Глицеральдегид
Глицеральдеги́д (глицериновый альдегид, 2,3-дигидроксипропаналь, α,β-диоксипропионовый альдегид, глицераль), моносахарид из группы альдоз, альдотриоза, CH2 OHCHOHCHO. Содержит асимметрический атом углерода, обладает оптической активностью. Существует в виде двух энантиомеров – D-глицеральдегида и L-глицеральдегида. В живых организмах присутствует в виде D-формы. Молярная масса 90,08 г/моль. Плотность 1,455 г/см³. Температура плавления димера DL-глицеральдегида 132–145 °C (зависит от скорости нагревания), мономеров – 69–70 °C.
Физико-химические свойства
DL-глицеральдегид кристаллизуется в виде димера, растворяется в воде [3 г/100 мл (18 °C)], очень плохо растворяется в этаноле и диэтиловом эфире, не растворяется в бензоле. Димер DL-глицеральдегида диссоциирует при растворении в воде.
D- и L-формы глицеральдегида – бесцветные кристаллические вещества, обладающие сладковатым вкусом, хорошо растворяются в воде с образованием вязких сиропов, плохо растворяются в этаноле и диэтиловом эфире, не растворяются в бензоле.
При обработке щёлочью глицеральдегид легко изомеризуется в дигидроксиацетон.
Глицеральдегид взаимодействует с металлами и щёлочами с образованием солей. При каталитическом гидрировании или восстановлении борогидридами щелочных металлов даёт глицерин. При мягком окислении глицеральдегида образуется глицериновая кислота. При действии разбавленных щелочей на DL-глицеральдегид в результате реакции альдольной конденсации образуются DL-формы фруктозы и сорбозы, D-глицеральдегид в данных условиях даёт D-формы этих сахаро́в.
Способы получения
Глицеральдегид получают окислением глицерина в мягких условиях (например, пероксидом водорода в присутствии солей закиси железа) или кислородом воздуха на платиновом катализаторе, окислением акролеина надбензойной кислотой или хлоратом в присутствии тетраоксида осмия.
Участие в обмене веществ
Фосфорилированное производное D-глицеральдегида (D-глицеральдегид-3-фосфат) является одним из промежуточных продуктов процессов гликолиза, глюконеогенеза, фотосинтеза.
В ходе гликолиза D-глицеральдегид-3-фосфат образуется при расщеплении фруктозо-1,6-бисфосфата фруктозобисфосфат-альдолазой (КФ 4.1.2.13). Изомеризация второго продукта этой реакции – фосфорилированного производного дигидроксиацетона (дигидроксиацетонфосфата) под действием триозофосфатизомеразы (КФ 5.3.1.1) тоже приводит к образованию D-глицеральдегид-3-фосфата, который далее превращается в D-1,3-бисфосфоглицерат за счёт действия глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы (КФ 1.2.1.13).
При прохождении глюконеогенеза и фотосинтеза D-глицеральдегид-3-фосфат образуется из D-1,3-бисфосфоглицерата и превращается в фруктозо-1,6-бисфосфат в ходе реакций, обратных вышеописанным.
Применение
Глицеральдегид применяют для получения полиэфиров и адгезивов, для модификации целлюлозы и дубления кож. В биохимических исследованиях глицеральдегид как простую молекулу, содержащую асимметрический атом углерода, используют в качестве стереохимического стандарта для номенклатуры оптических изомеров природных веществ.
Литература
- Каррер П. Курс органической химии / пер. с нем. В. Э. Вассерберга [и др.]. – 2-е изд., стер. – Ленинград : Госхимиздат, Ленинградское отделение, 1962.
- Справочник биохимика / Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот, К. Джонс ; пер. с англ. В. Л. Друцы, О. Н. Королевой. – Москва : Мир, 1991.
- Encyclopedia of toxicology / ed.-in-chief P. Wexler. – 3rd ed. – San Diego, CA : Academic Press, 2014. – Vol. 2.
- Mota C. J. A. Glycerol : a versatile renewable feedstock for the chemical industry / C. J. A. Mota, B. P. Pinto, A. L. de Lima. – Cham : Springer, 2017.
- Нельсон Д. Л. Основы биохимии Ленинджера. В 3 т. Т. 2. Биоэнергетика и метаболизм / Д. Нельсон, М. Кокс ; пер. с англ. Т. П. Мосоловой [и др.]. – 4-е изд. – Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2020. – (Лучший зарубежный учебник).
