Моно және дисахаридтердің химиялық қасиеттері
Жұмыстың мақсаты: Көміртегі класындағы кең тарағандары арасындағы сапалық реакциялармаен танысу.
Барлық көміртектер қатты, көбінесе кристалды заттар болып келеді. Мносахарид пен дисахаридтердің көпшілігі суда жақсы ериді және ерітіндіден жиі кристаллогидраттар ретінде шығарылады.
Тәжірибені жүргізу үшін моносахаридтерден глюкоза мен фруктоза алынады. Таза фруктоза жоқ кезінде оны құрамындағы глюкоза мен фруктозаның мөлшері бірдей балмен алмастыруға болады.
Дисахаридтердің ішінде сахароза ең кең таралған.
Тәжірибе №1 α-нафтолмен көміртегілерге жалпы реакция (Молиша реакциясы)
α-нафтолмен көміртектер әрекеттеседі, әсіресе бос немесе дисахаридтер мен полисахаридтерде байланысқан кетозалар қарқынды әрекеттеседі.
Материалдар: кез-келген көміртектер (қанттар, крахмал, клечатка), α-нафтол (жаңа дайындалған 10 %-ті спирттік ерітіндісі)
Тәжірибені бірнеше көміртектермен қатар жүргізеді. Сынауыққа 0,5-1 мл су және әжептәуір көлемде зерттелетін көмірсутекті (мысалы, бірнеше қант түйіршігі немесе крахмал, әлде көлемі 2-3 мм2 фильтрлегіш қағаздың кішігірім бөлігін) салады. Содан соң α-нафтол ерітіндісінің 2 тамшысын қосады. Нафтол суда нашар еритіндіктен қоспа аздап лайланады. Осыдан кейін сынауықты төмен қаратып пипеткадан 1-1,5 мл концентрленген күкірт қышқылын қабырғамен бойлап,абайлап құяды. Қышқылдың ауыр бөлігі су қабатымен араласпай сынауықтың төменгі бөлігіне түседі. Қабаттардың арасында әдеміқызыл-күлгін сақина пайда болады. Шайқағанда қоспа қызып, бүкіл көлемде араласады, ал оны сумен араластырғанда боялған түйіршіктер бөлінеді. Көміртектер жоқ кезінде күлгін сақина түзілмейді, бірақ сұйықтық сарғайып немесе жасылданып кетуі мүмкін.
Тәжірибе №2 Көміртектердің концентрлі қышқылдармен әрекеттесуі
Концентрлі, минералды қышқылдармен көміртек молекулаларына әсер еткенде олар айырылып, әртүрлі өнім қоспасын түзеді: фурфурол және гуминді заттар деп аталатын оның туындылары. Олар қою сұр немесе қара түске боялған, суда нашар ериді. Тәжірибе шарты бойынша сұйық қабаттар шекарасында бөлінеді.
Материалдар: әртүрлі қанттар (глюкоза мен фруктоза) концентрленген күкірт және тұз қышқылдары
А Кез келген қанттың бірнеше түйіршігін 1-2 мл суда ерітеді. Суық ерітіндіге абайлап сынауықтың қабырға бойымен, қоспаны араластырып алмай, ерітінді көлеміне тең концентрленген күкірт қышқылын қосады.
Күкірт қышқылы ауыр болғандықтан қант қабаты астына түседі. Бұл қабаттар арасында қою сұр сақина түзіледі. Егер суықта сақина түзілмесе ерітіндіні шайқамай аздап қыздырады.
Б Глюкозаның аздаған бөлігін 20-30 сек 2 мл концентрленген тұз қышқылымен қайнатады, ерітіндіні салқындатады да және 2/3 бөлігіндей су қосады. Тәжірибені глюкозаны фруктозаға алмастырып қайтадан істейді. Екі ерітіндінің сырт бейнесінің айырмашылығын бақылайды.
Альдозаларға қарағанда кетозалар қышқылдардан тез ажырайды. Б сынамасын фруктоза мен глюкозаны ажырату үшін қолодануға болады.
Тәжірибе №3. Қанттардың сілтілермен әрекеттесуі.
Бос карбонильді топтары бар барлық қанттар, яғни моносахаридтер және кейбір дисахаридтер сілтілік ерітіндіде қыздырғанда қара немесе қоңыр ерітінді түзіп, жеңіл шайырланады.
Құралдар: моносахаридтер (глюкоза, галактоза, фруктоза), дисахаридтер (сахароза, лактоза, мальтоза), сілтінің концентрленген ерітіндісі, қышқылдың сұйылтылған ерітіндісі.
Тәжірибені бір мезгілде өздерінің дайын 5-10%-ы ерітінділерін қолданып немесе 0,1-0,2г қантты 1-2 мл суда ерітіп, бірнеше түрлі қанттармен жүргізеді.
Зерттелетін қанттың 1-2 мл-не одан екі есе кем концентрленген сілті ерітіндісін қосамыз, қоспанықайнағанға дейін қыздырып, мұндай жағдайда 2-3 минут ұстаймыз. Егер ерітіндінің түсі өзгерсе, белгілеп сұйылтылған күкірт қышқылымен қышқылдатамыз. Ерітінді түсі ағарып, карамельдің (еріген қант) иісі пайда болады.
Тәжірибе №4. Сілтілік ерітіндіде еківалентті мыс тұздарымен қанттың әрекеттесуі.
Тез еритін, қарқынды боялған және сілтімен бөлінбейтін мыстың комплексті алкоголяттарының түзілуі қант молекулаларында жақын орналасқан бірнеше гидроксильді топтардың болуын дәлелдейді.
Қантты сілтілік ерітіндіде қыздырғанда ерітіндідегі екі валентті мысты қалпына келтіріп, өздері де тотығада. Нәтижесінде қатты боялған ерімейтін өнімдер пайда болады.
Сілтілік ерітіндіде мыс қосылыстарын қалпына келтіру қабілеті тек молекуласында бос карбонильді тобы бар қанттарға ғана тән.
Құралдар: моносахарид, дисахарид,сілтінің сұйылтылған ерітіндісі және мыс сульфаты.
Тәжірибені бір мезгілде бірнеше түрлі қанттармен әр қайсысының 0,05-0,1 г-ын 2-3 мл суда еріте отырып орындайды.
Қанттың 2-3 мл-не 1 мл сұйылтылған сілті ерітіндісі мен 2-3 тамшы күкірт қышқылды мыс ерітіндісін қосамыз.
Мыс гидроксидінің бөлініп жатқан тұнбасы шайқағанда еріп, сұйықтық қарқынды көк түске боялады. Кейін абайлап сұйықтықтың үстіңгі жағын жанғыштың отында қайнағанға дейін қыздырамыз. Егер қант тотықса, онда қыздырған кезде көк түс біртіндеп жасыл түске ауысып, кейін түссізденеді. Бір мезгілде сары, қызыл және қоңыр тұнба пайда болады.
Тәжірибе №5. Қанттың күміс оксидінің аммиакты ерітіндісімен әрекеттесуі.
Құралдар: глюкоза – 1,2%ы сулы ерітіндісі, күміс оксиді(жаңа дайыналған аммиакты ерітіндісі)
Күміс оксидінің аммиакті ерітіндісін 1-2%-ы азотқышқылды күміс ерітіндісіне сулы аммиакті алғашқы түзілген тұнба жойылғанға дейін тамшылап құямыз; алынған сұйықтыққа сұйылтылған улы натрдың 0,1 мл қосамыз.
Таза ыстық сілтімен жуылып шайылған сынамада 1 мл күміс оксидінің аммиакті ерітіндісі мен глюкоза ерітіндісінің 1 мл-ін араластырып, бірнеше минутқа ыстық суға (60-80ºС) саламыз. Егер сынама қабырғалары таза болса, онда глюкозаның тотығуы кезінде бөлінетін күміс қыбырғасында айна жылтыр түрінде тұнады, ал басқа жағдайда қара тұнба пайда болады.
Тәжірибе №6. Альдоза мен кетозаның йодпен тотығуы.
Құралдар: глюкоза және фруктоза (2%-ы ерітінділер), йод ерітіндісі, сілті мен күкірт қышқылының сұйылылған ерітінділері.
Тәжірибені бір мезгілде глюкоза және фруктоза ерітінділерімен жүргізеді. Әр ерітіндінің 3 мл-не 0,5 мл йод ерітіндісін қосып сілтімен (тамшы саны бірдей болуы тиіс) түссізденгенге дейін аралстырады. Сілті қосқанның уақытын белгілеп, екі сынаманы да штативке саламыз. 7-8 минуттан кейін екі сынамаға 0,5 мл-ден сұйытылған күкірт қышқылын құйып, олардың түстерін салыстырамыз.
Тәжірибе №7. Селивановтын кетозаға реакциясы.
Құралдары: глюкоза, фруктоза, мальтоза, сахароза( 10 мл су және 10 мл концентрленген тұз қышқылының құрамында 0,1 резорцин ерітіндісі). Селиванов реактивін жаңа дайындалған түрін пайдалану керек.
Селиванов реакциясы қанттардың құрамындағы кетогексоздарды тез табуға әсер етеді – бос сияқты, және дисахарид молекуласында байланысқан .
Тәжірибиені бір уақытта бірнеше қант ерітінділерімен қатар жүргізеді.
К 0,5-1 мл әрбір тексерілген ерітіндіге 2 мл-ден Селиванов реактивін еңгізеді, одан кейін сынамаларды 2 минут қайнаған суға саламыз.
Кейбір қанттардың ерітінділері тез арада ашық қызыл туске боялады; келесі жылытуға келгенде, қайнататын көзге дейін ерітінділердің қызыл түстері бұлдырып боялған тұнбаны шығарады. Қант ерітінділері бұл жағдайда тек жай сарғаяды немесе қызғылт болады.