D-木糖（D-Xylose）是一種五碳單糖，屬于戊糖類糖分子，廣泛存在于植物中，尤其是木材、農(nóng)作物的秸稈和某些果實(shí)中。作為一種天然的單糖，D-木糖在化學(xué)和生物學(xué)上具有一些重要的基本性質(zhì)，本文將詳細(xì)介紹D-木糖的基本性質(zhì)。

1. 分子式和結(jié)構(gòu)

D-木糖的分子式為C₅H₁₀O₅，含有五個(gè)碳原子。它是一個(gè)醛糖（aldose），其分子結(jié)構(gòu)包含一個(gè)醛基（-CHO）和四個(gè)羥基（-OH）。D-木糖的分子通常以開鏈和環(huán)狀兩種形式存在。

開鏈結(jié)構(gòu)

D-木糖的開鏈結(jié)構(gòu)中，醛基位于分子的一端（C1），其他的碳原子通過(guò)單鍵相連接。其結(jié)構(gòu)式為：

CHO-CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH

其中，C2至C5分別帶有一個(gè)羥基（OH），而C1上則帶有一個(gè)醛基（CHO）。

環(huán)狀結(jié)構(gòu)

在溶液中，D-木糖會(huì)以環(huán)狀形式存在，通常是通過(guò)醛基與一個(gè)羥基發(fā)生反應(yīng)，形成一個(gè)五元環(huán)的結(jié)構(gòu)。這個(gè)環(huán)狀形式是D-木糖在溶液中穩(wěn)定存在的主要形式。

2. 光學(xué)活性

D-木糖是一個(gè)具有手性的分子，意味著它可以旋轉(zhuǎn)偏振光。D-木糖的光學(xué)活性表現(xiàn)為右旋光（即正旋光性），其光學(xué)活性是由分子中的手性碳原子造成的。D-木糖通常以D型形式存在，這是自然界中最常見的形式。

3. 溶解性

D-木糖是一種水溶性糖類，可以在水中迅速溶解并形成透明的溶液。由于其分子中含有多個(gè)羥基，D-木糖的溶解性良好，可以在常溫下輕松溶解于水中。它的溶解性使得它在植物細(xì)胞壁中能夠與其他多糖共同存在，形成復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

4. 熔點(diǎn)和沸點(diǎn)

D-木糖是一個(gè)晶體固體，通常在較高溫度下熔化。其熔點(diǎn)大約在146°C左右，但由于它的溶解性和易吸濕性，D-木糖在空氣中容易吸濕，形成粘性溶液。D-木糖并沒有明顯的沸點(diǎn)，因?yàn)樗诟邷叵氯菀追纸舛皇钦舭l(fā)。

5. 還原性

作為一種醛糖，D-木糖具有還原性。在適當(dāng)條件下，D-木糖的醛基能夠還原某些金屬離子（如銀離子、銅離子等），這使得它能夠參與一些還原反應(yīng)。這一特性與許多其他醛糖相似，是D-木糖化學(xué)性質(zhì)中的一個(gè)重要方面。

6. pH穩(wěn)定性

D-木糖對(duì)pH值有一定的適應(yīng)性。它在弱酸性至中性范圍內(nèi)較為穩(wěn)定，但在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下，D-木糖的分子可能會(huì)發(fā)生水解或異構(gòu)化反應(yīng)。因此，D-木糖在極端pH環(huán)境下的穩(wěn)定性較差。

7. 熔點(diǎn)與熱穩(wěn)定性

D-木糖在加熱條件下會(huì)經(jīng)歷一系列化學(xué)變化，尤其是在高溫下。其熔點(diǎn)較高，約為146°C，但在加熱到更高溫度時(shí)，D-木糖會(huì)分解，生成其他化學(xué)物質(zhì)。在處理過(guò)程中，D-木糖的熱穩(wěn)定性較差，尤其在強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性條件下會(huì)發(fā)生化學(xué)降解。

8. 異構(gòu)化與反應(yīng)性

D-木糖在一些化學(xué)反應(yīng)中具有異構(gòu)化特性。在堿性條件下，D-木糖可能會(huì)發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為其他糖類。此外，D-木糖也可以參與一些糖苷鍵的形成，與其他糖類結(jié)合形成二糖或多糖。由于其醛基的還原性，D-木糖還可以參與某些還原反應(yīng)，如還原金屬離子。

9. 吸濕性

D-木糖在空氣中具有一定的吸濕性，這意味著它能夠吸收周圍空氣中的水分，特別是在濕度較高的環(huán)境下。吸濕性使得D-木糖能夠在一定條件下形成黏稠溶液或凝膠，這在某些工業(yè)應(yīng)用中可能需要加以注意。