Альдоза гликоновая (альдоновая) кислота

D-глюкоза D-глюконовая кислота

С помощью сильного окислителя - концентрированной азотной кислоты - концевые группы альдоз (альдегидная и первичноспиртовая) одновременно окисляются в карбоксильные группы, образуя гликаровые кислоты (называемые также сахарными):

Альдоза гликаровая кислота

Получающаяся из D-галактозы галактаровая (слизевая) кислота трудно растворима в воде, что используется для обнаружения галактозы методом окисления ее азотной кислотой.

Если предварительно защитить склонную к окислению альдегидную группу (например, превращением альдозы в гликозид), то становится возможным избирательное окисление первичной спиртовой группы и образуются гликуроновые (уроновые) кислоты.

 этил-D-глюкопиранозид D-глюкуроновая кислота

Уроновые кислоты при нагревании их солей с металлами (никель, магний) подвергаются декарбоксилированию. При этом из гексуроновых кислот образуются пентозы. В организме за счет ферментативной реакции декарбоксилирования D-глюкуроновой кислоты получается D-ксилоза.

D-глюкуроновая кислота D-ксилопираноза

 Приведенная реакция показывает генетическую связь пентоз с гексозами, являющимися продуктами фотосинтеза

Кетозы не окисляются слабыми окислителями. При действии сильных окислителей происходит расщепление молекул. Так, например, при окислении фруктозы получаются винная и щавелевая кислоты :

D-глюкоза щавелевая кислота винная кислота

Слабые окислители в щелочной среде (аммиачный раствор оксида серебра, соединения Сu²⁺ ) превращают монозы в сложную смесь продуктов окисления и служат для качественного и количественного определения альдоз и кетоз .

Кетозы тоже способны восстанавливать катионы металлов, так как они в щелочной среде изомеризуются в альдозы.

Алкилирование

При действии на моносахариды более сильных алкилирующих агентов, например алкилгалогенидов, наряду с гликозидным гидроксилом в реакцию вступают все спиртовые гидроксилы монозы с образованием простых эфиров. Простые эфиры не гидролизуются, а гликозидная связь легко подвергается гидролитическому расщеплению в кислой среде.

β,D-глюкопираноза пентаметилглюкопиранозид 2,3,4,6-тетра-О-метил-

-D-глюкопираноза

Большое практическое значение имеют триметилсилиловые эфиры моносахаридов (ТМС-эфиры). Моносахариды - нелетучие соединения, поэтому для анализа методами ГЖХ или масс - спектрометрии их необходимо перевести в летучие производные, например ТМС - эфиры, путем взаимодействия с триметилхлорсиланом (СН₃)₃SiCl.

D-глюкопираноза ТМС-эфир D-глюкопираноза

Ацилирование

 Моносахариды легко ацилируются ангидридами и галогенангидридами органических кислот, образуя сложные эфиры с участием всех гидроксильных групп. Например, при действии с уксусным ангидридом получаются ацетильные производные моносахаридов:

D-глюкопираноза 1,2,3,4,6-пентаа-О-ацетил-D-глюкопиранозид

Сложные эфиры моноз гидролизуются как в кислой, так и щелочной средах.

Большое значение имеют эфиры неорганических кислот, в частности, эфиры фосфорной кислоты - фосфаты. Они содержатся во всех растительных и животных организмах и представляют собой метаболически активные формы моносахаридов. К ним прежде всего относят фосфаты Д-глюкозы и Д-фруктозы :

6-фосфат 1-фосфат- 1,6-дифосфат

-D-глюкопиранозы α- D-глюкопиранозы α-D-фруктофуранозы