1. Окисление альдозы и кетозы йодом

Материалы и оборудование: глюкоза, фруктоза (2% водные растворы), 2,5% спиртовой раствор йода, 0,1н раствор гидроксида натрия, разбавленная (4%) серная кислота, пробирки, штативы для пробирок, пипетки, резиновые груши.

ХОД ОПЫТА

Опыт проводят параллельно с растворами глюкозы и фруктозы.

К 3 мл каждого раствора сахара добавляют 2 капли раствора йода и затем разбавленный раствор щелочи (одинаковое число капель и по возможности одновременно) до обесцвечивания смеси. Отмечают по часам время введения щелочи и ставят обе пробирки в штатив. Через 8 мин приливают в обе пробирки по 0,5 мл разбавленной серной кислоты и сравнивают появляющуюся окраску.

ОБЪЯСНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТА

При избытке щелочи равновесие обратимой реакции

I₂+2NaOH↔NaI+NaOI+H₂O

сильно сдвигается вправо, и окрашенный йодом раствор обесцвечивается, причем в системе появляется сильный окислитель – соль йодноватистой кислоты. Альдегиды обычно окисляются значительно легче, чем кетоны; различие в скоростях окисления альдо- и кетогексоз выражено менее резко, особенно в щелочной среде, но в условиях опыта проявляется весьма отчетливо.

Добавление кислоты, которая связывает щелочь, сдвигает равновесие реакции влево. Однако за время опыта в растворе альдозы – глюкозы большая часть гипойодита успевает израсходоваться на окисление глюкозы до глюконовой кислоты, и при подкислении смеси свободный йод уже почти не выделяется. Кетоза – фруктоза окисляется медленнее; за то же время йодноватистокислая соль не исчезает и при подкислении выделяется свободный йод.

Окисление йодом в щелочном растворе применяется для количественного определения альдоз в смеси сахаров.

При более длительном стоянии гипойодит постепенно расходуется на окисление и в растворе, содержащем фруктозу.

2. Реакция селиванова на кетозы

Материалы и оборудование: глюкоза, фруктоза, лактоза, сахароза (2% водные растворы), реактив Селиванова (раствор 0,01 г резорцина в смеси 10 мл воды и 10 мл концентрированной соляной кислоты), пробирки, штативы для пробирок, пипетки, резиновые груши, водяные бани, спиртовки, пробиркодержатели.

Реактив Селиванова следует применять свежеприготовленным.

ХОД ОПЫТА

Опыт проводят одновременно с растворами различных са­харов.

В пробирки помещают по 0,5 мл каждого из исследуемых растворов сахаров и добавляют 1 мл реактива Селиванова, пос­ле чего погружают все пробирки на 2 мин в кипящую водяную баню. Пронумеруйте пробирки, чтобы знать какой сахар в каждой из них.

Растворы некоторых сахаров быстро окрашиваются в ярко-красный цвет. При последующем нагревании их на пламени спиртовки до начала кипения красные растворы мутнеют и выделяют окрашенный осадок. Растворы других сахаров в этих условиях лишь слегка желтеют или розовеют.

ОБЪЯСНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТА

При нагревании с соляной или серной кислотой гексозы образуют в числе прочих веществ оксиметилфурфурол, который дает с резор­цином яркоокрашенный продукт конденсации состава С₁₂Н₁₀О₄. Кетозы в условиях опыта превращаются в оксиметилфурфурол в 15 - 20 раз быстрее, чем альдозы, что и обусловливает быстроту появления окраски и ее интенсивность в растворах фруктозы и сахарозы.

Эта реакция была открыта Ф. Ф. Селивановым в 1887 г. Она позволяет быстро обнаружить в смеси сахаров кетогексозы как свободные, так и связанные в молекулах дисахаридов. В условиях проведения реакции дисахариды успевают частично гидролизоваться, давая свободные моносахариды.

Реакцию Селиванова можно проводить и в спиртовых растворах. Она является вариантом общей реакции Молиша и ее проводят часто с заменой резорцина дифениламином; в последнем случае синяя окраска более интенсивна, что удобнее при количественных колориметрических определениях фрук­тозы.