Referat Chimie [PDF]

Zitiervorschau

Glucoza

1

I.

Scurt istoric:

Glucoza este compusul organic, aparținând clasei zaharidelor, care are formula chimică C6H12O6. Deși are aceeași formulă chimică, fructoza este diferită față de glucoză prin modul de legare a atomilor. Astfel, glucoza are o singură grupare de alcool primar (în imagine, la carbonul cu numărul 6), pe când fructoza are două grupări de alcool primar.

Glucoza conține șase atomi de carbon și o grupă carbonil (specifică aldehidelor) și este numită uneori aldohexoză.

2

Știați că: Denumire chimică Sinonim pentru Dglucoză Varietăți pentru Dglucoză Abrevieri Formulă chimică Masă moleculară Puncte de topire Densitate Număr CAS Număr CAS

6-(hidroximetil)oxan2,3,4,5-tetrol dextroză α-D-glucoză; β-Dglucoză Glc C6H12O6 180,16 g/mol α-D-glucoză: 146 °C β-D-glucoză: 150 °C ? g cm−3 50-99-7 (D-glucoză) 921-60-8 (L-glucoză)

 

II. Stare naturală/răspândire: În natură, în unele plante, glucoza există sub formă de structură aciclică; în altele, ea poate fi găsită sub formă ciclică. 3

                             

Teoretic, structura ciclică a glucozei apare în urma interacțiunii dintre grupa carbonil și grupele hidroxil de la carbonii cu cifrele 4 și 5. Aceste interacțiuni sunt reacții de adiție a grupelor hidroxil amintite la grupa carbonil. În soluție apoasă, cele două forme se află în echilibru, și la un pH 7, forma ciclică este predominantă.

La formarea structurii ciclice a glucozei, apare la fosta grupă carbonil o nouă grupare hidroxil, care se numește hidroxil glicozidic și care are o reactivitate mai mare decât celelalte grupe hidroxil din moleculă. În acest caz, numerotarea carbonilor începe de la primul carbon de după oxigenul din ciclu, în sens orar.

Formarea unei legături etil-glicozidice: glucoza se combină cu etanolul formând etil-glucozidă și apă. Reacția decurge în favoarea formării legăturii α-glicozidice, ca urmare a efectului anomeric.

III. Metode de obținere: 4

a) Naturală: Glucoza este unul dintre produșii de fotosinteză a plantelor și a unor procariote. Se găsește îndeosebi în sucul fructelor dulci ale plantelor. La animale și ciuperci, glucoza este rezultatul descompunerii glicogenului, proces numit glicogenoliză. La plante, se descompune amidonul. 2. La animale, glucoza este sintetizată în ficat și rinichi din intermediari care nu sunt carbohidrați, precum piruvat și glicerol, proces numit gluconeogeneză. 1.

b) Industrială: La scară industrială, glucoza se obține prin hidroliza amidonului în mediu acid. O altă metodă este hidroliza enzimatică a amidonului. Multe culturi pot fi folosite ca sursă pentru amidon: porumbul, orezul, grâul, cartofii sunt utilizați la scară largă în toată lumea. Procesul enzimatic are două etape. Pe durata a 1-2 ore, la aproximativ 100 °C, enzimele descompun amidonul în carbohidrați mai mici, cu o moleculă formată din 5-10 unități de glucoză. Unele variațiuni ale acestui proces încălzesc amidonul la aproximativ 130 °C sau mai mult de câteva ori. Astfel se îmbunătățește solubilitatea amidonului în apă, dar se dezactivează enzimele, așa că enzime noi trebuie adăugate în amestec după fiecare încălzire.

5

În a doua etapă, numită zaharificare, amidonul parțial hidrolizat este hidrolizat complet până la glucoză folosind enzima glucoamilază provenită de la ciuperca Aspergillus niger. Condițiile de reacție specifice sunt la un pH de 4,0–4,5, o temperatură de 60 °C și o cantitate de carbohidrați de 30–35%. În aceste condiții, amidonul poate fi convertit în glucoză în proporție de 96% după 1–4 zile. Totuși, se pot obține reacții cu randamente mai mari folosind soluții mai diluate, dar în acest fel sunt necesare reactoare mai mari și cantități mai mari de apă, și de aceea această modalitate nu este considerată economică. Soluția de glucoză rezultată este apoi purificată prin filtrare și concentrată prin evaporarea apei. D-glucoza solidă este produsă apoi prin cristalizări repetate.

IV. Proprietăți fizice: Glucoza este o substanță: 

solidă



cristalizată 6



incoloră



solubilă în apă

Are un gust dulce. Punctul său de topire este foarte ridicat, deoarece între numeroasele sale grupări hidroxil (-OH) se formează multe legături de hidrogen. Când sunt încălzite, toate monozaharidele (nu numai glucoza) se descompun înainte de a se topi, în carbon și apă, reacție numită carbonizare. Glucoza are 75% din puterea de îndulcire a fructozei (care este luată ca unitate).

V.

Proprietăți chimice:

Reacții la grupa carbonil:

7

a) Reacții commune: În această reacție se adiționează o moleculă de hidrogen diatomică la o moleculă de glucoză, adiția având loc la dubla legătură dintre oxigen și carbon. Legătura π dintre cei doi atomi se rupe, iar câte un atom de hidrogen se leagă la fiecare dintre ei și astfel se produce hexitolul (sorbitol).

b) Reacții caracteristice aldehidelor:

Reacții la grupa hidroxil: a) Reacția de esterificare: Glucoza, în reacție cu clorura acidului acetic, produce esterul pentacilat al glucozei și acid clorhidric.

b) Reacția de eterificare: Reacția de esterificare are loc doar cu un ester anorganic, precum sulfatul acid de metil.

8

Reacția de fermentație: Această reacție are loc în prezență de enzime, care au rol de biocatalizator. Astfel, din glucoză rezultă alcool etilic și dioxid de carbon.

VI. Utilizări: Există mai multe forme de comercializare și folosire a glucozei, dintre care cele mai importante sunt:  sirop de glucoză - conține glucoză în concentrație de 32,40%; 9

 glucoza tehnică - cu o concentrație de 75%;  glucoza cristalizată (tablete) - concentrație de 99%. În medicină este folosită mai ales sub formă de soluții apoase perfuzabile. În funcție de concentrațiile lor, acestea au acțiuni și indicații diferite. Soluțiile sub 5 % sunt utilizate pentru diluarea unor medicamente, pentru hidratare sau ca substituent energetic. Soluția de glucoză 5 % este izotonă și are aceleași utilizări, fiind folosită cel mai adesea. Soluțiile de concentrații mai mari de 5 % (10, 20, 33, 40 %) sunt hipertonice și își găsesc utilitatea ca diuretice osmotice (realizează deshidratare tisulară, foarte utilă în edeme). Pentru a evita efectele nefaste ale hiperglicemiei, de obicei oricărei perfuzii cu glucoză i se adaugă insulină.

VII. Bibliografie:   

https://ro.wikipedia.org/wiki/Glucoz%C4%83 https://ro.wikipedia.org/wiki/Glucoz%C4%83#Natural %C4%83 https://ro.wikipedia.org/wiki/Leg%C4%83tur %C4%83_glicozidic%C4%83 10

 



https://mjzweb.wordpress.com/2018/11/04/glucoza-si-zaharoza/ https://www.google.com/search? q=alimenta+care+contin+glucoza+industriala&rlz=1C1CHBF_enRO841RO843 &sxsrf=ACYBGNTVuPO_Kcf7mxxiUDiPeHVtaJsVQ:1579864693345&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUK EwjI6dvOjpznAhWNLlAKHTfTAEIQ_AUoAXoECAwQAw&biw=1707&bih= 803&dpr=1.13#imgrc=UOrDbyHJyol5xM: https://www.google.com/search? q=glucoza+proprietati+fizice&rlz=1C1CHBF_enRO841RO843&sxsrf=ACYBG NQItlUWH02M0nBoV9YH164avyELMw:1579867498558&source=lnms&tbm =isch&sa=X&ved=2ahUKEwjBsayImZznAhUHsaQKHeQA8EQ_AUoAXoECAwQAw&biw=1707&bih=803&dpr=1.13#imgdii=ao4zBX2FoBRUM:&imgrc=3JfNGc-bNCbrMM:

11