
- •Углеводы и методы их определения
- •Введение
- •1 Литературный обзор
- •1.1 Общая характеристика углеводов
- •1.2 Химические свойства моносахаридов и полисахаридов
- •1) Реакции карбонильной группы
- •2) Реакции гидроксильных групп
- •3) Кето – енольная таутомерия
- •4) Реакция Молиша
- •5) Реакция Селиванова
- •6) Реакции брожения
- •7) Важные производные моносахаридов
- •8) Реакция Майяра
- •9) Ферментативный гидролиз полисахаридов
- •2 Экспериментальная часть
- •2.1 Методика фотоколориметрического определения общего сахара в кондитерских изделиях
- •2.2 Определение крахмала в зерновом сырье по методу Эверса
- •2.3 Методика определения сахара в сухих винах с использованием колоночной хроматографии методом рефрактометрии
- •Область применения
- •Заключение
- •2) Определение крахмала в зерновом сырье по методу Эверса
- •Список основных источников
2) Реакции гидроксильных групп
а) Углеродная цепь любого моносахарида содержит большое число OH−групп, обладающих электроноакцепторными свойствами. По этой причине гидроксильные группы в молекулах моносахаридов обладают большей кислотностью по сравнению со спиртами. В результате моносахариды могут образовывать алкоголяты (сахараты) не только с щелочными и щелочноземельными металлами, но и с их гидроксидами:
б) Образование простых эфиров
Образование простых эфиров в первую очередь происходит по гидроксилу, связанному с С1 (гликозидный, или полуацетальный гидроксил); такие эфиры носят название гликозидов. Гликозиды – широко распространенные природные соединения.
В
более жестких условиях в реакцию вступают
все гидроксильные группы углевода:
Простые
эфиры не гидролизуются в слабокислой
и щелочной средах. В то же время ацетали
легко гидролизуются при кипячении с
кислотой:
В
результате кислотного гидролиза
образуется полуацеталь, способный к
аномеризации, и раствор такого сахарида
мутаротирует.
в) Образование сложных эфиров
При действии на глюкозу ангидридов кислот образуются сложные эфиры:
Сложные эфиры моносахаридов легко гидролизуются и в кислой, и в щелочной средах. Это объясняется меньшей прочностью сложноэфирной связи по сравнению с простой эфирной связью.
Среди сложноэфирных производных моносахаридов наибольшее значение имеют фосфаты (сложные эфиры фосфорной кислоты):
3) Кето – енольная таутомерия
В разбавленных щелочных растворах при комнатной температуре моносахариды способны к кето – енольной таутомерии, обусловленной миграцией двойной связи. При переходе от ендиольной формы в кето – форму возможна перегруппировка заместителей у аномерного и соседнего с ним атомов углерода:
Следствием
этого процесса является появление в
растворе равновесной смеси эпимеров
данного моносахарида.
При высоких температурах и высоких концентрациях щелочей моносахариды подвергаются расщеплению и полимеризации с образованием различных продуктов, в том числе молочной и муравьиной кислот.
4) Реакция Молиша
Реакция Молиша является качественной реакцией на углеводы.
В концентрированных растворах кислот при нагревании моносахариды подвергаются дегидратации. Отщепляя по три молекулы воды, альдопентозы образуют фурфурол, а альдо– и кетогексозы 5–гидроксиметилфурфурол:
Фурфурол и 5−гидроксиметилфурфурол вступают в характерные реакции с замещенными бензолами с образованием окрашенных продуктов. С двумя молекулами фенола или α-нафтола, резорцина или тимола – образуются соединения фиолетового и красного окрашивания соответственно.
5) Реакция Селиванова
Обнаружение фруктозы в растворе по методу Селиванова проводят следующим образом. Сначала фруктозу переводят в 5–гидроксиметилфурфурол нагреванием с концентрированной HCl, затем добавляют резорцин (1,3–дигидроксибензол). Образующееся конденсированное соединение в кислой среде отщепляет воду, переходя в структуру с большим числом сопряженных двойных связей. Подобное строение имеют многие индикаторы кислотно–основного типа (фенолфталеин, метилоранж и др.). Присоединяя или отщепляя протон H+, они меняют свою окраску в зависимости от активной реакции среды.
Реакция
Селеванова является качественной
реакцией на фруктозу, которая при
нагревании смеси дает красное окрашивание
раствора.