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葡萄糖被称作葡萄糖，是因为它最初是从葡萄中提取的。

1747年，德国化学家马格拉夫（S·Marggraf）在柏林首次分离出葡萄糖，并于1749年将这一过程发表在《从德国产的几种植物中提炼蔗糖的化学试验》一文内，第90页中写道：“用少量的水润湿葡萄干将其软化，然后压榨被挤出的汁，经过提纯浓缩后，得到了一种糖。”马格拉夫发现的这种糖就是葡萄糖。

然而，葡萄糖直到1838年才被命名，它的英文名glucose源自法语的glucose，它是由法国教授尤金-梅尔後佩利戈（Eugène-Melchior Péligot）（1811-1890）首次创造，源自德语中的gleukos——未发酵的甜果酒，前缀gluc-源于德语glykys，即甘甜的意思，后缀-ose则表明其化学分类，指出它是一个碳水化合物。

同年，路易斯·贾奎斯·泰纳尔（Louis JacquesThénard）、约瑟夫·路易·盖-吕萨克（Joseph Louis Gay-Lussac）、让-巴蒂斯特·毕奥（Jean-Baptiste Biot）和让-巴蒂斯特·安德烈·杜马（Jean Baptiste AndreDumas）四位法国科学家联名发表一篇关于梅尔後佩利戈先生的学术论文集的综述，其名为《对于自然和糖的化学性质的研究》，其109页中写道：“那些来源自葡萄、淀粉、蜂蜜甚至导致糖尿病的物质具有相同的构成和属性，将这种单一物质命名为葡萄糖。”

由于葡萄糖在生物体中的重要地位，了解其化学组成和结构成为19世纪有机化学的重要课题。1884年，埃米尔·费歇尔（Fischer）开始研究糖类。当时所知的单糖只有4种：两种己醛糖（葡萄糖、半乳糖）、两种己酮糖（果糖、山梨糖），它们具有相同的分子式C6H12O6，慕尼黑大学的化学家吉连尼 (H.iKhani) 初步探明葡萄糖和半乳糖是直链的五羟基醛，果糖和山梨糖是直链的五羟基酮。

费歇尔发现，葡萄糖、果糖和甘露糖与苯脐生成相同的脉，因此推断，这三种糖在第二个碳原子以下具有相同的构型。根据范特霍夫（Van’t Hoff）和勒贝尔（eLeBl）的立体异构理论，费歇尔推断，己醛糖有16种可能的构型，用氧化、还原、降解、加成等方法，到1891年，他确定了D-己醛糖所有成员的构型。1892年德国化学家费歇尔确定了葡萄糖的链状结构及其立体异构体，并由于其在立体化学的巨大成就，获得1902年诺贝尔化学奖。

2022年4月，中国科学家通过电催化结合生物合成的方式，将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸，进一步利用微生物可以合成葡萄糖和油脂。这一成果由电子科技大学、中国科学院深圳先进技术研究院与中国科学技术大学共同完成，2022年4月28日以封面文章形式在国际学术期刊《自然—催化》发表。