単糖類物性データ集

1.ヘキソースの熱力学的性質

【融点】 単糖の融点は様々な文献に記載されているが,同一物質に対して必ずしも同じ値が記されていない.ここでは下記の文献中から最も信頼できると思われるデータを載せた.また,融点を記載してある原著論文からの引用や,香川大学農学部で実測して決定した値を記したものもある.

 〇生化学データブックT,東京化学同人 (1979).
 〇図解糖質化学便覧,共立 (1971).
 〇理化学辞典第4版,岩波 (1987).


融点(アルドヘキソース)
物質名 融解温度 備考
D-Glucose α-型 146 ℃ アルコールから析出した無水結晶

β-型 148-150 ℃ ピリジンから析出した無水結晶
D-Galactose α-型 167 ℃

β-型 145 ℃
D-Mannose α-型 133 ℃

β-型 132 ℃
D-Talose α-型 134 ℃

β-型 121 ℃
D-Allose β-型 147 ℃ Form I (安定型)

β-型 139 ℃ Form II (メタノールから析出した準安定型)
DL-Allose β-型 181 ℃ DL-等モル混合物から析出したラセミ結晶.Acta Cryst. E71, o139.
D-Altrose β-型 104 ℃
D-Gulose β-型 130 ℃ 香大農学部での実測値
D-Idose    

融点(ケトヘキソース)
物質名 融解温度 備考
D-Fructose α-型 102 ℃

β-型 102-104 ℃
D-Psicose β-型 96 ℃ Bull. Chem. Soc. Jpn,. 83, 1193 (2010).
D-Tagatose α-型 130 ℃ 香大農学部での実測値
L-Sorbose α-型 160 ℃ 香大農学部での実測値


【水への溶解度】 単糖の溶解度(固体と溶解平衡となる水溶液濃度)は一般に,温度 上昇に伴って急激に増加し,その数値は単糖の種類によって大きく異なる.また,グルコース,フルクトース,アロースは低温域で水和物を形成するため,溶解 度が急に減少する.他の単糖でも水和物を形成する可能性はあるが,いまのところ,上記3種の単糖以外では水和物結晶は得られていない.


水への溶解度(アルドヘキソース)

D-Glucose
水和物
J. Phys. Chem., 61,
 616 (1957).
D-Allose
30℃以下は水和物
Bull. Chem. Soc. Jpn. 88, 465 (2015).
D-Mannose D-Galactose
温度 ℃ g/100g水 wt% g/100g水 wt% g/100g水 wt% g/100g水 wt%
10 65.8 39.7 43.6 30.4 230.3 69.7 33.5 25.1
20 88.3 46.9 69.9 41.1 284.5 74.0 43.4 30.2
30

114.6 53.4 321.3 76.3 53.3 34.8
40 * 158.2 * 61.3 146.0 59.4 372.6 78.8 65.7 39.6
50

180.0 64.3 436.1 81.3 83.0 45.4
                                                    * 無水物の溶解度

水への溶解度(ケトヘキソース)

D-Fructose
J. Phys. Chem., 56,
1093 (1952).
D-Psicose
Bull. Chem. Soc. Jpn. 83, 1193 (2010).
D-Tagatose D-Sorbose
温度 ℃ g/100g 水 wt% g/100g 水 wt% g/100g 水 wt% g/100g 水 wt%
10

215.1 68.3 118.1 54.1 75.0 42.9
20 388.0 79.5 270.1 73.0 131.9 56.9 82.2 45.1
30 459.8 82.1 318.0 76.1 151.0 60.2 90.7 47.6
40 554.0 84.7 399.6 80.0 185.9 65.0 107.1 51.7
50 753.2 88.3 489.1 83.0 227.8 69.5 123.2 55.2



2.ヘキソースの水溶液中での分子構造(互変異体の平衡存在割合) (2018/2/7更新)

  炭素数が4以上の単糖(テトロース,ペントース,ヘキソース,ヘプトース…等)の分子は分子内環化して構造を安定化する.特にヘキソースは,5員環(α及 びβ-フラノース)と6員環(α及びβ-ピラノース)の計4種類の環状構造を取りうる.ヘキソース粉末を水に溶解すると,これら4種類の環状体と,環化し なかった鎖状のものの計5種類の異性体が混合した状態となる.これらの異性体は互いに動的な平衡状態にあり互変異体と呼ばれ,互変異体の平衡組成は単糖の 種類によって顕著に異なる.
 ここでは比較的最近の文献から水溶液中の互変異体の平衡組成について信頼できると思われるデータを載せた(香川大学農学部で実測したもの(未発表デー タ)もある).互変異体の平衡組成は温度変化するので,プシコースとタガトースについては,温度依存性のデータも掲載した.

アルドヘキソース

α-fur (%)
β-fur (%) α-pyr (%) β-pyr (%) acyclic (%)
Glucose
0.11
0.28
37.64
61.96
0.0099
Mannose
0.64
0.25
66.24
32.85
0.0264
Allose
2.99
5.30
14.64
77.07
0.0095
Altrose
18.60
13.37
26.87
41.05
0.093
Talose
17.92
11.12
42.17
28.71
0.081
Galactose
2.30
3.69
31.20
62.76
0.0521
Idose
12.14
16.12
33.71
37.38
0.834
Gulose
0.94
3.04
12.20
83.73
0.082

 * 全て30℃での値
 * データ値は Y. Zhu el al., J. Org. Chem., 66, 6244-6251 (2001) からの引用


ケトヘキソース

α-fur (%)
β-fur (%) α-pyr (%) β-pyr (%) acyclic (%)
Fructose
6.24
22.35
2.67
68.23
0.50
Psicose
36.4
14.1
25.3
23.3
0.95
Tagatose
1.56
3.98
77.6
16.5
0.34
Sorbose
0.5
2.9
95.2
1.2
0.24

* 全て20℃での値
* Fructose は Thomas Barclay et al., Carbohydr. Res.., 347, 136-141 (2012) からの引用
* Psicose とTagatose は A. Yoshihara et al., Chem. Lett., 45, 113-115 (2016) のSupporting Information から引用
* Sorbose は未発表データ (ただし acyclic含量については Chem. Lett., 41, 1686-1688 (2012)に発表済)



ケトヘキソース(Psicose と Tagatose) 温度依存性
プシコース

α-fur (%)
β-fur (%) α-pyr (%) β-pyr (%) acyclic (%)
15℃
35.5
14.1
25.6
24.0
0.82
20℃ 36.4
14.1
25.3
23.3
0.95
25℃ 37.4
14.4
24.4
22.7
1.09
30℃ 38.6
14.6
23.5
22.1
1.16
35℃ 39.6
15.0
22.8
21.4
1.28
40℃ 40.5
15.2
22.1
20.9
1.40
45℃ 41.4
15.3
21.8
19.9
1.68
50℃ 42.3
15.3
21.0
19.5
1.84

*  A. Yoshihara et al., Chem. Lett., 45, 113-115 (2016) のSupporting Information から引用


タガトース

α-fur (%)
β-fur (%) α-pyr (%) β-pyr (%) acyclic (%)
15℃
1.07
3.85
79.3
15.6
0.17
20℃ 1.56
3.98
77.6
16.5
0.34
25℃ 1.62
5.13
75.5
17.4
0.36
30℃ 1.89
5.64
74.5
17.6
0.45
35℃ 2.25
6.02
73.1
17.8
0.83
40℃ 2.40
6.78
71.4
18.6
0.86
45℃ 2.66
7.19
70.5
18.7
0.88
50℃ 3.03
7.83
68.9
19.1
1.18

*  A. Yoshihara et al., Chem. Lett., 45, 113-115 (2016) のSupporting Information から引用



3.ヘキソースの分光学的性質

データ
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