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L-アスコルビン酸としても知られているビタミンCは、柔らかく柑橘系の果物や、ブロッコリー、ピーマン、芽キャベツ、サツマイモなどの緑の葉野菜に含まれています。ビタミンCは、皮膚、結合組織、腱や骨の軟骨の構造タンパク質であるコラーゲンの合成に不可欠です。食事にビタミンCがなければ、人間は壊血病になり、その結果、弱い血管からの出血、歯の喪失、傷を癒す能力の欠如、そして最終的には死に至ります。人間、サル、モルモット、その他の脊椎動物には、グルコースからアスコルビン酸を生合成するために不可欠な酵素が不足しています。したがって、それは食事に含まれる必要があります。
ビタミン溶解度
ビタミンは、その分子構造に応じて、水溶性または脂溶性のいずれかです。水溶性のものは多くの極性基を持ち、水などの極性溶媒に可溶です。脂溶性のものは主に、体の脂肪組織などの非極性溶媒に可溶です。
ビタミンCの分子構造
ビタミンCの分子構造は、5環の単糖であるリボースの分子構造に似ていますが、ビタミンCにはいくつかの特徴があります。まず、5元素の炭素環は飽和していません。つまり、2つの水酸基（OH）が二重結合炭素原子に結合しています。これは、リボース構造では当てはまりません。リボース構造では、各炭素原子（C）が水素原子（H）で飽和され、単一の二重結合ではなく2つの単結合になります。さらに、ビタミンCの最初の炭素は不飽和であり、炭素原子は酸素原子に二重に結合しています。この場合も、リボース分子では、炭素原子が水素原子で飽和しているため、二重結合は存在しません。
炭水化物の物性
ただし、ビタミンCは炭水化物として分類されます。炭水化物の化学は、主に2つの官能基の組み合わせた化学です。どちらも水に溶けるヒドロキシル基（OH）とカルボニル基（-CHO）です。これら2つのグループの水への溶解度は、水とこれらの官能基の両方が極性分子であるため、負と正の電荷を持つために発生します。反対が引き付けられるため、2つの極性物質を一緒に導入すると、それらは互いに引き付けられ、1つの分子の正極が他の負極に接続されます。これが解散です。
カルボキシル官能基（OH）の場合、酸素原子は水素原子よりも電気陰性度が高くなります。したがって、それはそれ自体に面している水素-酸素結合で電子を引き寄せる強い傾向を持っています。これにより、酸素原子が負に帯電し、水素原子が正に帯電します。これは、水分子の酸素原子と水素原子にも当てはまります。一緒に配置すると、水中の負に帯電した酸素原子が正に帯電したヒドロキシル水素原子を引き付け、それ自体の酸素原子から分離して、水相に引き付けます。
カルボニル官能基（-CHO）の場合、酸素は炭素よりも電気陰性度が高いため、向かい合っている炭素-酸素結合の電子を引き付けます。さらに、炭素と酸素の二重結合を形成する2つの電子対の1つが酸素の方向に引き寄せられやすくなるため、炭素と酸素の二重結合の極性が高くなります。
炭水化物とは異なるビタミンCの物性
ビタミンCには実際にはカルボニル官能基（-CHO）はありませんが、炭素3の水酸基の水素は酸性であり、イオン化される可能性が10億倍も高いため、水に溶けにくいわけではありません単純なOHグループよりも。酸性であるという意味は、水素が分子を離れると（イオン化）、残りの負に帯電した酸素分子は、その負電荷を3炭素の酸素と1炭素の酸素の間で分割し、既知の共鳴構造を作成することです。安定した共鳴アスコルビンアニオンとして。共鳴構造は単純なイオンよりも安定しているため、そのような分子はイオン化しやすくなり、水への溶解度が高くなります。