1.Окисление

В реакциях окисления монозы играют роль восстановителей.

При окислении моноз с помощью выше приведенных реагентов происходит окисление только карбонильной группы и образуется ряд гликоновых (альдоновых) кислот, они относятся к ряду пентаоксимонокарбоновых кислот.

и з D-маннозы D-манноновая кислота

и з D-галактозы D-галактоновая кислота

Для получения гликоновых кислот обычно используют Br₂/H₂O в присутствии солей Sr²⁺ и Ca²⁺. При этом образующиеся гликоновые кислоты превращаются в соответствующие соли, например в глюконат кальция при окислении D-глюкозы.

б) Окисление с помощью конц. HNO₃.

D-глюкоза D-глюкаровая кислота

При использовании конц. HNO₃, кроме карбонильной группы, окисляется концевая CH₂-OH группа, и образуется ряд гликаровых (аровых, альдаровых, сахарных) кислот, они относятся к ряду тетраоксидикарбоновых кислот.

из D-маннозы D-маннаровая кислота

из D-галактозы D-галактаровая кислота

Гликоновые и гликаровые кислоты самопроизвольно образуют γ- и δ-лактоны, например:

D-глюконовая кислота D-γ-глюконолактон

Витамин С – L-аскорбиновая и L-дегидроаскорбиновая кислоты являются производными L-гулоновой кислоты. Витамин С обеспечивает иммунологический статус человеческого организма. Исходными соединениями для биосинтеза аскорбиновых кислот являются D-глюкоза или D-галактоза. В промышленности аскорбиновые кислоты получают из D-глюкозы синтетически.

2. Восстановление

При восстановлении моноз образуются многоатомные спирты, называющиеся глицитами (альдитами).

и з D-маннозы D-маннит

и з D-галактозы D-галактит

Глициты (особенно манниты) широко распространены в растительном мире (водоросли, оливки, лук), обеспечивая сладковатый вкус растениям. Сорбит является заменителем сахарозы (сахара), но практически не усваивается.

При восстановлении кетоз образуются два диастереомерных альдита.

3.Взаимодействие с гидроксиламином и фенилгидразином

Реакция моноз и биоз с гидроксиламином дает аналогично альдегидам и кетонам соответствующие оксимы. При взаимодействии с фенилгидразином – фенилгидразон, который является промежуточным соединением, дальнейшие првращения которого в избытке фенилгидразина дают специфические для моноз и биоз производные – озазоны. Озазоны используют для идентификации некоторых моноз. Это связано с гигроскопичностью моноз и биоз (они превращаются под действием влаги воздуха в сиропы), что не позволяет определить их температуры плавления. В справочниках имеются температуры плавления соответствующих озазонов.

а)

D-арабиноза оксим D-арабинозы

б)

озазон D-глюкозы

D-глюкоза, D-манноза и D-фруктоза образуют один и тот же озазон, поскольку в этих соединениях совпадают конфигурации асимметрических атомов С₃, С₄ и С₅.

5. Последовательность реакций для удлинения цепи моноз (синтез Килиани-Фишера)

6.Последовательность реакций для укорачивания цепи моноз (деградация по Руффу)

II. Реакции циклической формы

-ОН* - гликозидный гидроксил (полуацетальный)

-ОН - гликозный гидроксил (группы, аналогичные НО-группам многоатомных спиртов)

Реакционная способность гликозидного гидроксила выше реакционной способности гликозных (спиртовых) гидроксилов.

1.Алкилирование

а) моноалкилирование (в реакции участвует только гликозидный гидроксил).

Полученное соединение относится к ряду О-гликозидов (ацеталей). Из маннозы получают маннозиды, из галактозы – галактозиды.