Lý thuyết Glucozơ

CACBONHIĐRAT là những hợp chất hữu cơ tạp chức và thường có công thức chung là Cn(H2O)m. 

Cacbonhiđrat được chia làm 3 nhóm chủ yếu:

- Monosaccarit (glucozơ, frutcozơ).

- Đissaccarit (saccarozơ, mantozơ). 

- Polisaccarit (tinh bột, xenlulozơ).

GLUCOZO

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ, TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

- Là chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt ( nhưng không ngọt bằng đường mía).

- Có nhiều trong nho chín nên còn được gọi là đường nho

- Có mặt trong cơ thể người và động vật; Trong máu người có một lượng nhỏ glucozo với nồng độ không đổi khoảng 0,1%

II. CẤU TRÚC PHÂN TỬ

CTPT: C6H12O6

- Dạng mạch hở: CH2OH–CHOH–CHOH–CHOH–CHOH–CH=O

=> Ở dạng mạch hở, phân tử Glucozo có chứa 5 gốc hidroxyl (-OH) và 1 gốc andehit (-CHO)

- Dạng mạch vòng: Tồn tại ở dạng a - glucozơ và b - glucozơ

   +  Nhóm –OH ở C5 cộng vào nhóm >C=O tạo ra hai dạng vòng 6 cạnh α và β:

   + Nếu nhóm –OH đính với C1 nằm dưới mặt phẳng của vòng 6 cạnh là α-, ngược lại nằm trên mặt phẳng của vòng 6 cạnh là β–

=> Trong dung dịch glucozo tổn tại chủ yếu ở dạng mạch vòng (b - glucozơ > a - glucozơ)

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Glucozo có tính chất của ancol đa chức và andehit

1. Tính chất của ancol đa chức:

 a) Tác dụng với Cu(OH)2

Trong dung dịch, ở nhiệt độ thường glucozơ hòa tan Cu(OH)2 cho dung dịch phức đồng- glucozơ có màu xanh lam:

2C6H12O6  + Cu(OH)2   →   (C6H11O6)2Cu  + 2H2O

                                             phức đồng – glucozơ

b) Phản ứng tạo este:

C6H7O(OH)5 + 5(CH3CO)2O → C6H7O(OOCCH3)5 + 5CH3COOH

=> Phản ứng tỏ glucozo có chứa 5 gốc -OH

2. Tính chất của anđehit:

a) Oxi hóa glucozo:

* Phản ứng tráng bạc:

CH2OH[CHOH]4CHO  + 2[Ag(NH3)2]OH  → CH2OH[CHOH]4COONH4  +  2Ag¯ + 3NH3 + H2O

=> Glucozo tác dụng với AgNO3/NH3 với tỉ lệ 1:2 cho sinh ra 2Ag.

 * Phản ứng Cu(OH)2/OH-

CH2OH[CHOH]4CHO  + 2Cu(OH)2 + NaOH → CH2OH[CHOH]4COONa + Cu2O + 2H2O

* Phản ứng với dung dịch Brom

CH2OH[CHOH]4CHO  + Br2 + 2H2O → CH2OH[CHOH]4COOH + 2HBr

b) Phản ứng khử glucozo:

Khi dẫn khí hiđro vào dung dịch glucozơ đun nóng (xúc tác Ni), thu được một poliancol có tên là sobitol :

CH2OH[CHOH]4CHO  +  H2 .\(\xrightarrow{Ni,\,\,{{t}^{o}}}\).   CH2OH[CHOH]4CH2OH   

  => Sản phẩm thu được là sobitol

c) Phản ứng lên men rượu: 

C6H12O6  \(\xrightarrow[{30 - {{35}^o}C}]{{enzim}}\)  2C2H5OH + 2CO2

IV. ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG

1. Điều chế:

Phương pháp: Thủy phân tinh bột hoặc xenlulozo trong môi trường axit:

(C6H10O5)n         +      nH2­O   \(\xrightarrow{{{H}^{+}},\,{{t}^{o}}}\)  nC6H12O6 

tinh bột hoặc xenlulozơ

2. Ứng dụng:

- Dùng trong dược phẩm (thuốc tăng lực,…)

- Tráng gương, tráng ruột phích, là sản phẩm trung gian trong sản xuất ancol etylic.

FRUCTOZO

- Có cấu tạo mạch hở là:\(\mathop {C{H_2}OH}\limits^6  - \mathop {CHOH}\limits^5  - \mathop {CHOH}\limits^4  - \mathop {CHOH}\limits^3  - \mathop {CO}\limits^2  - \mathop {C{H_2}OH}\limits^1 \)

- Là chất kết tinh, không màu, dễ tan trong nước, ngọt hơn đường mía, đặc biệt trong mật ong có tới 40% fructozo

* Tính chất hóa học:

+ Tác dụng với Cu(OH)2 tạo phức xanh lam, cộng hidro

+ Trong môi trường bazo, fructozo chuyển thành glucozo. Khi đó fructozo cũng bị oxi hóa bởi dung dịch AgNO3/NH3 và Cu(OH)2/OH-

Fructozo \(\overset {O{H^ - }} \leftrightarrows \) Glucozo

Lưu ý: Fructozo không làm mất màu được nước Brom

Sơ đồ tư duy: Glucozơ