結構生物化學/碳水化合物/透過高碘酸裂解闡明碳水化合物結構
高碘酸降解是闡明碳水化合物結構的一種重要方法。高碘酸 (HIO4) 是一種試劑，它可以透過氧化裂解糖中的碳-碳鍵。高碘酸會攻擊碳水化合物中的鄰二醇，並將這些基團氧化形成羰基化合物。該反應機理涉及一個環狀高碘酸酯，它與兩個相鄰的醇官能團反應，這些官能團被氧化成羰基官能團。
當糖與過量高碘酸反應時，每個碳-碳鍵都會斷裂，形成一個特徵性的單碳化合物組成，這可以提供有關該碳水化合物結構的一些資訊。該反應的一個快速經驗法則是，對於碳水化合物中的任何給定的碳原子，對於每個斷裂的碳-碳鍵，該碳原子將被氧化一次。因此，每個斷裂的鍵將被一個 OH 基團取代。如果存在任何具有兩個 OH 基團的碳，它將失去水並變成羰基。最終產物將是酮或醛。
例如，醛有一個碳-碳鍵，將反應形成甲酸。仲醇將斷裂 2 個碳-碳鍵，並將被氧化兩次，也形成甲酸。伯醇將斷裂一個碳-碳鍵，並將被氧化一次形成甲醛。酮將斷裂兩個碳-碳鍵，形成二氧化碳 (CO2)。
該方法可以提供一些線索來闡明未知碳水化物的結構。透過分析上述產物的比例，可以獲得有關存在的官能團型別的一些資訊。具體來說，由於酮在與高碘酸反應時氧化成二氧化碳，因此該方法可以提供有關所討論的碳水化合物是醛糖還是酮糖的線索。此外，碳水化物的尺寸可以透過消耗的高碘酸的量來揭示。一份高碘酸對應於一個碳-碳鍵的斷裂。例如，一個六碳碳水化合物將消耗 5 份高碘酸。
高碘酸裂解的一個例子是 D-葡萄糖的一份量降解成 5 份甲酸和一份甲醛。
高碘酸裂解的另一個例子是 D-果糖的一份量降解成 3 份甲酸，2 份甲醛和一份二氧化碳。