糖類の不斉中心の絶対配置を指定するには、私たちがよく知っているRとSのシステムを使うこともできますが、1906年にニューヨーク大学の化学者であるM.A.ロサノフが提案した古い方法が、糖類の立体化学を説明する上で好まれています。 この方法では、DとLの表記を用い、C=Oカルボニル基から最も遠いキラルな炭素（5番目の炭素）に基づいて決定されます。
C=O基から最も遠い炭素の位置を特定した後、単純にOH基の位置に基づいて配置を決定します：
- D糖類では、カルボニルから最も遠いキラル中心のOH基は右側にあります。
- L-糖類では、カルボニルから最も遠いキラル中心のOH基が左にあります。
DとLの表記は、天然にはD型で存在するグリセルアルデヒドに適用されています。
興味深いことに、エミール・フィッシャーをはじめとする科学者たちが行った多くの実験で、天然に存在するほとんどの炭水化物の炭素鎖を短くすると、D型のグリセルアルデヒドが得られることが判明しました。
例えば、最も一般的で重要な炭水化物の一つであり、初期の研究にも多用されたグルコースは、自然界にD型の異性体として存在することが判明しました。
すべての不斉中心の絶対配置が反転していることに注目してください、したがって、これらの異性体はエナンチオマーです。
DとLの異性体はエナンチオマーであることを覚えておいてください。
アミノ酸は数百種類ありますが、ここではそのうちの20種類のアミノ酸の立体化学について説明します。
アミノ酸にもDとLの表記があり、炭水化物がD型で自然発生する傾向があるように、アミノ酸にも優先的な立体化学があります。 アキラルであるグリシンを除いて、すべてLアミノ酸です。
興味深いことに、これら19種類のアミノ酸のうち18種類がS字型で、L字型のアミノ酸であるシステインだけが偶然にもR字型を持っています。
この例外の理由は、システインでは立体中心の炭素に硫黄が結合しており、原子番号が大きいため、他のアミノ酸では起こらないCOOH基よりも優先されることにあります。
DとLは常にエナンチオマーなのか
DとLの異性体の関係について、補足しておきます。 確かに、D と L の異性体は、すべての不斉中心が反対の配置を持つため、エナンチオマーであると述べました。 しかし、環状の糖を扱う場合には、エピマーと呼ばれる、1つのキラル中心の配置だけが異なるジアステレオマーに注意する必要があります。 そして、これらのジアステレオマーが糖のように環状の半アセタールであれば、アノマーに分類されます。
ただし、これはどちらかというと副次的にここに収まるもので、エピマーやアノマーについての詳細は別の記事で説明します。
DとL vs (+)と(-)
「D」という表記は、当初、D-グルコースが実際には脱糖性であることから、脱糖性(偏光面を時計回りに回転させること)の略語として使われていましたが、後にすべてのD糖が脱糖性ではないことがわかりました。
従って、DとLは光の回転とは関係なく、回転の方向は(+)と(-)の記号、または小文字の(d)と(l)で与えられます。
では、以下のことを覚えておいてください。
- (R)や(S)の表記と同様に、DやLの表記も必ずしも光の回転とは関係ありません。 D-(+)である糖とD-(-)である糖が存在します。
- 小文字のdとlの表記と混同しないでください。これらはdextrorotatory(+)とlevorotatory(-)を表しています。
Why do we use D and L instead of R and S?
D and L表記を使用する主な利点は、その簡潔さです。 例えば、D-グルコースを使用することは、(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-ペンタヒドロキシヘキサナールよりもはるかに簡単であり、エナンチオマーのためにRとSのそれぞれの表記を変更することは、効率的なアプローチでもありません。
すべてのキラル中心の配置を1つの記号に圧縮する別の方法として、旋光性の(+)と(-)の記号があります。
さて、複数の不斉中心を持つ炭水化物についてですが、新しい情報が多すぎるため、次の記事「アルドースとケトース」で、主な例、分類、名前について説明します。
Check also in Carbohydrates
- Carbohydrates – Structure and Classification
- Erythro and Threo
- D and L Sugars
- Aldoses and Ketoses: 分類と立体化学
- エピマーとアノマー
- フィッシャー，ハワース． 炭水化物のフィッシャー型とチェア型の変換
- ムタローテーション
- グリコシド
- 炭水化物の異性化
- 炭水化物のエーテル誘導体とエステル誘導体
- 単糖類の酸化
- 単糖類の還元
- Kiliani-Fischer合成
- Wohl分解
i
li