CAS番号57-50-1で科学的に特定されるショ糖（スクロース）は、その化学的同一性が広範な用途の鍵となる基本的な二糖類です。その分子構造と特性を理解することで、安定性、甘味、機能性の理由が明らかになります。

ショ糖は、分子式C12H22O11、分子量342.3グラム/モルを持つ炭水化物です。これは、グルコースとフルクトースという2つのより単純な単糖類の縮合反応によって形成されます。これらの2つの単位は、α,β(1→2)グリコシド結合として知られる特定の種類の共有結合によって結合されます。この結合は、グルコースのアノマー炭素（C1）とフルクトースのアノマー炭素（C2）の間で形成されます。

両構成単糖類のアノマー炭素間にグリコシド結合が存在するため、ショ糖は遊離のヘミアセタール基を持ちません。この構造的特徴により、ショ糖は非還元糖に分類されます。酸化還元反応に参加できる還元糖とは異なり、ショ糖は中性条件下で化学的に安定しています。この安定性は、食品加工や保管において、風味や外観を変化させる望ましくない反応を防ぐのに有利です。

ショ糖の構造は比較的複雑で、グルコースは通常ピラノース（六員環）形、フルクトースはフラノース（五員環）形で存在します。これらの環内およびグリコシド結合内の原子の正確な空間配置が、ショ糖の物理的特性、結晶構造、および偏光との相互作用を決定します。これは、+66.47°の比旋光度によって示されます。

ショ糖の物理的形態、通常は白色の結晶性粉末は、固体状態での分子の高度に規則的なパッキングの結果です。この結晶構造は、水中での溶解性と特徴的な甘味に寄与します。分子上のヒドロキシル（-OH）基は水との相互作用を促進し、ショ糖を溶解させます。

生化学的な観点から、ショ糖のグリコシド結合は、消化管内のスクラーゼ（インベルターゼとしても知られる）のような酵素によって容易に加水分解され、構成成分であるグルコースとフルクトース分子を生成します。これらの単糖類は、体内に吸収され、エネルギー源として代謝されます。

ショ糖の化学的同一性、すなわちCAS番号57-50-1、分子式C12H22O11、およびそのユニークなグリコシド結合によって定義されるものは、その多様な機能性の基盤となります。これには、容易に入手可能なエネルギー源としての役割、食品や医薬品における安定した成分、さまざまな化学合成における前駆体としての役割が含まれます。これらの基本的な化学的側面を理解することは、私たちの日常生活や産業におけるショ糖の重要性を理解する鍵となります。