Práctico de Carbohidratos 2010

Dr. Oscar G. Marambio 2010

CH2 OH

OH H

H OH

H OH

C O

CH2 OH

C

CH2 OH

O

H OH

H OH

H OH

H C

CH2 OH

O

H OH

OH H

H OH

H OH

H

CH2 OH

H OH

H OH

C O

CH2 OH

pentosa

cetopentosa

(D-Ribulosa)

pentosa

aldopentosa

(D-Ribosa)

hexosa

cetohexosa

(D-Fructosa)

hexosa

aldohexosa

(D-Glucosa)

OCH2 CHOOH

furfural 5-hidroximetilfurfural

Medio ácido (H+)Medio ácido (H+)

OCHO

PRÁCTICO

ANÁLISIS QUÍMICO PARA HIDRATOS DE CARBONO

Dr. Oscar G. Marambio

Profesor de Química Orgánica

Julio 2010

OBJETIVO

Realizar ensayos de identificación de los distintos tipos de hidratos de carbono, a

través de reacciones sencillas.

EVALUACIÓN DEL PRÁCTICO:

La evaluación del trabajo práctico contempla dos etapas: La primera será con una

prueba de entrada en donde se evaluarán los conocimientos de las reacciones

químicas de cada uno de los experimentos anteriores y la segunda será un informe

final que ustedes entregaran con todas las reacciones aprendidas en el trabajo

experimental.

[A] TEST DE MOLISCH

Este ensayo permite identificar cualquier hidrato de carbono, es decir, cuando un

azúcar se pone en contacto con ácidos fuertes, se produce una hidrólisis de los enlaces

glicosídicos, si se trata de disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Luego los

monosacáridos liberados en la hidrólisis se deshidratan, por ejemplo las pentosas se

deshidratan a furfural, mientras que las hexosas se deshidratan a 5-metilhidroxifurfural.


Estaos furfurales, se pueden condensar (o hacer reaccionar) con fenoles aromáticos

(tal como el alfa naftol en el test de Molish) en solución ácida, dando productos complejos

coloreados característicos. En consecuencia, la formación de un color adecuado, sirve

como prueba preliminar en la identificación de un hidrato de carbono.

Experimento 1: Reacción con el reactivo de Molisch

Disponga de tres tubos de ensayo que contengan por separado las siguientes soluciones:

2 mL de D-glucosa, 2 mL de almidón (polisacárido) y 2 mL de sacarosa (disacárido).

Adicione a cada tubo de ensayo 2 a 3 gotas de una solución de -naftol, y enseguida se

añade por las paredes del tubo de ensayo inclinado, 1 mL de ácido sulfúrico concentrado,

no agite, deje que se formen dos capas, deje reposar y observe la coloración.

OH

O

H OH

OH H

H OH

H OH

D-GlucosaAlmidón: Amilosa (fracción hidrosoluble)

O

O

OH

HH

H

H

HOH

O

OH

O

OOH

HH

H

H

HOH

OH

n

O

O

OH

HH

H

H

HOH

OH

OH

O

H

OH

OH

H

H

OH

OH

Sacarosa:

(-D-glucopiranosil--D-fructofuranósido)

Hidrólisis con H2SO4

O CHOCH2OH

+

OH

5-hidroximetilfurfural -naftol

productos complejos coloreado de rojo a violeta

OCH

CH2OH

OH

OH

OC

CH2OH

OH

O

- H2O2 - H

3O+

producto principal de la hidrólisis


[B] TEST PARA AZÚCARES REDUCTORES

Los azucares reductores son aquellos sacáridos que en solución acuosa presentan en

su estructura el grupo funcional aldehído en equilibrio con el hemiacetalcíclico (es decir, en

solución acuosa se establece un equilibrio de su forma cíclica (hemiacetálica) con su forma

abierta, conocido con el nombre de “equilibrio tautomérico”). En presencia de soluciones

diluidas de bases, muchos reactivos oxidan al grupo aldehídico de los azucares, además las

soluciones alcalinas (básicas) isomerizan a las cetosas a aldehído, de modo que también

responden positivamente a reactivos alcalinos como el reactivo de Fehling y de Tollens.

Experimento 2: Reacción con el reactivo de Fehling

Disponga de cuatro tubos de ensayo que contengan por separado las siguientes soluciones:

2 mL de D-glucosa (monosacárido), 2 mL fructosa (monosacárido), 2 mL de sacarosa

(disacárido) y 2 mL de lactosa (disacárido).

Luego adicione 2 mL de solución del reactivo de Fehling que se prepara mezclando en

partes iguales las soluciones de los reactivos Fehling A y Fehling B (se agita para

homogenizar) y es de intenso color azul.

Luego caliente en baño maría, observe y concluya.

Experimento 3: Reacción con el reactivo de Tollens

Disponga de cuatro tubos de ensayo que contengan por separado las siguientes soluciones:

2 mL de D-glucosa (monosacárido), 2 mL fructosa (monosacárido), 2 mL de sacarosa

(disacárido) y 2 mL de lactosa (disacárido).

Luego agregue a los tubo de ensayo 4 a 5 gotas del reactivo de Tollens, observe, si después

de 2-3 minutos no se observa reacción calentar en baño de agua a no más de 35ºC. Observe

y concluya.


OH

O

H OH

OH H

H OH

H OH

D-glucosaD-fructosa

O

O

OH

HH

H

H

HOH

OH

OH

O

H

OH

OH

H

H

OH

OH

sacarosa(-D-glucopiranosil--D-fructofuranósido)

Reactivo de Fehling

OH

OH H

H OH

H OH

O

OH

O

OH

HH

H

H

OHOH

O

OHO

OH

HH

OH

H

OH

H

OH

H

lactosa4-O-(-D-galactopiranosil)--D-glucopiranosa

COO-

CH

CH COO-

OH

OH

Cu+2

COO-

OH

H OH

OH H

H OH

H OH

no hay reacción OH

OH

HH

H

H

O-

OH

O

OHO

OH

HH

OH

H

OH

H

OH

O++

Cu2O, precipitado rojo

Cu2O, precipitado rojo

tartrato de cobre II, en

medio básico (OH-)

sales epímericas de los ácidos aldónicos

ácido lactónico

COO-

OH

H OH

OH H

H OH

H OH

OH

O

H OH

OH H

H OH

H OH

D-glucosaD-fructosa

O

O

OH

HH

H

H

HOH

OH

OH

O

H

OH

OH

H

H

OH

OH

sacarosa(-D-glucopiranosil--D-fructofuranósido)

Reactivo de Tollens

OH

OH H

H OH

H OH

O

OH

O

OH

HH

H

H

OHOH

O

OHO

OH

HH

OH

H

OH

H

OH

H

lactosa4-O-(-D-galactopiranosil)--D-glucopiranosa

COO-

OH

H OH

OH H

H OH

H OH

no hay reacción

OH

OH

HH

H

H

O-

OH

O

OHO

OH

HH

OH

H

OH

H

OH

O

+

+

Ag espejo de plata

complejo diamin plata I,

en medio básico (OH-)

ácidos D-glucónicos y ácidos D-manónicos.(sales de ácidos aldónicos epímeros)

ácido aldónicos epímeros

Ag(NH3)

2

+ OH-

Ag espejo de plata

COO-

OH

H OH

OH H

H OH

H OH+


[C] TEST DE BARFOED

El test de Barfoed permite diferenciar entre monosacárido y un disacárido, la base

de este ensayo la constituye la diferente velocidad de reacción con el acetato cúprico, por

ello mida el tiempo de formación del óxido de cobre (I).

Experimento 4: Reacción con el reactivo de Barfoed

Disponga de cuatro tubos de ensayo que contengan por separado los siguientes azucares:

2 mL D- glucosa, 2 mL galactosa (monosacárido), 2 mL maltosa (disacárido) y 2 mL

sacarosa (disacárido).

Luego agregue a cada tubo de ensayo 2 mL del reactivo de Barfoed y calentar en baño de

maría. Anotar el tiempo en que aparezca el precipitado color rojo ladrillo.

[D] TEST DE SELIWANOFF

El test de Seliwanoff permite diferenciar aldosas de cetosas, el reactivo contiene

resorcinol en HCl. La reacción está basada en el mismo principio de deshidratación de

Molisch. Las cetosas se deshidratan internamente con más facilidad que las aldosas. Esto

es especialmente evidente en solución de HCl, en que la deshidratación no es tan rápida

como con H2SO4 concentrado. Por lo tanto, la velocidad y grado de desarrollo del color de

una solución que contiene azúcar, HCl y resorcinol, da la evidencia de la naturaleza “aldo”

o “ceto” del azúcar en cuestión.


Experimento 5:

Disponga de tres tubos de ensayo que contengan por separado los siguientes azucares:

2 mL de fructosa (cetohexosa), 2 mL de manosa (aldohexosa) y 2 mL de galactosa

(aldohexosa).

Luego añada 3 mL del reactivo de Seliwanoff y caliente en baño de agua. Observe y

concluya.

[E] TEST DE BIAL

Diferenciación entre aldopentosas y aldohexosas

El reactivo de Bial contiene orcinol en HCl, en estas condiciones aldopentosas y

aldohexosas estarán como furfurales, los cuales reaccionan formando un complejo

fuertemente coloreado, si es necesario añada algunas gotas de FeCl3.

Experimento 6:


2 mL de arabinosa (aldopentosa), 2 mL ribosa (aldopentosa) y 2 mL de glucosa

(aldohexosa).

Luego adicione 2 mL del reactivo de Bial, caliente en baño de agua. Observe y concluya.

Experimento 7:


2 mL de arabinosa (aldopentosa), 2 mL ribosa (aldopentosa) y 2 mL de glucosa

(aldohexosa).

Luego adicione a cada tubo 0.5 mL de HCl (concentrado) e introduzca con cuidado en el

interior del tubo de ensayo un papel humedecido con acetato de anilina, sin que llegue a

tocar la solución, y tapar con algodón. Luego caliente suavemente en baño de agua.

Nota: Esta reacción, también permite diferencias aldohexosa de aldopentosas, en donde

los furfurales generados se condensan con una amina aromática primaria (acetato de

anilina), generando productos fuertemente coloreados.


[F] TEST DEL ÁCIDO MÚCICO

Este ensayo permite determinar cualitativamente a la D-galactosa, a este

monosacárido como tal o bien formando parte de oligosacáridos, ya que por oxidación con

ácido nítrico se genera el ácido D-galactárico que es insoluble en el medio de reacción, a

diferencia de los restantes ácidos aldáricos.

Experimento 8: (Este experimento no se realizara en este semestre)

En un vaso de precipitado de 100 mL coloque 15 mL de una solución de galactosa al 20%,

añada 5 mL de ácido nítrico y caliente a ebullición (BAJO CAMPANA) hasta 1/4 del

volumen inicial. Una vez frío, filtre y seque los cristales formados. Determine el punto de

fusión. Realice la experiencia en paralelo con Lactosa.

[G] TEST DE FORMACIÓN DE OSAZONAS

Los monosacáridos se condensan con derivados de la hidracina, por ejemplo, con

exceso de fenilhidracina los monosacáridos se condensan, formando sus respectivas

osazonas. Los monosacáridos epímeros forman la misma osazona, pero la velocidad de

formación de ellas es distinta.

Experimento 9:

Disponga de cuatro tubos de ensayo que contengan por separado los siguientes azucares:

0.2g de glucosa, 0.2g de manosa, 0.2g de lactosa y 0.2g de maltosa.

Luego adicione 2mL del reactivo fenilhidracina (se prepara agregando 0.4 g de clorhidrato

de fenilhidracina, 0.6 g de acetato de sodio y 4 mL de agua).

Luego semitapar el tubo con un trozo de algodón y colocar en baño de agua hirviendo, y

determine el tiempo de formación de la osazona respectiva.

Nota: Las osazonas de lactosa y maltosa no precipitan en caliente.

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