Альдиты

Альдиты (альдитолы) — ациклические полиолы общей формулы HOCH₂[CH(OH)]_nCH₂OH, формально являющиеся продуктами восстановления альдегидной группы альдоз^[1]. Простейшим альдитом является глицерин.

Номенклатура

В номенклатуре IUPAC названия альдитов образуются заменой суффикса -оза в названии соответствующей альдозы на суффикс -ит (в англоязычной терминологии — на суффикс -itol), например — «глюкоза $\to$ глюцит». Вместе с тем, для альдитов — производных пентоз и гексоз, широко распространенных в природе, обычно используются тривиальные названия, например, сорбит (глюцит), адонит (рибит) и т. п.

Для альдитов с длинной углеродной цепью, структура которых может быть представлена как комбинация структур двух различных альдоз либо альдозы и кетозы, название альдита образуется из префикса — комбинации родительских структур, корня, указывающего на длину углеродной цепи и суффикса -ит (-itol), например, D-глицеро-L-галактогептит (D-glycero-L-galacto-Heptitol)^[2]

Свойства

Альдиты, за исключением глицерина, являются бесцветными кристаллическими веществами, растворимыми в воде, подобно родственным альдозам обладают сладким вкусом. В кислой и щелочной средах альдиты значительно устойчивее, чем альдозы и кетозы и в значительно меньшей степени подвержены карамелизации при нагревании.

Синтез

Общим методом стереоселективного синтеза альдитов является восстановление соответствующих альдоз, в промышленности используется каталитическое гидрирование над никелем Ренея. Восстановление терминального карбонила альдоз не влияет стереохимическую конфигурацию и ведет к образованию единственного стереизомера альдита; так, при восстановлении D- и L-глюкоз (1 и 3) единственным продуктом является сорбит (D-глюцит) (2):

В отличие от восстановления альдегидной группы альдоз, восстановление кетогруппы кетоз ведет к образованию нового хирального центра и, в результате, к смеси изомерных альдитов. Так, при восстановлении фруктозы (2) образуется смесь сорбита (1) и маннита (3):

Биологическая роль и нахождение в природе

Альдиты широко распространены в природе, и многие из них, будучи впервые выделены из растений, получили «растительные» названия - например, сорбит - от лат. sorbus - рябина и маннит, выделенный из маннового ясеня.

В печени человека реализуется полиольный путь трансформации фруктозы в глюкозу, в котором фруктоза при восстановлении кетогруппы восстанавливается в сорбит, который, в свою очередь, дегидрируется до глюкозы. Обратная последовательность реакций, при которой глюкоза (1) восстанавливается до сорбита и затем дегидрируется в глюкозу у больных диабетом является паторенным фактором: накопление сорбита и фруктозы в клетках, нарушению осмотического баланса и повреждению клеток:

Применение

Альдиты — производные пентоз (пентиты) и гексоз (гекситы) благодаря своему сладкому вкусу и малой метаболизируемости используются в качестве подсластителей и сахарозаменителей - в том числе и для продуктов для диабетиков, наиболее широко в этом качестве используются ксилит, маннит и сорбит. В этом же качестве качестве применяются и гликозиды альдитов, образующиеся при восстановлении дисахаридов.

Относительная сладость альдитов и их гликозидов ^[3],^{[см 1]}

Альдит	Сладость по отношению к сахарозе	Энергетическая ценность (кКал/г)	Сладость к энергетической ценности
Глицерин	0.6	4.3	0.56
Эритрит	0.812	0.213	15
Арабит	0.7	0.2	14
Маннит	0.5	1.6	1.2
Сорбит	0.6	2.6	0.92
Ксилит	1.0	2.4 [источник не указан 451 день]	1.6
Лактит	0.4	2.0	0.8
Мальтит	0.9	2.1	1.7
Изомальтит	0.5	2.0	1.0
↑ Курсивом выделены гликозиды альдитов

Ферментативное окисление сорбита является промышленным методом получения сорбозы - исходного продукта в производстве аскорбиновой кислоты (витамина С).

См. также

• Альдозы
• Циклиты

Примечания

1. ↑ alditols // IUPAC Gold Book
2. ↑ 2-Carb-19: Alditols. Nomenclature of Carbohydrates (Recommendations 1996) // IUBMB
3. ↑ Antonio Zamora, "Carbohydrates"