D-木糖（D-Xylose）是一种五碳单糖，属于戊糖类糖分子，广泛存在于植物中，尤其是木材、农作物的秸秆和某些果实中。作为一种天然的单糖，D-木糖在化学和生物学上具有一些重要的基本性质，本文将详细介绍D-木糖的基本性质。
1. 分子式和结构
D-木糖的分子式为C₅H₁₀O₅，含有五个碳原子。它是一个醛糖（aldose），其分子结构包含一个醛基（-CHO）和四个羟基（-OH）。D-木糖的分子通常以开链和环状两种形式存在。
开链结构
D-木糖的开链结构中，醛基位于分子的一端（C1），其他的碳原子通过单键相连接。其结构式为：
CHO-CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH
其中，C2至C5分别带有一个羟基（OH），而C1上则带有一个醛基（CHO）。
环状结构
在溶液中，D-木糖会以环状形式存在，通常是通过醛基与一个羟基发生反应，形成一个五元环的结构。这个环状形式是D-木糖在溶液中稳定存在的主要形式。
2. 光学活性
D-木糖是一个具有手性的分子，意味着它可以旋转偏振光。D-木糖的光学活性表现为右旋光（即正旋光性），其光学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，这是自然界中最常见的形式。
3. 溶解性
D-木糖是一种水溶性糖类，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个羟基，D-木糖的溶解性良好，可以在常温下轻松溶解于水中。它的溶解性使得它在植物细胞壁中能够与其他多糖共同存在，形成复杂的结构。
4. 熔点和沸点
D-木糖是一个晶体固体，通常在较高温度下熔化。其熔点大约在146°C左右，但由于它的溶解性和易吸湿性，D-木糖在空气中容易吸湿，形成粘性溶液。D-木糖并没有明显的沸点，因为它在高温下容易分解而不是蒸发。
5. 还原性
作为一种醛糖，D-木糖具有还原性。在适当条件下，D-木糖的醛基能够还原某些金属离子（如银离子、铜离子等），这使得它能够参与一些还原反应。这一特性与许多其他醛糖相似，是D-木糖化学性质中的一个重要方面。
6. pH稳定性
D-木糖对pH值有一定的适应性。它在弱酸性至中性范围内较为稳定，但在强酸或强碱条件下，D-木糖的分子可能会发生水解或异构化反应。因此，D-木糖在极端pH环境下的稳定性较差。
7. 熔点与热稳定性
D-木糖在加热条件下会经历一系列化学变化，尤其是在高温下。其熔点较高，约为146°C，但在加热到更高温度时，D-木糖会分解，生成其他化学物质。在处理过程中，D-木糖的热稳定性较差，尤其在强酸性或强碱性条件下会发生化学降解。
8. 异构化与反应性
D-木糖在一些化学反应中具有异构化特性。在碱性条件下，D-木糖可能会发生异构化反应，转化为其他糖类。此外，D-木糖也可以参与一些糖苷键的形成，与其他糖类结合形成二糖或多糖。由于其醛基的还原性，D-木糖还可以参与某些还原反应，如还原金属离子。
9. 吸湿性
D-木糖在空气中具有一定的吸湿性，这意味着它能够吸收周围空气中的水分，特别是在湿度较高的环境下。吸湿性使得D-木糖能够在一定条件下形成黏稠溶液或凝胶，这在某些工业应用中可能需要加以注意。
