Лабораторні роботи Робота 1. Якісна реакція на наявність у субстраті 2-оксипропанової (лактатної) кислоти (реакція Уфельдмана)
Лактатна кислота СН3СН(ОН)СООН – одна з найпоширеніших у природі гідроксикислот. Рідина, добре розчиняється у воді й органічних розчинниках. Має специфічний запах. Існує у вигляді лівої L(-)-лактатної кислоти, правої D(+)-лактатної кислоти і рацемату – D, L (+) лактатної кислоти. Утворюється в процесі молочнокислого бродіння цукристих речовин під впливом молочнокислих бактерій:
C6H12O6 → 2 СН3СН(ОН)СООН.
Гексоза Лактатна кислота
Солі та естери лактатної кислоти називають лактатами. Лактатну кислоту найчастіше добувають ферментативним бродінням меляси, картоплі та інших цукристих продуктів з послідовним перетворенням на кальцієві або цинкові солі, їх концентруванням і підкислюванням сульфатною кислотою, синтетично – гідролізом лактонітрилу. Лактатну кислоту використовують (у вигляді рацемату) для виробництва лікарських засобів (наприклад, лактату феруму), протравного фарбування, як пластифікатор тощо.
Хід роботи. У пробірку вносять 2-3 краплі карболової води, 1-2 краплі 0,1н розчину хлориду феруму (III) і 5 крапель води. Потім краплями додають розчин лактатної кислоти до зміни забарвлення. Фіолетове забарвлення реактиву Уфельдмана поступово зникає і з’являється зеленувато-жовте забарвлення суміші, зумовлене утворенням лактату феруму (III).
Карболову воду готують додаванням до рідкого фенолу води при енергійному перемішуванні або з кристалічного фенолу з розрахунку: 1 частина фенолу на 15 частин води (при температурі 20 0С) до утворення прозорого розчину. Суміш (1:2 або 1:3) карболової води і 0,1 н розчину хлориду ферму(III) називають реактивом Уфельдмана.
Хімізм. Відкриття лактатної кислоти відбувається в два етапи. Спочатку утворюється сіль фенолу та феруму:
3 С6Н5ОН + FeCl3 → (C6H5O)3Fe + 3 HCl
Фенол Фенолят феруму
Потім фенолят взаємодіє з лактатною кислотою з утворенням лактату феруму зеленувато-жовтого кольору:
(C6H5O)3Fe + 3СН3СН(ОН)СООН → (СН3СН(ОН)СОО)3Fe + 3 С6Н5ОН
Лактат феруму
Робота 2. Добування цинкової солі лактатної кислоти
Гідроксикислоти можуть вступати в усі хімічні реакції, характерні для карбонових кислот. Типовою реакцією для кислот є реакція утворення солей при взаємодії з гідроксидами.
Хід роботи. У пробірку вносять 2-5 крапель лактатної кислоти і краплями додають заздалегідь приготовлений розчин гідроксиду цинку до випадіння осаду важкорозчинної солі – лактату цинку.
Хімізм. При взаємодії лактатної кислоти й гідроксиду цинку утворюється лактат цинку:
2 СН3СН(ОН)СООН + Zn(OH)2–>(СН3СН(ОН)СОО)2Zn + 2 H2O
Лактатна кислота Лактат цинку
Робота 3. Окислення лактатної в 2-оксопропанову (піровиноградну) кислоту
Гідроксикислоти легко вступають у реакції окиснення за спиртовими групами, що зумовлює утворення оксикислот – альдегідо- і кетокислот. Лактатна кислота, окислюючись, перетворюється на піровиноградну. Піровиноградна кислота в живому організмі є зв’язуючою ланкою між анаеробним розщепленням вуглеводів і цинком трикарбонових кислот, а також між обмінами вуглеводів, ліпідів і білків.
Хід роботи. В колбу або пробірку місткістю 100 мл наливають 1-2 мл лактатної кислоти і нейтралізують її гідрокарбонатом натрію (контролюючи лакмусовим папірцем). До суміші додають близько 2 мл 5% розчину перманганату калію і нагрівають до кипіння. Спиртова група лактатної кислоти окислюється в кетонову. З’являється специфічний запах піровиноградної кислоти. Розчин фільтрують, підкислюють ацетатною кислотою і додають кілька крапель 2-3% розчину фенілгідразину в ацетатній кислоті. Збовтують. Випадає жовтий осад фенілгідразону піровиноградної кислоти.
Хімізм. Схематично реакції, які відбуваються при виявленні піровиноградної кислоти, можна зобразити так:
