维生素C的分子结构并没有我们想象中的那么复杂，直观来看，维生素C的分子结构主要是由一个五元内酯环及其侧链组成(图1)。由于维生素C是由开链型苏糖型-2,3,4,5,6-五羟基-2-己烯酸(图2)1位上的羧基与4位上的羟基脱去一分子水缩合成环，因此，维生素C的化学名称为：苏糖型-2,3,4,5,6-五羟基-2-己烯酸-4-内酯。在维生素C分子结构中的2,3,4,5,6位各连有一个羟基，在2,3位间夹有一个双键，在1,4-位有脱水缩合的内酯结构。由于维生素C分子结构中的连二烯醇结构(图3)，使整个分子呈现出酸性，因此，维生素C又称抗坏血酸。
维生素C的结构类似葡萄糖，是一种多羟基化合物，其分子中第2及第3位上两个相邻的烯醇式羟基极易解离而释出H+，故具有酸的性质，又称抗坏血酸。维生素C具有很强的还原性，很容易被氧化成脱氢维生素C,但其反应是可逆的，并且抗坏血酸和脱氢抗坏血酸具有同样的生理功能,但脱氢抗坏血酸若继续氧化，生成二酮古乐糖酸，则反应不可逆而完全失去生理效能。
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