В 1861 г. А.М. Бутлеров осуществил первый полный синтез углеводов (C_nH_2nO_n). Им было установлено, что формальдегид H₂C=O под действием гидроксидов щелочноземельных металлов, Рb или Sn вступает в реакцию самоконденсации, образуя при этом смесь углеводов:

Реакция ступенчатая и автокаталитическая. Образующийся на первой стадии гликолевый альдегид CH₂(OH)CHO, взаимодействуя на следующей стадии с формальдегидом, превращается в глицериновый альдегид:

Альдегиды далее конденсируются в альдозы (полигидроксиальдегиды), например: В условиях реакции (в щелочной среде) альдозы способны к изомеризации в соответствующие кетозы (полигидроксикетоны), которые также образуются из промежуточных продуктов. Так, глицериновый альдегид (простейшая альдоза) изомеризуется в дигидроксиацетон (кетозу) СН₂(ОН)СОСН₂ОН: Конденсация с участием ди- и полигидроксикетонов приводит к образованию высших кетоз, например:

• Реакция Бутлерова может быть использована для получения пищи в системах жизнеобеспечения космических кораблей.