脱氧核糖（deoxyribose）全称是D-2-脱氧核糖，是一种存在于一切细胞内的戊糖衍生物，化学式为C5H10O4，是多核苷酸脱氧核糖核酸的一个组成成分，也是单糖的一种，是一种醛基戊糖，一般在2位上为氢原子而无羟基，存在于脱氧核糖核苷、脱氧核糖核苷酸和脱氧核糖核酸的分子中。是脱氧核糖核酸的组成成分之一，是脱氧核糖核酸（DNA）中的五碳糖，与磷酸基交换连接组成DNA多聚体的“骨架”，并与碱基相连。

1869年，米歇尔首次从细胞核中分离出一种含磷的物质，这种物质就是后来被称为DNA的物质。1929年，菲巴斯·利文首先发现脱氧核糖。19世纪末至20世纪初，科学家们通过化学分析等手段，确认了脱氧核糖核酸分子中含有脱氧核糖这一成分。脱氧核糖是DNA的重要组成部分，在DNA复制过程中发挥着至关重要的作用。DNA复制是细胞在分裂过程中复制其遗传信息的机制。脱氧核糖促进了DNA复制中的酶促过程。它为DNA分子提供了骨架，作为DNA聚合酶的底物，并允许DNA连接酶修复DNA链中的断裂。脱氧核糖在遗传信息中非常重要，它与碱基结合并形成DNA链的能力是储存和传递遗传指令的基础，通过了解脱氧核糖在遗传信息中的作用，科学家可以更深入地研究DNA的错综复杂，探索生命本身的奇迹。

脱氧核糖为白色结晶性粉末或颗粒，在常温常压下状态稳定，易溶于水，熔点相对较高，达到89~90℃。脱氧核糖多应用于生物合成和制药领域。

1869年，米歇尔首次从细胞核中分离出一种含磷的物质，他称之为“核素”，这种物质就是后来被称为脱氧核糖核酸的物质。虽然当时他并没有直接发现脱氧核糖，但他的工作为后来DNA的发现奠定了基础。1929年，菲巴斯·利文发现了脱氧核糖。

19世纪末至20世纪初，随着科学研究的深入，科学家们逐渐认识到DNA是生物体的遗传物质。在这一过程中，科学家们通过化学分析等手段，确认了DNA分子中含有脱氧核糖这一成分。

脱氧核糖于1935年合成。沃森和弗朗西斯·克里克在剑桥大学卡文迪许实验室共同研究DNA的结构。他们通过X射线衍射照片等实验数据，提出了脱氧核糖核酸的双螺旋结构模型。这一模型揭示了DNA分子中脱氧核糖与磷酸基团交替连接形成链的骨架，以及碱基之间的特定配对规则（A与T配对，G与C配对）。他们的发现为理解遗传信息的传递奠定了基础。

对于用化学法合成脱氧核糖来说，1954年是值得重视的一年，这一年Sowden和Richards等人在前人研究的基础上，分别发表了以D-葡萄糖为原料合成2-脱氧-D-核糖（2）的较成熟方法，他们的方法基本相同，具有工业化价值。由于D-葡萄糖的生物合成法已经工业化，故大大地降低了2-脱氧-D-核糖的制备成本。

20世纪60年代初，由MacDonald等人以2，4-氧-亚乙基D-葡萄糖为原料，用高碘酸衍生物氧化降解，制得较高收率的2，4-氧-亚乙基-D-赤藓糖（丁糖），这种丁糖主要以它的二聚体形式存在（见下图）。

Rapoport等人认为化合物140是合成2-脱氧核糖的理想原料，为此，他们成功地解决了两个问题:一是将化合物140的二聚体有效地全部转为单体；二是寻找到一种亲核加成的方法，使糖的碳链延长为戊糖，并且能很好地转化为2-脱氧核糖，有较理想的收率。从而产生了一条以丁糖衍生物制备2-脱氧核糖的途径。

脱氧核糖为白色结晶性粉末或颗粒，在常温常压下状态稳定。易溶于水，在水中能形成无色透明的溶液；也可溶于一些有机溶剂，如乙醇等，但溶解性相对较差。熔点相对较高，达到89~90℃。

脱氧核糖的氧环式结构除β一型外，也都有α—型。在水溶液中，脱氧核糖形成链式、氧环式（α、β二种异构体）三种结构组成的互变平衡体系。脱氧核糖的链式结构中有醛基存在，因此脱氧核糖具有还原性，属还原性单糖。脱氧核糖使得DNA在化学性质上比RNA更加稳定，在碱性条件下不易水解。

由于单糖分子的开链结构是多羟基醛或多羟基酮，因此，具有醇和醛或酮的化学性质。具有环状结构的单糖，不仅表现环状结构的化学性质，同时，也表现开链结构的化学性质。因为在水溶液中参加反应时，一般是以开链结构进行的，环状结构可转化为开链结构，直至反应平衡。

醛糖的醛基具有还原性。酮糖的酮基由于受相邻羟基的影响，也具有 还原性。环状结构的半缩醛羟基具有与醛或酮基等同的还原性。因此，所有的单糖都是还 原糖，易被氧化成酸。酯化反应单糖的所有醇羟基及半缩醛羟基都可与酸成酯。单糖分子的半缩醛羟基易于醇或酚的羟基缩合脱水，生成缩醛，这类缩醛化合物在糖化学中称之为糖苷。单糖分子的游离羰基易被还原成醇。单糖在强酸作用下，受热脱水生成糠醛或糠醛衍生物。在弱碱作用下，可通过烯醇式中间物互相转化。

脱氧核糖是脱氧核糖核酸合成的关键原料，对于维持生物体的遗传稳定性和正常生理功能至关重要。

脱氧核糖在制药领域，特别是抗病物合成上，具有重要的应用价值。2脱氧核糖是核苷类药物的基础原料和关键中间体，可用于制造抗病毒药物和抗肿瘤药物；如齐多夫定、拉米夫定、司达夫定，多用于治疗艾滋病、乙肝和肿瘤，有着重要的开发价值和市场前景。目前，脱氧核糖主要通过化学合成，相对收率较低、成本较高。 

脱氧核糖核酸是由许多脱氧核糖核苷酸残基按一定顺序彼此用3’，5’-磷酸二键相连构成的长链。大多数DNA含有两条这样的长链，也有的DNA为单链，如大肠杆菌，噬菌体等。有的DNA为环形，有的DNA为线形。不同物种DNA的碱基组成不同，但其中的6-氨基嘌呤数等于其胸腺数（A=T），鸟嘌呤数等于胞嘧啶数（G≡C）。D-2-脱氧核糖是核糖的一个2位羟基被氢取代的衍生物。它在细胞中作为脱氧核糖核酸DNA的组分，十分重要。最早由胸腺核苷中析离得到。

脱氧核糖是DNA的重要组成部分，在DNA复制过程中发挥着至关重要的作用。DNA复制是细胞在分裂过程中复制其遗传信息的机制。

核苷酸是DNA的基本构建单元，而脱氧核糖是这些核苷酸的关键组成部分。一个核苷酸由三个部分组成：一个糖分子（脱氧核糖）、一个磷酸基团和一个碱基。核苷酸中的脱氧核糖为DNA分子提供了骨架，形成了糖-磷酸骨架。磷酸基团连接到一个脱氧核糖的3'碳上，并与相邻脱氧核糖的5'碳原子相连，从而形成一个坚固的结构。脱氧核糖在核苷酸中的这种结构排列使脱氧核糖核酸分子能够保持其稳定性，并在DNA复制过程中保护其携带的遗传信息。

在DNA复制过程中，多种酶促过程负责解开DNA双螺旋结构、合成新的DNA链以及校对新形成链中的任何错误。脱氧核糖在促进这些酶促过程中起着关键作用。其中一种参与DNA复制的酶是DNA聚合酶，它催化新DNA链的合成。核苷酸中的脱氧核糖糖作为DNA聚合酶的底物，并为新DNA链的形成提供必要的构建单元。

此外，核苷酸中的脱氧核糖还允许脱氧核糖核酸连接酶（另一种关键酶）修复DNA分子中的任何断裂或缺口。DNA连接酶在DNA复制过程中连接被称为冈崎片段的DNA不连续片段，确保整个DNA链的顺利复制。

综上所述，脱氧核糖促进了DNA复制中的酶促过程。它为DNA分子提供了骨架，作为DNA聚合酶的底物，并允许DNA连接酶修复DNA链中的断裂。

脱氧核糖在遗传信息中有着巨大的意义，因为它是DNA的关键组成部分。脱氧核糖的独特结构有助于形成脱氧核糖核酸分子的骨架，使其能够存储和传输生命过程中必不可少的遗传信息。

脱氧核糖是DNA的关键成分，在生物体内遗传信息的储存和传递中起着至关重要的作用。它是一种五碳糖，形成DNA分子的骨架，提供稳定性和结构。理解脱氧核糖在遗传信息中的重要性对于理解DNA的复杂性至关重要。

脱氧核糖分子与含氮碱基结合，即6-氨基嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G），形成核苷酸。这个键在DNA分子的形成中是必不可少的，被称为核苷。通过强共价键，脱氧核糖确保了脱氧核糖核酸结构的稳定性，并促进了复制和转录过程。

脱氧核糖是DNA链形成的基础。它与磷酸分子连接在一起形成糖-磷酸骨架，而含氮碱基从该骨架向外突出。脱氧核糖和含氮碱基的特定排列决定了DNA分子中包含的遗传密码。此代码包含了发展有机体的生长和功能。

由脱氧核糖和碱基组成的核苷酸通过氢键结合在一起，形成DNA的双螺旋结构。这种独特的结构允许有效包装遗传信息，并保护其免受损害。

脱氧核糖在遗传信息中的重要性不能低估。它与含氮碱基结合并形成脱氧核糖核酸链的能力是储存和传递遗传指令的基础。通过了解脱氧核糖在遗传信息中的作用，科学家可以更深入地研究DNA的错综复杂，探索生命本身的奇迹。

这种方法原料易得，反应相对简单，且产品收率较高，适合工业化生产。

将相应的脱氧核苷经苷键断裂，脱去碱基而制得，原则上选择何种脱氧核苷均可，但是，根据目前生物合成脱氧核苷的情况，常以嘌呤脱氧核苷为原料，进行2-脱氧核糖的合成，这是因为嘌呤类脱氧核苷易于用生物合成法制得。如以6-氨基嘌呤脱氧核苷为例，进行相应的脱氧核糖衍生物制备，可以先用苯甲酰把脱氧腺嘌呤核苷中的3’，5'-位以及碱基上氨基保护起来，然后，再用AcOH-Ac2O处理，加热到100℃，2h后可将苷键破坏。也可以直接用AcOH-Ac2O来处理脱氧腺苷，而得到1，2，3-三乙酰氧基2-脱氧核糖（见下图）。由此法制得的脱氧核糖衍生物141，142可以经皂化处理，去除酰基而得脱氧核糖。

利用脱氧核糖与苯胺反应形成2-脱氧-D-核糖酰基苯胺（简称酰胺），然后酰胺在酸性环境下能自行水解的原理，加入苯甲醛能使反应更完全。上述反应中，溶剂为甲苯、水，苯甲酸是催化剂。

三口烧瓶及相应搅拌加热反应装置、抽滤装置、旋转蒸发仪、水环真空泵。

甲磺基葡萄糖、盐酸、苯胺、甲醇、苯甲醛、碳酸钠、甲苯。

将上述连续反应的反应液水层物料400ml（内含甲磺酰基葡萄糖0.91摩尔）加入到1000ml三口烧瓶中，开搅拌，滴加15%（wt）的Na₂CO₃溶液至pH-6.5，中和毕，开始减压病回收甲醇，绝压控制在5000Pa，内温控制在不超过45℃；回收毕，恢复到常压，加入50ml×2=100ml甲苯萃取两次。萃取毕，将水层加热到65℃后开始滴加15%（wt）的Na₂CO₃溶液，控制过程中溶液pH值始终在8.5左右，此过程约需4小时。反应毕，滴加约5ml10%（wt）的盐酸调pH值至7.3左右后降温到50℃，加入130.3g苯胺（1.40摩尔），加毕，搅拌反应3小时（过程中温度始终控制在50℃）。反应时间到后在0.5小时内降温到10℃后晶体析出，倒入抽滤瓶抽滤，滤饼层用60ml×2=120ml蒸馏水洗涤两次。将上述滤饼转入1000ml三口烧瓶中，加入400ml蒸馏水，开搅拌，依次加入12.2g（0.10mol）苯甲酸和127.2g（1.20mol）苯甲醛，加毕，升温至45℃保温反应12小时。反应毕，测水层pH值，一般在4.5以下，加入少许盐酸无固体析出表明反应正常。将反应料液倒入抽滤瓶抽滤，滤饼层用30ml×2=60ml蒸馏水洗涤两次，合并滤液，用30ml×2=60ml甲苯萃取滤液两次，测滤液pH值，应该在7.0～7.2之问，否则要用稀酸碱调到此范围。pH值调好后用旋转蒸发仅减压病蒸水，过程中真空度由低到高逐步调节，加热水温控制为50℃。

脱氧核糖本身可以作为线性分子或五或六元环存在。脱氧核糖被称为醛戊糖，因为它是一种五碳分子，在分子末端含有一个羰基。在图1中，它被视为脱氧呋喃核糖，或五元环。磷酸基团和核酸碱基在这个环上的替换将允许脱氧核糖作为脱氧核糖核酸的骨架，如图2所示。

在DNA中，脱氧核糖以五元环的形式存在。如图所示，脱氧核糖从环中的一个碳上失去了一个氧分子。虽然这似乎是一个简单的变化，但它极大地影响了DNA对水解的抵抗力。有了额外的氧气，核糖核酸可以与水分子更好地相互作用。这会导致连接核糖分子的磷酸二酯键水解。相比之下，连接脱氧核糖分子的磷酸二酯键自然与水的相互作用较少，通过水解分解的也较少。这使得DNA分子只需要很小的改动就可以跨越几代。

按照惯例，脱氧核糖中的碳用撇号编号，以区别它们。1’碳（称为“一碳”）是将与含氮（核酸）碱基结合的碳。5’碳位于环的另一侧，不是环结构的一部分。5’碳与磷酸基团相连。如图所示，这个磷酸基团将与它上面的核苷酸的3’碳结合。这就产生了共价键合的脱氧核糖核酸骨架。虽然没有画出来，但DNA以互补的两条链存在，每条链都有基于脱氧核糖的主链。嘧啶和嘌呤相互作用形成氢键，将主链连接在一起。在复制过程中，酶会打破这些氢键，形成新的DNA链，补充母链的每一侧。在脱氧成为脱氧核糖碱基之前，新的核糖分子附着在碱基和磷酸基团上。然后，核苷酸可以被添加到不断增长的碱基链中，成为独立的DNA分子。