КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ НА УГЛЕВОДЫ
Работа 1. Доказательство наличия гидроксогрупп в углеводах.
В пробирку помещают 5-6 капель 10-процентного раствора углевода (глюкозы, сахарозы) и 5 капель 10-процентного раствора гидроксида натрия. К полученной смеси по каплям прибавляют 1-процентный раствор сульфата меди (II). Образующийся вначале осадок гидроксида меди (II) растворяется с образованием раствора сахарата меди с синей окраской.
Образование легкорастворимых, интенсивно окрашенных и не разлагаемых щёлочью комплексных алкоголятов меди доказывает наличие нескольких гидроксогрупп в молекуле углевода.
Напишите уравнения реакций, отражающие химизм протекающих реакций.
Работа 2. Доказательство наличия карбонильных групп (альдегидная проба Мура).
К 8-10 каплям 10-процентного раствора глюкозы прибавляют столько же 30-процентного раствора едкого натра. Жидкость нагревают до кипения. Появляется сначала жёлтое, а затем тёмно-бурое окрашивание и запах карамели, делающийся более заметным при подкислении жидкости разбавленной серной кислотой.
Побурение раствора и появление запаха карамели зависит от образования продуктов поликонденсадии альдегидов (альдегидные смолы), изомеризации, разрушения и окисления углеводов.
Работа 3. Общая реакция на углеводы с альфа-нaфтолом (реакция Подобедова-Молиша).
К 6-8 каплям 2-процентного раствора глюкозы (или другого углевода) прибавляют 1-2 капли 1-процентного раствора альфа-нафтола в этаноле. Затем осторожно! (по стенке пробирки) подслаивают 1-2 мл концентрированной серией кислоты. На границе слоёв образуется фиолетово-красное кольцо.
Эта реакция является одной из наиболее чувствительных общих реакций на углеводы и углеводные компоненты в сложных соединениях. Она осно-вана на том, что под действием серной кислоты из углеводов образуется фурфурол или его производные,
которые конденсируются с альфа-нафтолом, образуя окрашенные соединения.
Окрашенный продукт, образующийся в описанных условиях из гексозы и альфа-нафтола имеет следующее строение:
Работа 4. Изучение восстановительных свойств углеводов.
Моносахариды, окисляясь в щёлочной среде, восстанавливают ионы некоторых металлов (меди, висмута, серебра) с образованием окрашенных продуктов. На этом основан ряд способов качественного и количественного определения так называемых редуцирующих (восстанавливающих) углеводов. Восстанавливающими свойствами обладают также некоторые цисахариды (мальтоза, целлобиоза, лактоза), молекулы которых имеют свободные карбонильные группы.
Реакция Троммера. К 10-12 каплям 2-процентного раствора мо-моносахарида (глюкозы, фруктозы) прибавляют 2-3 капли 10-процентного раствора гидроксида натрия и по каплям 7-процентный раствор сульфата меди (II) до образования неисчезающей голубой мути. Нагревают смесь до кипения. Выпадает жёлтый осадок гидроксида меди (I). Схему реакции можно представить следующим образом:
2Сu(ОH)2 → 2СuОН + Н2O + O (на окисление углевода).
При большем содержании щёлочи или более продолжительном нагревании гидроксид меди (I) может отщепить воду и дать жёлто-красный оксид меди (I).
Образующийся при восстановлении гидроксида меди (II) кислород идёт на окисление углевода. Процесс окисления весьма сложен. Так, вместо ожидаемой при окислении глюкоозы глюконовой кислоты. В продуктах реакции были обнаружены глицериновая, муравьиная и гликолевая кислоты. Это указывает на то, что окисление глюкозы в щёлочной среде. сопровождается глубоким расщеплением молекулы моносахарида.
Аналогичным образом исследовать восстанавливающую способность дисахаридов мальтозы, лактозы, сахарозы.
Реакция Фелинга. К 10-12 каплям 2-процентного раствора глюкозы приливают равный объём Фелинговой жидкости (раствор сульфат меди (II) в щёлочном растворе сегнетовой соли). Образовавшийся раствор нагревают до выпадения осадка оксида меди (I). Проба с жидкостью Фелинга основана на том же принципе, что и реакция Троммера. Отличие заключается в том, что в реакции Фелинга прибавляют сегнетовую соль для связывания гидроксида меди (II) в медновинный комплекс:
В этом случае реакция протекает более гладко (предотвращает выпадение чёрного осадка оксида меди (II) в случае избытка медного реактива).
Напишите уравнения реакций, отражающие химизм протекающих реакций.