわち、グルコースでは１位の炭素が、ヘミアセタール→-CHO→-COOH（酸化された後の構造）となります。

それに対して、C-O-CH-O-Cの構造はアセタールと呼ばれ、これは、酸触媒などが存在しない限りは、アルデヒドとの平衡関係はありませんので、還元性は示しません。

No.5 回答者： DexMachina 回答日時： 2005/08/18 14:08

No.4です。

「ケトース」の方の構造は、
　　誤:「ヘミアセタール構造」
　　正:「ヘミケタール構造」
です。
お詫びの上、訂正させて戴きます。

No.4 回答者： DexMachina 回答日時： 2005/08/18 14:03

α-グルコースなどは、水溶液中では下のような平衡反応によって、アルデヒド基を持った構造をとります。

～Ｃ
　　＼
　Ｈ　Ｏ
　｜／
～Ｃ　←ＯＨ２
　｜
　ＯＨ

　↓↑

～Ｃ
　　＼
　Ｈ　ＯＨ
　｜
～Ｃ―ＯＨ
　｜←｜
ＨＯ→Ｈ

　↓↑

　Ｈ
　｜
～Ｃ＝Ｏ　= ―ＣＨＯ
　
Ｈ2Ｏ

このため、還元性を持ちます。
このように、平衡反応によってアルデヒド基を持つ単糖類を「アルドース」といいます。
一方、同じ「ヘミアセタール構造」を持つ単糖類でも、α炭素に水素ではなく炭素が結合している場合は、

～Ｃ
　　＼
　Ｃ　Ｏ
　｜／
～Ｃ　←ＯＨ２
　｜
　ＯＨ

　↓↑

～Ｃ
　　＼
　Ｃ　ＯＨ
　｜
～Ｃ―ＯＨ
　｜←｜
ＨＯ→Ｈ

　↓↑

　Ｃ
　｜
～Ｃ＝Ｏ
　
Ｈ2Ｏ

となって、アルデヒド基ではなくカルボニル基(ケト基)になります。このような単糖類をケトースと言います。
こちらは、アルデヒド基を持たないため、還元性を持ちません。
(なお、末端の構造によってはジアルドースやジケトース、ケトアルドースなどもありますが、今はそこまで憶える必要はないと思います)

参考URL：http://homepage1.nifty.com/nomenclator/text/carb …

No.2 回答者： Hiroshi_34 回答日時： 2005/08/18 12:13

ＡＮＯ１　の訂正です。

誤り・・・二糖類は、スクロース以外（マルトース、フルクトースなど）

正しい・・二糖類は、スクロース以外（マルトースなど）

に直してください。フルクトース＝果糖　は単糖類です。

No.1 回答者： Hiroshi_34 回答日時： 2005/08/18 12:07

＞α－グルコースやβ－グルコース、その他の鎖式では無い糖類の還元性を持っているもので、資料集には、例えばαーグルコースの１（位）の炭素の＜＜-O-CH-OHが還元性を示す＞＞と書いてあります。

でもどこが酸化され易いのかよくわかりません。

＜＜・・・＞＞の部分は、＜＜グルコースの環が切れて（つまり、-O-CH-OHの０とCの結合が切れて）鎖状構造になり、１位の炭素原子の部分が、アルデヒド基（－ＣＨＯ）になるから＞＞ということです。あなたの問題集や化学図説の糖類の部分をみてください。

参考→問題集（例：第一学習社、セミナー化学、p240。化学重要問題、p117）や化学図説（例：数研出版、フォトサイエンス化学図録p116）

また、二糖類は、スクロース以外（マルトース、フルクトースなど）は還元性をもちます。この「還元性」という言葉は、「自分は酸化され、相手を還元する「ことを意味します。

単糖類のフルクトースが還元性を示す理由は、環状構造の２位と６位のＣ－Ｏ－Ｃ－結合が切れ、１位、２位の炭素の－Ｃ(ＯＨ)（ＣＨ２ＯＨ)－の部分が鎖状構造となり、－ＣＯ－ＣＨ２ＯＨ　構造になるからです。・・・・・・参考→化学図説（第一学習社：総合図説化学p199など）