Glucide - Monoglucide Proprietati Chimice 1 [PDF]

Zitiervorschau

Proprietăţi fizice ale monoglucidelor Monoglucidele sunt substanţe solide, cristaline, solubile în apă, greu solubile în alcool etilic şi insolubile în alţi solvenţi organici. Soluţiile lor sunt incolore şi prezintă activitate optică. Majoritatea au gust dulce. Cea mai dulce este fructoza, apoi glucoza, galactoza, manoza etc. Prin încălzire se topesc şi caramelizează. Proprietăţi chimice ale monoglucidelor Proprietăţile chimice ale monoglucidelor sunt determinate de prezenţa celor două grupări funcţionale în molecula lor: carbonil (aldehidă –CHO sau cetonă C=O) şi alcool (primar –CH2-OH sau secundar CH-OH). A. Proprietăţi datorate prezenţei grupării carbonil 1. Oxidarea monoglucidelor Datorită prezenţei grupării carbonil în moleculă, ozele pot fi oxidate. Produsul de oxidare rezultat depinde de natura oxidantului. Folosind oxidanţi slabi, energici sau prin oxidare menajată se obţin substanţe cu rol biologic important.

a)

oxidarea blândă – duce la formarea acizilor aldonici. Gruparea

carbonil este oxidată la grupare carboxil.

1

Exemple Un exemplu de oxidare blândă, foarte utilizată în practică pentru determinarea calitativă şi cantitativă a ozelor, este reacţia Fehling. Reactivul Fehling se obţine prin solubilizarea hidroxidului cupric în tartrat de sodiu şi potasiu. Ozele transformă reactivul Fehling, la cald, în oxid cupros (precipitat roşu-cărămiziu).

O altă reacţie frecvent utilizată în determinările ozelor este reacţia Tollens. Monoglucidele pot separa argintul metalic, dintr-o soluţie amoniacală de azotat de argint, pusă în prezenţa hidroxidului de sodiu, la cald. Datorită depunerii argintului pe pereţii eprubetei, reacţia se mai numeşte şi reacţia oglinzii de argint.

Doar gruparea carbonil de tip aldehidă se poate transforma în prezenţa oxidanţilor slabi, cetozele fiind rezistente faţă de acest tip de oxidare. b) oxidarea energică – duce la formarea acizilor zaharici. În prezenţa unor oxidanţi puternici, atât gruparea carbonil cât şi gruparea hidroxil de tip alcool primar sunt oxidate la grupări carboxil. Formarea acizilor zaharici se poate face doar de la aldoze. În cazul cetozelor, prin oxidare energică are loc ruperea catenei atomilor de carbon cu formarea unui acid aldonic, cu un atom de carbon mai puţin decât oza iniţială şi a unui acid monocarboxilic. 2

c) oxidarea protejată – duce la formarea acizilor uronici. Dacă gruparea carbonil este blocată printr-o altă reacţie, atunci oxidarea se va face la gruparea hidroxil de tip alcool primar, care se va transforma în grupare carboxil.

Acizii uronici au rol biochimic important, fiind larg răspândiţi în natură. Un exemplu în acest sens este acidul glucuronic, pe care îl găsim în sânge, având rol în detoxifierea organismului.

3

2. Reducerea Prin reducerea grupării carbonil a aldozelor sau cetozelor se obţin polialcooli, numiţi polioli. Astfel, din pentoze se obţin pentoli, din hexoze se obţin hexoli etc. Reducerea ozelor în natură se face sub acţiunea unor hidrogenaze, iar în laborator în prezenţă de catalizatori solizi (nichel, platină, paladiu). Exemple Glucoza prin reducerea se transformă în sorbitol. Acesta este utilizat pentru obţinere industrială a vitaminei C.

Fructoza prin reducere, în aceleaşi condiţii de reacţie, se poate transforma în sorbitol şi manitol.

Pentolii şi hexolii din regnul vegetal şi animal se găsesc atât în formă aciclică, cât şi ciclică. Cei ciclici au fost numiţi ciclitoli. Dintre aceştia menţionăm

4

quercitolii (cu cinci grupări hidroxil în structură) şi inozitolii (cu şase grupări hidroxil în structură).

Ciclitolii se formează printr-un proces de aldolizare intramoleculară. Quercitolii se obţin din metilpentoze, iar inozitolii din hexoze. Pentru organismul animal şi vegetal, cel mai important ciclitol este mezoinozitolul. El este component al unor lipide complexe (fosfatidilinozitoli), al complexului de vitamine B, reprezintă factor de creştere pentru microorganisme, activează biosinteza proteinelor și a acidului ascorbic și este considerat precursor în biosinteza unor oligo- şi poliglucide.

În organismul animal îl găsim în formă liberă în ţesutul hepatic, pulmonar, cardiac etc. În plantă contribuie şi la formarea fitinei (hexafosfatul de calciu şi 5

magneziu al mezoinozitolului), ce reprezintă rezerva de compuşi fosforici din seminţe şi a fost identificat şi în polen. În cursul procesului de germinaţie, fitina este hidrolizată în prezenţa fitazei, cu eliberarea mezoinozitolului, ce va fi transportat în ţesuturile de creştere.

3. Condensarea Monoglucidele pot suferi reacţii de condensare, ce sunt utilizate pentru identificarea şi diferenţierea diferitelor tipuri de oze. Exemple Prin condensarea ozelor cu hidroxilamină se obţin oxime, iar prin tratarea lor cu fenilhidrazină, la cald se formează osazone, compuşi de culoare galbenă. Analizate la microscop, osazonele prezintă cristalizare diferită, în funcţie de oza de la care provin.

6

4. Adiţia Aldozele pot reacţiona cu acidul cianhidric ducând la formare de cianhidrine, compuşi netoxici.

Reacţia poate fi utilizată pentru obţinerea unei monoglucide cu un atom de carbon mai mult decât cea iniţială.

7