LP 9 +10 Monozaharide Si Aminoacizi Reactii [PDF]

Zitiervorschau

Lucrarea Practică Nr. (9 + 10) Monozaharidele și Aminoacizii – reacții chimice de recunoaștere 9.1. Monozaharidele

Datorită faptului că se oxidează uşor, monozaharidele sunt reducătoare. Puterea reducătoare a monozaharidelor se datoreşte prezenţei în moleculă a grupărilor aldehidice –CHO. Monozaharidele reduc sărurile metalelor grele până la oxizi sau chiar la metalele respective. Cele mai utilizate reacţii ce pun în evidenţă capacitatea reducătoare a monozaharidelor, sunt: 1. Reacţia Fehling este foarte sensibilă, aplicabilă pentru zaharurile reducătoare (glucoză) şi serveşte la dozarea lor. Se formează acid D-gluconic ca produs principal de reacție Cu(OH)2 + K2SO4

2KOH + CuSO4

COOH

CHO H

C

OH

HO

C

H

H

C

H

C

H

C

OH

HO

C

H

OH

H

C

OH

OH

H

C

OH

+2Cu(OH)2

CH2OH 2CuOH

+ 2CuOH + H2O

CH2OH Cu2O +H2O

2. Reacţia Tollens Prin tratarea unui zahăr reducător (glucoza) cu reactivul Tollens se reduce sarea de argint, cu formarea unei oglinzi caracteristice. Reacţia poate avea loc şi la rece însă prin încălzire ea este accelerată. AgNO3 + NaOH

AgOH + NaNO3

AgOH + 2NH3

[Ag(NH3)2]OH COOH

CHO H

C

OH

HO

C

H

H

C

H

C

H

C

OH

HO

C

H

OH

H

C

OH

OH

H

C

OH

2Ag +

+ 2[Ag(NH3)2]OH

CH2OH

CH2OH

Se formează acid D-gluconic ca produs principal de reacție. 1

+ 4NH3 + H2O

3. Reacţia Benedict. Este o variantă a reacţiei Fehling şi se bazează tot pe

reducerea sulfatului de cupru la oxid cupros (Cu2O). Este o reacţie specifică pentru identificarea în soluţie şi determinarea cantitativă a zaharurilor reducătoare. Principiul metodei se bazează pe amestecarea a circa 5-7 mL de reactiv Benedict (soluţie 5% de CuSO4.5H2O în NaOH) cu 2-3 mL din soluţia de analizat (glucoză) şi se încălzeşte amestecul 5-6 minute pe baie de apă. Existenţa glucozei este dovedită de apariţia unui precipitat a cărui culoare ne va indica aproximativ cantitatea de glucoză prezentă în soluţie: - opalescenţă verde, până la 1g de glucoză; - precipitat galben, între 10 şi 20 grame de glucoză; - precipitat roşu-cărămiziu, peste 25 g de glucoză. (raportate la 1000 mL soluţie). 4. Reacţia de esterificare a grupărilor –OH ale glucozei, cu obţinerea β – Pentaacetil – glucozei. Prin încălzirea α – glucozei cu anhidridă acetică şi clorură de zinc anhidră sau prin acetilare cu anhidridă acetică în prezenţa piridinei la 0ºC (baie de gheaţă), se obţine α – pentaacetil – glucoza. Dimpotrivă, prin acetilare cu anhidridă acetică, în prezenţa acetatului de sodiu, se formează β – pentaacetil – glucoza. Ac = -CO-CH3

H

C

OH

H

C

OH

HO

C

H

H

C

OH

H

C

O

AcO

C

H

5(CH3-CO)2O

H

C

OAc

CH3-COONa

AcO

C

H

H

C

OAc

H

C

O

CH2-OAc Beta-pentaacetil-glucoza

CH2OH

+ 5CH3COOH

Ac = CH3CO-

5. Reacţia de eterificare a grupelor –OH ale glucozei cu alcool metilic (CH3OH) în mediu acid (HCl) şi cu sulfat de metil (CH3)2SO4, în mediu alcalin(NaOH)

2

H

C

OH

H

C

OH

HO

C

H

H

C

OH

H

C

+ CH3OH

O

HCl -H2O

CH2OH

H

C

OH

H

C

OH

HO

C

H

H

C

OH

H

C

O

2 (CH3)2SO4 NaOH, 30%

H

C

OCH3

H

C

OCH3

H3CO

C

H

H

C

OCH3

H

C

O

+ 2 H2SO4

CH2OCH3

CH2OCH3

Pentametil-glucoza

Metilglucoza

6. Acidul zaharic. Prin tratarea glucozei cu acid azotic concentrat 25% (ρ = 1,15 g/mL) se oxidează atât gruparea carbonil (aldehidică –CHO), cât şi grupa alcoolică primară (CH2OH), cu formarea acidului zaharic. Reacția se execută sub nișă, prin încălzire pe baie de apă (70-80°C)

COOH

CH = O H

C

OH

HO

C

H

H + 2HNO3

HO

C

OH

C H

H C OH

H C OH

H C

H C

OH

CH2OH

+ 2NO + 2H2O

OH

COOH acidul zaharic

9.2. Aminoacizii 9.2.1. Reacţii specifice grupei amino (–NH2 ) a aminoacidului A. Reacţia de alchilare a aminoacizilor 1. reacţia de alchilare a alaninei cu clorură de metil (CH3Cl) în mediu alcoolic absolut; Se realizează cu un agent de alchilare: (CH3)2SO4 sau CH3Cl. Se obţin N-alchil derivaţi. Betainele sunt trialchilderivaţi ai aminoacizilor (săruri puternic ionizate de trialchil-amoniu, derivați metilați cuaternari ai aminoacizilor)

+ 3 CH3Cl CH3-CH-N+(CH3)3 CH3-CH-NH2 - 3 HCl COOH COOmediu alcoolic alanina betaine 2. reacţia de alchilare a glicinei cu iodură de metil (CH3I) în mediu de alcool metilic absolut; 3

Betaina glicinei se obţine prin încălzirea aminoacidului cu iodură de metil CH3I, în metanol absolut (CH3OH):

H3N+-CH2-COO- + 3CH3-I

CH3-OH (CH3)3N+-CH2-COO- 3HI Betaina glicinei

Altă variantă a reacției, constă în tratarea acidului cloracetic cu trimetilamina la temperatură (70°80°C), sub reflux:

HOOC - CH2 -Cl + N(CH3)3 acid cloracetic trimetilamina

HOOC - CH2- N (CH3)3 Cl

- HCl

OOC - CH2- N (CH3)3 Betaina glicinei B. Reacţia de acilare a aminoacizilor 3. reacţia de acilare a grupei –NH2 a glicinei cu clorură de benzoil (C6H5-CO-Cl) Aminoacizii ce prezintă în moleculă o grupă aminică primară sau secundară reacţionează cu clorurile acide, în prezenţa unei baze, formând N-acil-derivaţi. În cele mai multe cazuri, acilarea se realizează cu clorură de benzoil la încălzire în soluţie concentrată de NaOH.

H2N-CH2-COOH + C6H5-COCl glicinã

NaOH -HCl

HOOC-CH2-NH-CO-C6H5 benzoilglicinã (acid hipuric)

C. Reacţia de condensare a grupei –NH2 a aminoacizilor 4. reacţia de condensare a glicinei cu ureea în prezenţă de Ba(OH)2 Aminoacizii formează cu ureea, în prezenţa Ba(OH)2, ureide-acizi la fierbere sub reflux 30 minute. Acești compuși precipită cu azotat mercuric (la rece), în prezența unei soluții de NaOH diluat:

Ba(OH)2 -NH3

HOOC-CH2-NH2 + H2N-CO-NH2 glicinã uree

HOOC-CH2-NH-CO-NH2 ureide-acizi

5. reacţia de condensare a α-alaninei cu aldehida formică (CH2O) în mediu puternic bazic Prin gruparea –NH2 liberă, aminoacizii dau numeroase reacţii de condensare cu compuşi carbonilici (aldehide şi cetone) cu formare de baze Schiff. Aceşti α-aminoacizi, care prezintă în moleculă grupa aminică primară, reacţionează uşor cu aldehida formică (CH2O) în mediu bazic 4

(condensare aldolică) la încălzire; are loc astfel blocarea grupa amino (-NH2). Prin aceasta se măreşte caracterul lor acid.

CH3-CH-COOH NH2

+ CH2O NaOH

CH3-CH-COOH NH-CH2OH

+ CH2O NaOH

CH3-CH-COOH HO-H2C-N-CH2-OH

9.2.2. Reacţii specifice grupei amino (–NH2 ) și carboxil (-COOH) a aminoacidului 6. Reacţia de acilare a α-alaninei cu pentaclorura de fosfor (PCl5). Prin tratare cu pentaclorură de fosfor,are loc atât acilarea grupei amino – NH2 cât şi a grupei –COOH carboxil, iar aminoacizii se transformă în cloruri acide.

Cl- NH3+-CH-COCl + POCl3

H2N-CH-COOH + PCl5 CH3

CH3 clorurã acidã

9.2.3. Reacţii specifice grupei –COOH a aminoacidului. 7. Caracterul amfoter al aminoacizilor Aminoacizii formează săruri atât cu acizii cât şi cu bazele. Ei se comportă ca acizi faţă de baze şi ca baze faţă de acizi. Au caracter amfoter (neutru), evidenţiat prin formarea unui amfion (neutru electric) în urma unui proces de ionizare intramoleculară ce are loc în soluţie apoasă:

H3C-CH-COOH NH2 alanina

H3C-CH-COO + NH3 amfionul alaninei

7.a. Reacţia cu bazele. Aminoacizii formează cu soluțiile apoase de hidroxizi, carbonaţi şi bicarbonaţi alcalini la încălzire → săruri solubile în apă. Reacţia alaninei cu o soluție apoasă de NaOH (diluat) la încălzire.

H3C-CH-COO- + NaOH dil. + NH3

H2N-CH-COO-Na+ + H2O CH3

Reacţia alaninei cu o soluție apoasă de NaHCO3 (diluat) la încălzire.

H3C-CH-COO- + NaHCO3 + NH3

H2N-CH-COO-Na+ + H2CO3 (H2O + CO2 ) CH3 5

7.b. Reacţia cu acizii. Aminoacizii formează la cald cu acizii anorganici şi unii acizi organici săruri stabile, cristalizate, uşor solubile sau mai greu solubile în apă. Ele servesc la identificarea aminoacizilor prin punctele lor de topire caracteristice (clorhidraţi, picraţi, sulfaţi etc.) Reacţia alaninei cu HCl concentrat

H3C-CH-COO- + HCl conc. + NH3

H3C-CH-COOH + NH Cl3

clorhidrat al alaninei Reacţia alaninei cu o soluţie concentrată de H2SO4

H3C-CH-COO- + H2SO4 + NH3

H3C-CH-COOH + NH (HSO )3

4

sulfat acid al alaninei 7.c. Reacţia de esterificare a glicinei și a α – alaninei. Aminoacizii reacționează cu alcoolii primari; se formează esteri de aminoacizi Esterii se obţin sub formă de cristalohidraţi, prin tratare directă cu metanol (CH3OH) sau etanol (CH3-CH2-OH) saturaţi , în mediu de (HCl) acid clorhidric gazos . pur Esterii aminoacizilor inferiori se pot distila la presiune redusă. Ei au caracter bazic, dat de gruparea -NH2 ; gruparea -COOH este blocată. Esterificarea cu metanol, etanol sau alcool benzilic este adesea utilizată pentru a proteja gruparea carboxil în cursul sintezei chimice a peptidelor. Reacţia de esterificare a alaninei cu metanol saturat (CH3OH) în mediu puternic acid ( HCl gazos pur) Esterii aminoacizilor se obțin prin tratarea aminoacizilor cu alcool saturat, în prealabil cu HCl pur gazos. În final se deblochează gruparea aminică prin tratare cu trimetil sau trietilamina.

H3C - CH - COOH

+ HCl (g)

NH2

H3C - CH - COOH + NH3 Cl-

O

+ N(CH3)3

H3C - CH - C OCH3 + NH3 Cl-

- HN+(CH3)3Cl-

+ CH3OH - H 2O

O H3C - CH - C NH2

OCH3

Reacţia de esterificare a alaninei cu alcool benzilic saturat (C6H5-CH2-OH) în mediu puternic acid ( HCl gazos pur)

6

H3C - CH - COOH

+ HCl (g)

H3C - CH - COOH + NH3 Cl-

NH2 O

H3C - CH - C OCH2-C6H5 + NH3 Cl-

+ C6H5-CH2-OH - H2O

O

+ N(CH3)3 - HN+(CH3)3Cl-

H3C - CH - C NH2

OCH2-C6H5

Reacţia de esterificare a glicinei cu alcool benzilic saturat (C6H5-CH2-OH) în mediu puternic acid ( HCl gazos pur) + C6H5-CH2-OH CH2 - COOH + HCl (g) CH2 - COOH - H 2O

+

NH2

NH3Cl-

O CH2 - C -

+

Cl H3N

+ N(CH3)3

OCH2-C6H5

- HN+(CH3)3Cl-

O CH2 - C

OCH2-C6H5

NH2

Reacţia de esterificare a glicinei cu alcool etilic saturat (CH3-CH2-OH) în mediu puternic acid ( HCl gazos pur) + CH3-CH2-OH CH2 - COOH + HCl (g) CH2 - COOH - H2O

+

NH2 O CH2 - C -

+

Cl H3N

OCH2-CH3

NH3Cl-

+ N(CH3)3 - HN+(CH3)3Cl-

O CH2 - C

OCH2-CH3

NH2

Importanța biologică a monozaharidelor. Glucoza constituie o foarte importantă sursă de energie pentru organismul uman (participă activ la toate procesele de ardere ce au loc în organism cu degajări mari de energie – glicoliză). Participă direct, de asemenea, la sinteza unor compuşi vitali de o mare importanţă pentru organism: - glicogen (excesul de glucoză din organism este depozitat la nivelul ficatului sub formă de glicogen, ca potenţială sursă ulterioară de energie) - pentoze; - acizi uronici; - glicerol (glicerină) utilizată de organism în biosinteza trigliceridelor; - acetil-CoA (intermediar foarte important, intervine primordial și direct în ciclul acizilor tricarboxilici – Krebs) - aminoacizi neesenţiali;(cu roluri importante, care sunt sintetizați de organism) - purine şi pirimidine; 7

- NADPH ( nicotinamid- adenin dinucleotid-fosfat hidrogenat –cofactor enzimatic, ca agent reducător - utilizat în multe reacții anabolice– precum biosinteza lipidelor și a acizilor nucleici, participă activ la multe reacții redox cu transfer de electroni în organism); - Trigliceride; Glucoza intră în structura glicolipidelor şi glicoproteinelor, oligozaharide ce îndeplinesc funcţii foarte importante în organismul uman. Importanţa biologică hidroxiacizilor. Acidul glicolic (α-hidroxiacetic), este întâlnit în strugurii necopţi, frunzele de viţă sălbatică. Este folosit în industria adezivilor, polimerilor biodegradabili, detergenţilor. Acidul lactic (α-hidroxipropionic) răspândit în laptele acru sub formă de amestec racemic. Este folosit în industriile farmaceutică, alimentară, textilă. Acidul malic (monohidroxisuccinic) se găseşte în fructele necoapte, în special în mere şi struguri. Acidul tartric (2,3-dihidroxisuccinic) acid dicarboxilic se găseşte în fructe liber, sau sub formă de săruri. Este folsit ca acidulant, în industria alimentară. Acidul citric este un acid monohidroxitricarboxilic ce este răspândit în citrice (lămâi, portocale, grapefruit în concnetrații mari), în zmeură, coacăze şi alte fructe, liber sau ca sare acidă de potasiu. Este folosit la obţinerea de preparate farmaceutice şi în cosmetică, la obţiberea de loţiuni astringente acide, la controlul pH-ului în şampoane, în industria alimentară etc. Toţi hidroxiacizii sunt intermediari importanţi folosiţi la sinteza unor compuşi organici cu importante roluri în organism (de exemplu acidul piruvic obţinut din acid lactic, este un intermediar important ce rezultă prin catabolismul glucozei , în urma glicolizei ). Acizii fenoli – acidul salicilic cu importante proprietăţi antiseptice, folosit la conservarea unor alimente şi băuturi. Este intermediarul de bază din care au fost obţinute o parte din antiinflamatoarele nesteroidiene de sinteză. (salicilatul de metil, salicilamida, salicilatul de sodiu, acidul acetilsalicilic etc.). Folosit în terapeutică pentru combaterea reumatismului, a durerilor articulare și musculare mici și moderate, ca sare de sodiu sau sub formă de acid acetilsalicilic sau salicilat de metil. Are acțiune analgezică, antiseptică, precursor al antiinflamatoarelor nesteroidiene pe bază de salicilați. Acidul salicilic a fost descoperit și izolat pentru prima dată din frunzele verzi și din ramurile tinere de salcie, unde există în concentrații foarte ridicate. Importanţa biologică a aminoacizilor: α-aminoacizii joacă roluri foarte importante în organsimul uman: Există 8 aminoacizi esențiali de o importanță majoră, indispensabili pentru organism (în special în procesele de creștere și dezvoltare ), dar care nu pot fi sintetizați în organism. Necesarul este satisfăcut doar prin aport alimentar (alimente bogate în proteine). Acești aminaocizi sunt sunt: Izoleucina (Ile), Leucina (Le), Lizina (Lys), Metionina (Met), Fenilalanina (Phe), Treonina (Thr), Triptofanul (Trp) și Valina (Val) - participă activ şi direct la biosinteza proteinelor; - la sinteza de vitamine şi de poliamine; - sinteza bazelor purinice şi pirimidinice (care intră în structura ADN –ului și a ARN – acizii nucleici); - la sinteza de molecule active biologic; - ca sursă importantă de energie (scheletul lor hidrocarbonat→ în biosinteza glucozei); - formează situsul activ al enzimelor; - intră în structura coenzimelor; - rol important în transmiterea impulsului nervos în organism; - participă la conjugarea cu compuşi endogeni şi exogeni. Aminoacizi neesenţiali;(cu roluri importante, care pot fi sintetizați de organism) sunt: asparagina, acidul aspartic, glutamina, cisteina, cistina, serina, glutationul, glicina, histidina, prolina, taurina. Acidul glutamic are un rol major in detoxifierea organismului, glutamina obținută prin aminarea lui este recomandată pentru combaterea oboselii, a depresiei. Glicina intervine în sinteza hemoglobinei; ca precursor al glutationului; glicina se combină cu acidul colic și formează glucocolați (săruri biliare) cu rol deosebit în digestie. Serina participă la sinteza cefalinei și 8

stingomielinei. Arginina trece în ornitină, care permite sinteza spermidinei și sperminei, prolamine considerate principali factori de creștere.Tirozina este precursorul a doi hormoni tiroidieni și anume: triiodotironina T3 si tiroxina T4. De aceea, tirozina este deosebit de importantă în eliminarea dereglajelor tiroidiene. Se remarcă că tirozina este precursor al adrenalinei și noradrenalinei (catecolamine), substanțe cu un rol important în păstrarea echilibrului psihic. Triptofanul conduce la formarea serotoninei care este un vasoconstrictor puternic, un bun stimulator al contracției mușchilor netezi, un excelent neurotransmițător al sistemului nervos

Aminofenolii: Adrenalina sau epinefrina este practic un hormon secretat de glanda medulospuprarenală, în condiții limită, de stress. Ajunsă în sânge ea determină creșterea frecvenței cardiace, a presiunii sanguine, dilatarea bronhiilor și pregătirea organismului pentru o producere masivă de energie prin arderea lipidelor (lipoliză) și sinteza glucozei. Circulația sângelui este activată la nivelul sistemului nervos central (SNC) pe când la nivelul tractusului digestiv este diminuată. La nivelul SNC, adrenalina devine un transmițător neuronal; cuplat cu proteina-G joacă un rol intermediar și de activator al receptorilor nervoși . Adrenalina mobilizează rapid rezervele de energie ale organismului, energie necesară în cazuri de pericol, pentru supraviețuire prin fugă sau luptă. Acest efect este realizat prin activarea proteinei-G de adrenalină. Mobilizarea rezervelor de energie se realizează prin metabolizarea grăsimilor (lipoliză), adrenalina activează enzimele lipaze și formare de glucoză și glucagon necesară energiei mușchilor scheletici, prin inhibarea producerii de insulină.

IUPAC:(R)-1-(3,4-Dihydroxyphenyl)-2-(N-methylamino)ethanol4-[(1R)-1-Hydroxy-2methylaminoethyl]benzen-1,2-diol, Alte denumiri: Epinefrina (cristale incolore pure) Noradrenalina, sau norepinefrina, este o catecolamină, care joacă multiple roluri ca hormon adrenergic și neurotransmițător al sistemului nervos simpatic. Noradrenalina este mediatorul terminațiilor nervoase vegetative postganglionare simpatice prezente la nivelul tuturor efectorilor vegetativi periferici (mușchi netezi, glande). La nivel central, cel mai bogat în noradrenalină este locus ceruleus care trimite prelungiri noradrenalinice atât descedente cât și ascendente (spre hipotalamus, cerebel, sistemul limbic și neocortex). Aceasta mai poate fi localizată în cantități mari și în nucleul caudal ventro-lateral. Noradrenalina este responsabilă de asemenea pentru neurotransmiterea adrenergică.

9

IUPAC: 4-[(1R)-2-amino-1-hidroxietil]benzen-1,2-diol, Alte denmiri: Norepinefrină (cristale incolore pure) Noradrenalina este secretată ca urmare a stresului sau a presiunii sangvine joase. Norepinefrina crește frecvența cardiacă și poate redirecționa fluxul sangvin către mușchi. Aceasta mărește nivelul glucozei din sânge pentru a asigura celulelor un aport energetic mai mare. De asemenea, noradrenalina poate cauza contracția mușchilor netezi prin activarea α-receptorilor adrenergici. Prin stimularea receptorilor ß1 de la nivelul inimii, noradrenalina poate accelera ritmul bătăilor și conductibilitatea la nivelul nodului atrio-ventricular, de asemenea mărind contractilitatea și excitabilitatea cordului. Norepinefrina este un agent antiinflamator atunci când este secretată de locus ceruleus. În calitate de neurotransmițător, este responsabil de dispoziție, regularea presiunii sangvine și excitare.

Hidroxiacizii + monozaharidele + aminoacizii + proteinele + aminoalcolii = compuși organici cu funcțiuni multiple (mixte)

aminofenolii +

Bibliografie 1. "Noradrenalină", norepinephrine (în engleză), PubChem, accesat la 2 decembrie 2017 https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/439260#section=Top; 2."Adrenalină", epinephrine (în engleză), PubChem, accesat la 2 decembrie 2017 https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/5816. 3. Veronica Dinu, Eugen Truția, Elena Popa -Cristea, Aurora Popescu, Biochimie Medicală – mic tratat, Editura Medicală, București, 1998, 736 p. 4. Costin D. Neniţescu, Chimie organică, Volumul I, Colecția “Cărți mari ale Școlii Românești”, 2015. (reeditată, ediție on-line). 5. Gh.Chiriţă, M.Chiriţă, Tratat de biomolecule, Vol.1, Editura SEDCOM Libris, Iaşi, 2009. 6. Daniela Istrati, Florin Iordache, Compuşi organici cu funcţiuni mixte, structură, reacţii, mecanisme, Editura Printech, 2008, ISBN 978-973-718-878- 6. 7. Jerry March, Advanced Organic Chemistry – Reactions, mechanisms and structure, 5th Ed., John Wiley & Sons, New York, 2001, ISBN 0-471- 58589-0.

10

Monozaharide – partea experimentală (LP 9) 1. Reacţia de culoare cu α-naftolul: La 3,5 mL soluţie glucoză 5% se adaugă 1,5 mL de soluţie alcoolică de α-naftol, 15%. Apoi se adaugă cu precauţie acid sulfuric concentrat (96-98%), prin prelingere uşoară pe pereţii eprubetei fără a se agita, astfel încât să se formeze un strat de 1 mL.La suprafaţa de contact dintre cele două straturi apare un inel violet . Dacă în loc de α-naftol se foloseşte o soluţie alcoolică de timol 3% se formează un inel colorat în roşu. Se poate realiza experimentul folosind atât glucoză, cât şi riboză şi fructoză. 2. Reacţii specifice pentozelor - reacţia cu β-naftolul (Pierre-Thomas): La 4 mL din soluţia proaspăt preparată de β-naftol 3-4% în H2SO4 concentrat 98%, se adaugă 2 mL din soluţia unei pentoze (riboză), în aşa fel încât soluţia de pentoză să curgă încet pe pereţii interiori ai eprubetei. Se agită foarte uşor prin mişcări circulare, fără să se amestece cele două soluţii. Pentozele dau la limita de separaţie dintre cele două lichide un inel albastru.Reacţia se poate executa şi pe alte monoyaharide. 3. Reacţia Seliwanoff. Prepararea reactivului Seliwanoff:: 1,5 g rezorcină se tratează cu 100 mL de HCl concentrat şi 200 mL de apă distilată. Fructoza, în mediu puternic acid formează cu rezorcina un complex colorat în roşu-vişiniu, în timp ce glucoza dă o coloraţie slab-roz. Este o reacţie ce diferenţiază aldozele de cetoze prin coloraţiile diferite care apar. La 5 mL de reactiv Seliwanoff se adaugă 1,5 mL dintr-o soluţie de monozaharid 5% şi se încălzeşte eprubeta pe baie de apă. Dacă substanţa este o cetoză, apare o coloraţie roşie-vişinie intensă. Cu soluţia de glucoză se obţine o culoare slab-portocalie.

4. Reacţia Pinoff. (specifică fructozei) Mod de lucru Circa 0,1 g din substanţa de analizat (o pentoză) se tratează cu 8-10 mL dintr-un amestec de alcool etilic şi acid sulfuric (75 mL alcool şi 20 mL acid sulfuric concentrat) şi cu 0,4 mL dintr-o soluţie alcolică de α-naftol 5%. Se încălzeşte amestecul pe baie de apă. Dacă substanţa este o cetoză, apare o coloraţie violetă după 2-3 minute. 5 Reacţia de condensare a glucozei cu fenil-hidrazina. Prepararea osazonelor. Se fierbe pe baie de apă timp de o oră într-un pahar Berzelius mic, un amestec de 50 mL soluţie de glucoză 5% şi 10 mL soluţie fenil-hidrazină. După răcire separă cristale de osazonă care se filtrează, se spală cu apă, se 11

usucă şi se ia punctul de topire (205ºC). Condensarea cu fenilhidrazina conduce la

fenilhidrazone si osazone, substante cristalizate 6. Reacţia de condensare a glucozei cu hidroxilamina

7. Reacţiile zaharurilor reducătoare: Reacţia Fehling. Se amestecă volume perfect egale din soluţia Fehling I cu soluţia Fehling II.(câte 1,5 mL) Se diluează apoi cu circa 5 mL de apă distilată, se tratează cu 2-3 mL dintr-o soluţie de zahăr reducător (glucoză) şi se încălzeşte la fierbere, pe baie de apă. Precipită oxidul cupros (Cu2O), de culoare roşie – cărămizie. În cazul în care puterea reducătoare este mică, precipitarea nu se observă decât după un repaos de câteva ore.

12

2KOH + CuSO4

Cu(OH)2 + K2SO4

CHO

COOH

H

C

OH

HO

C

H

H

C

H

C

H

C

OH

HO

C

H

OH

H

C

OH

OH

H

C

OH

+2Cu(OH)2

CH2OH 2CuOH

+ 2CuOH + H2O

CH2OH Cu2O +H2O

8. Reacţia oglinzii de argint specifică glucozei (reacţia Tollens) Prin tratarea unui zahăr reducător cu reactivul Tollens se reduce sarea de argint, cu formarea unei oglinzi caracteristice. Reacţia poate avea loc şi la rece , însă prin încălzire ea este accelerată.

AgNO3 + NaOH

AgOH + NaNO3

AgOH + 2NH3

[Ag(NH3)2]OH COOH

CHO H

C

OH

HO

C

H

H

C

H

C

H

C

OH

HO

C

H

OH

H

C

OH

OH

H

C

OH

2Ag +

+ 2[Ag(NH3)2]OH

CH2OH

+ 4NH3 + H2O

CH2OH

Mod de lucru. Circa 3-4 mL de soluţie de AgNO3 10% se tratează cu 2 mL de soluţie de NaOH 10% şi se adaugă apoi amoniac concentrate până la dizolvarea precipitatului de oxid de argint format în tot volumul de soluţie din eprubetă. Se adaugă apoi 2-3 mL de soluţie de zahăr reducător (glucoză). Se încălzeşte pe baie de apă la 70-80°C şi după un anumit interval de timp (8-10 minute) se observă depunerea argintului metalic sub forma unei oglinzi uniforme, consistente, pe pereţii şi pe fundul eprubetei. Eprubeta nu se agită !!

13