Стериоизомерия моносахаридов

Все моносахариды содержат ассиметричные (хиральные) атомы углерода. Все изомеры моносахаридов подразделяют на D- и L-формы по сходству расположения групп атомов у последнего центра ассиметрии с расположением групп у D- и L-глицеральдегида:

Природные гексозы: глюкоза, фруктоза, манноза и галактоза – принадлежат к соединениями D-ряда.

Природные моносахариды обладают оптической активностью – способностью вращать плоскость поляризованного луча света – одна из важнейших особенностей веществ (в т.ч. моносахаридов), молекулы которых имеют ассиметричный атом углерода. Свойство вращать плоскость поляризованного луча вправо – обозначают знаком (+), а в противоположную сторону – (-). Так, D-глицеральдегид вращает плоскость поляризованного луча вправо, т.е. D-глицеральдегид является D (+)-альдотриозой. Однако направление угла вращения поляризованного луча заранее непредсказуемо. Моносахариды, относящиеся к D-ряду, могут быть как право- так и левовращающимися. Например, глюкоза, встречающаяся в природе – правовращающаяся, а обычная форма фруктозы – левовращающаяся.

Эквимолярная смесь стереоизомеров (энантиомеров или L- и D-форм) называется рацемической смесью или рацематом и не обладает оптической активностью. Если сравнивать стереоизомеры моносахаридов, не являющихся энантиомерами, различия в структуре между ними достаточны для того, чтобы у этих моносахаридов были разные химические свойства, а также температура плавления и кипения, растворимость и т. д. Такие пары стереоизомеров называют диастереомерами. Например, D-манноза является энантиомером по отношению к L-маннозе и диастереомером по отношению к 14 другим гексозам (D- и L-формы галактозы, глюкозы и т.д.).

Диастереомеры, отличающиеся по конфигурации только при одном из нескольких хиральных центров, называются эпимерами. В природе особенно часто встречаются такие эпимеры: глюкоза и галактоза (различия по конфигурации только С-4), глюкоза и манноза (различия по С-2).