配置

分子，比如甘油醛的异构体——其原子可以有不同的结构排列——被称为不对称分子。不对称结构中可能的结构安排的数量分子取决于不对称中心的数量;即，对于n(任何给定数量)个不对称中心，2ⁿ一个分子可能有不同的异构体。的不对称中心碳被定义为碳原子它连着四个不同的基团。在三碳醛糖中糖，甘油醛，不对称中心位于中心碳原子。

羟基(-OH)附着在中心碳原子上的位置。，whether ―OH projects from the left or the right—determines whether the molecule rotates the plane of polarized light to the left or to the right. Since glyceraldehyde has one asymmetrical centre, n is one in the relationship 2ⁿ，因此有两种可能的甘油醛异构体。含有四个碳原子的糖有两个不对称的中心;因此，有四种可能的异构体(2²)．类似地，有五个碳原子的糖有三个不对称的中心，因此有八个可能的异构体(2^3.)．酮糖对于一定数量的碳原子来说，其不对称中心要比酮糖少一个醛糖。

惯例命名法，在1906年设计，指出甘油醛的形式，其不对称碳原子有一个向右突出的羟基被指定为d配置;这种形式，其不对称的碳原子有一个向左边突出的羟基，被指定为l．所有可以衍生的糖d-glyceraldehyde-i.e。，hydroxyl group attached to the asymmetrical carbon atom most remote from the aldehyde or keto end of the molecule projects to the right—are said to be of thed配置;这些糖来自于l-甘油醛被认为是l配置。

构型符号d或l与糖的旋光符号无关吗解决方案．因此，通常将两者都指定为，例如，d-（l)果糖或d-（d)葡萄糖;也就是说，两者都有d-位于不对称中心的构型，最远离分子的醛端(葡萄糖)或酮端(果糖)，但是果糖是左旋的吗葡萄糖是右旋的，因此后者被赋予了替代名字葡萄糖。虽然最初的作业配置由于甘油醛的合成完全是基于任意的理由，近半个世纪后进行的研究证实了它们在绝对空间意义上是正确的。在生物系统中，只有d或l可以利用形式。

当一个分子中存在不止一个不对称的中心时，例如有四个或更多碳原子的糖，一系列的dl成对存在，它们在功能上、物理上和化学上都是不同的。因此,尽管d-木糖和d-糖糖都有5个碳原子d配置,空间不对称的中心(在碳原子2、3和4上)的排列使它们不是镜像。

半缩醛和半iketal形式

虽然旋光性自碳水化合物在19世纪晚期被发现以来，它一直是碳水化合物最常被确定的特征之一，许多新制备的糖溶液的旋转行为不同于已经被允许保持的溶液。这种现象，被称为突变，即使是表面上完全相同的糖也可以证明，是由一种立体异构引起的，包括醛糖的第一个碳原子(醛碳)和酮糖的第二个碳原子(酮碳)的不对称中心的形成。

因此，大多数戊糖和己糖在溶液中不是以线性或开链结构存在，而是以形式存在循环或环状结构，分别为半缩醛或半iketal形式。如葡萄糖和果糖的例子所示，环结构是由第4、5或6个碳原子上的羟基(-OH)加到碳原子上形成的羰基在葡萄糖的1号位，在果糖的2号位。在五元环酮己糖或六元环醛己糖的情况下，环的形式是存在的平衡开链结构(即从一种形式到另一种形式的转换速率是稳定的)——如果溶液中含有葡萄糖，则为自由醛酮是否含有果糖;每种形式都有不同的旋光值。由于这些形式彼此处于平衡状态，旋光的恒定值是可测量的;在葡萄糖溶液中，这两种循环形式代表了超过99.9%的糖。

根据定义，含有醛基或酮基的碳原子称为异构碳原子;类似地，碳水化合物立体异构体也不同配置只有在这个碳原子上才被称为异位体。当形成环半缩醛或半iketal结构时，新羟基的结构与原羟基的结构突出在同一侧氧气参与形成环的叫做α异位子;羟基突出在氧环的另一边的羟基被称为异构体。

这些循环结构中原子的空间排列(以葡萄糖为例)在英国有机化学家设计的表示中得到了更好的显示诺曼·霍沃斯爵士约1930;它们仍然被广泛使用。在公式中，星号表示异构碳原子的位置;除了6号位置外，碳原子通常不作标记。

大量的不对称碳原子和随之而来的可能的异构体数量使结构相当复杂化学的碳水化合物。

单糖