Formato de reportes qfi

Profesor:

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLGICAS ASIGNATURA: Qumica Orgnica I

REPORTE DE LABORATORIO

GRUPO: _ 2FM2

Semestre: Ene-Jul No. de Equipo_ 4

Fecha: 30-Abril-13

Integrantes: Cardona Diaz Yosheeline Cheysellc

_Macas Palacios Zaira Samantha

Yescas Galicia Daniel_

Los puntos a calificar en el reporte son los siguientes:OBJETIVO DE LA PRCTICAOBLIGATORIOPUNTUACION

RESULTADOS30 PUNTOS

DISCUSIN DE LOS RESULTADOS40 PUNTOS

CONCLUSIONES10 PUNTOS

CUESTIONARIO15 PUNTOS

BIBLIOGRAFA5 PUNTOS

La discusin de los resultados siempre se realiza con apoyo de la bibliografa, por lo tanto deber ir referenciada.

En cuanto a la bibliografa a consultar se les pedir como mnimo 5 fuentes, de las cuales 2 debern ser libros de consulta, y de resultar necesario usar pginas web.

Objetivo: 1. Evidenciar el poder reductor de algunos carbohidratos. 2. Destacar la importancia de la formacin de osazonas, para la identificacin de azucares.

3. Aplicar la reaccin de acetilacin sobre los grupos hidroxilo de un monosacrido

Resultados: Poder reductor:En este experimento se pudo observar si con el reactivo de Fehling los compuestos tenan alguna reaciion o en palabras mas acertadas se oxida el grupo carboxilo y se reduce el cobre, esto se da a notar por los cambios de color. Reactivo Positivo o Negativo

Glucosa +

Fructuosa+

Lactosa+

Sacarosa-

Almidn-

Formacin de osazonas

monosacridos ReactivoPositivo o Negativo

Fructosa+

Glucosa +

Disacridos ReactivosPositivo o Negativo

sacarosa-

Lactosa-

Hidrolizados ReactivosPositivo o Negativo

Almidon +

Sacarosa+

DISCUSIN DE RESULTADOS

Poder reductor de azucares.

La prueba de Fehling es ampliamente utilizada en la caracterizacin de azucares reductores, los cuales contienen un grupo carbonilo libre o potencialmente libre. Un resultado positivo se indica en la formacin de un precipitado color rojo ladrillo. Tanto aldosas como cetosas se oxidan fcilmente para dar cidos carboxlicos (Ver figura 2). Ion cprico complejo con iones de tartrato se reduce a oxido cuproso. Pasa de estado de oxidacin +2 a +1, es decir, se reduce.

Figura 2. Poder reductor de azucares. Se forma un complejo de oxido cuproso de color rojo ladrillo.

Para la identificacin de azucares reductores se adicion el reactivo de Fehling que consta de dos soluciones (A: sulfato cprico pentahidratado + B: tartrato sdico potsico e NaOH en agua). En seguida se adiciona el azcar a analizar, se calent durante 2 min aproximadamente y se observa. En el caso de la sacarosa no reaccion con el reactivo de Fehling, ya que la coloracin azul caracterstica del complejo cprico tartrico persiste, por lo que se concluye que la sacarosa no es un azcar reductor. La sacarosa es un disacrido de glucosa y fructosa, la mayora de los disacridos son azucares reductores, pero la sacarosa es la excepcin, ya que el carbono anomrico de la glucosa est implicado en el enlace glucosidico y por lo tanto no tiene libre el grupo carbonilo. Esto se puede solucionar al realizar un hidrolisis acida para obtener los monosacridos correspondientes que si son reductores.

Por otro lado, la glucosa si resulta ser un azcar reductor ya que como se dijo, todos los monosacridos poseen grupo carbonilo libre y por lo tanto si precipita a oxido cuproso. Para el caso de la fructosa resulta tambin positivo, sin embargo la fructosa sufre un cambio en la estructura de su molcula, ya que se convierte en glucosa y manosa bajo condiciones alcalinas. Dicha transformacin se puede justificar por la tautomerizacin ceto-enol que se lleva a cabo en la reaccin. La reduccin de las solucin de Fehling usando fructosa no slo se debe atribuir al hecho de que la cetosa se isomeriza en una aldosa.El tratamiento con lcali de la fructosa, por ejemplo, causa incluso descomposicin de la cadena de carbono; es por eso que se dice que la fructosa da un falso positivo, aun as el reactivo de Fehling no resulta ser especfico para aldehdos. En cambio s se hubiera empleado el reactivo de Tollens (que resulta ser otro complejo que ayuda a identificar grupos carbolino) el test resulta positivo en un espejo de plata para identificar aldehdos y un espejo amarillento para el caso de cetonas. En la experimentacin con lactosa, el cual es un azcar que resulta de la unin de una molcula de glucosa y galactosa, si resulta positivo ya que el enlace glucosidico que se forma (14) deja libre al carbono anomrico en la posicin 1 donde puede actuar el reactivo de Fehling para dar positivo el test. Finalmente para el almidn la prueba resulto negativa, ya que como era de esperarse, no contiene un grupo carbonilo libre; este se encuentra comprometido al formar largas cadenas de dos polmeros; la amilosa y la amilopectina, enlazados entre s por enlaces glucosdicos.

De ah la importancia de ver la composicin qumica que une a dos monosacridos, y en qu posicin se forma el enlace glucosidico, concluyendo que el nico que no es azcar reductor es la sacarosa. Dicha experimentacin sirve de pauta para verificar la formacin de Osazonas, ya que los azucares reductores son los que pueden formar dichos cristales al hacerlos reaccionar con Fenilhidrazina.

Formacin de Osazonas

Para la formacin de Osazonas en un polisacrido en este caso el almidn, primero se tuvo que preparar un hidrolizado en medio acido para que esto se pudiera llevar a cabo, como ya se sabe la formacin de Osazonas en la sacarosa y polisacridos no es posible debido al enlace glucosidico que posee (no hay grupo carbonilo libre o potencialmente libre), as que primero se tiene que romper este enlace por medio de una hidrlisis. El hidrolizado se realiza al hacer reaccionar el azcar con HCl, se calent a bao mara por algunos minutos y se dej enfriar. En general se requiere aadir cidos o bases fuertes para catalizar la hidrlisis. Posteriormente se coloc en un tubo de ensayo 2.5 mL del producto de hidrlisis, 1.5 mL de fenilhidrazina preparada, y .1 mL de solucin saturada de bisulfito de sodio, se calent a bao mara aproximadamente 40 minutos ya que se sabe que la formacin de Osazonas en almidn es mucho ms tardada que en los dems disacridos o polisacridos, se dej enfriar y aunque en la solucin la presencia de Osazonas fue muy escasa al observar al microscopio se pudo ver la presencia de los pocos productos cristalizados.

Para el caso de la fructosa y glucosa la velocidad de reaccin en la formacin de Osazonas es notable, ya que en principio la primera formacin de fenilhidrozona en el grupo carbonilo de la glucosa (C-1 aldehdo) la velocidad de formacin es rpida, sin embargo la formacin de la Osazona correspondiente en el carbono 2, donde se forma un cetosa se lleva a una velocidad lenta (Figura 3). Lo contrario pasa con la fructosa, al poseer un grupo carbonilo (cetona) en el C-2 la velocidad de la primera fenilhidrozona se lleva a cabo de manera lenta, en cambio la formacin de una cetona en la posicin C-1

Figura 3. Formacin de Osazona en a partir de una molcula de glucosa.

Hace que la formacin de la osazona se lleve de manera rpida (Figura 4.). Por lo que podemos concluir que la velocidad de formacin de la misma osazona, tanto en glucosa y fructosa se lleva a velocidades distintas. Cabe recordar que en primera instancia los aldehdos son ms reactivos que las cetonas.

Figura 4. Formacin de la misma Osazona en fructosa al igual que glucosa; con 3 equivalentes de Fenilhidrazina en ambos casos.

Tipos de Osazonas.

Los cristales Osazona pueden variar segn el tipo de azcar que se haya empleado; algunos se parecen a pe-talos de rosa, otros como bolas de algodn, mientras que otros parecen como agujas largas y finas, tal como la mayora de los monosacridos, incluyendo a la glucosa, fructosa y manosa. (Figura 5.).

Figura 5. Formacin de la misma Osazona en fructosa (izquierda) y glucosa (derecha).

Finalmente las pruebas aplicadas para azucares reductores y formacin de Osazonas se resumen en la siguiente tabla:

AZUCARPRUEBA DE FEHLING FORMACION DE OSAZONAS

SINOTIEMPO

Fructosa PositivaX1.30min

Glucosa PositivaX8.min

Almidn -----------X40 min

Lactosa PositivaX1.56min

Sacarosa Negativa X3.10 min

Sntesis de Pentaacetato de -D-Glucosa.

La sntesis de productos es un mtodo muy importante para la industria, ya que a travs de ello podemos llegar al conocimiento de nuevos productos y derivados del producto del cual partimos. En este caso la sntesis de la molcula de glucosa a su Pentaacetato, por medio de varias acetilaciones en los sustituyentes en medio cido, hacindolo reaccionar con anhdrido actico. (Figura 6).

Figura 6. Mecanismo general de Sntesis de Pentaacetato de -D-Glucosa

Dicha mezcla, se puso a calentar en un sistema a reflujo, donde se observ que a medida que la temperatura aumenta, la mezcla se homogeniza, esto ocurre debido al ataque nucleoflico que sufre el grupo carbonilo del anhdrido actico por parte de la glucosa. Primero el sustituyente hidroxilo de la glucosa es desprotonado por el acetato de sodio anhidro, dejando as al oxigeno con una carga negativa y por consiguiente se logra el ataque al grupo carbonilo, esto genera una deslocalizacin del doble enlace C=O del primer grupo carbonilo, dejando a este ltimo oxgeno con una carga negativa, el cual al restaurar el enlace C=O provoca la separacin del oxgeno que se haya unido a ambos carbonos carbonilos, el cual se lleva consigo el par de electrones que lo una al grupo carbonilo que ahora se encuentra unido a un oxgeno, pero ahora de la molcula de glucosa, acetilandola de esta manera; esto se da 5 veces, ya que la acetilacin ocurre en cada uno de los sustituyentes de la molcula de glucosa, de ah el nombre de Pentaacetato. El prefijo indica la posicin del grupo hidroxilo del C1 en la estructura de la glucosa representada en forma de silla, o en la de Haworth, donde se encuentra ahora una acetilacin, y ahora a encontrarse todos sus sustituyentes en posicin ecuatorial, hace que esta conformacin sea favorable para la molcula, esto por tener el nivel de energa ms bajo. Y prefijo D es referido a la posicin del penltimo grupo hidroxilo en la proyeccin de Fischer de la glucosa. Despus de haber sintetizado el Pentaacetato de -D-Glucosa, la mezcla se pas a un vaso de precipitado el cual contiene una mezcla de agua hielo, y de manera inmediata se hizo notable la formacin de un slido blanco, que fue el indicador de la presencia del Pentaacetato de -D-Glucosa, ya que esta es insoluble en agua a contraste de la glucosa. Enseguida se agit la mezcla aproximadamente 30 minutos, esto para precipitar el producto sintetizado y realizar una filtracin en fro al vaco. Enseguida se purifico por recristalizacin empleando como disolvente agua, obtenindose un producto blanco en forma de agujas, visto en un microscopio.

REFERENCIAS:

[1]. Luis Almazn Snchez, Francisco Daz Cedillo, Gonzalo Trujillo Chvez- Manual de prcticas Qumica Orgnica. Edicin 2012.

[2].- John McMurry - Qumica orgnica Cengage editorial learning 7 edicin. Pp 977. Cuestionario.

1. Indica cual es la razn de utilizar clorhidrato de fenilhidrazina como reactivo, en lugar de fenilhidrazina base en esta reaccin.Porque el clorhidrato de fenilhidrazina es mas estable que la fenilhidrazina base.

2. Si se utiliza clorhidrato de fenilhidrazina en la reaccin de obtencion de osazonas Cmo se obtendria la fenilhidrazina base?Cuando se utiliza la base, este no reacciona fcilmente

3. Indica porque se utiliza la solucin de bisulfito de sodio, en la formacin de osazonas.Es solo un catalizador para que se lleve a cabo mas rpido la reaccin.

4. Explicar las diferencias entre la formacin de osazonas de monosacaridos y disacridos.

La velocidad de reaccin es diferente ya que los monosacaridos al ser reductores reaccionan mas rpido, en cambio los disacridos primero deben hidrolizarse para obtener la correspondiente osazona. 5. Indica por medio de reacciones Cules azucares dan positiva la prueba de Fehling? Dar el nombre de los productos

6.- Explicar porque se utiliza el cobre como tartrato y no como sulfato.

Porque se encuentra en un estado de oxidacin y puede tener dos enlaces covalentes y mas coordinados el cobre es el ms fcil de liberar.

7.- Dar tres ejemplos de carbohidratos que den positiva la prueba de Fehling y tres que no la den.

Positivo: Glucosa, Manosa y Lactosa Negativos: Sacarosa, Almidn y celulosa

8.- Indicar que tipo de grupos funcionales reaccionan con la fenilhidrazina.

Grupos carbonilos: aldehdos y cetonas

9.- Indicar cuantos moles de fenilhidrazina base se necesitan en la formacin de osazonas. Explicar.

2 moles: ya que una se adiciona al carbono carbonilico y la segunda por reactividad del C se adiciona en el.

10.- Explicar porque las osazonas se forman nicamente en los carbonos 1 y 2 de los carbonilos.

Se debe a que por lo general en estos carbonos se encuentran los grupos carboxlicos y por efecto inductivo. Se hacen ms reactivos que los otros carbonos.

11) En la sntesis de pentacetato de beta-D-glucosa:

El acetato de sodio anhidro acetaliza el compuesto polihidroxilado (en este caso es la glucosa y la adicin del acetato de sodio anhidro que nos da como resultado el pentacetato de beta- D glucosa), despus de una hora del reflujo se adiciona esto a agua helada, donde al mezclar muy bien se forma un slido que es el pentaacetato de Beta-D-glucosa, es necesario agitarlo para inducir el choque entre molculas y facilitar la formacin de la misma, en algunos casos de impurezas se tiene que hacer una recristalizacin.

12) Escribir las estructuras de Haworth de los pentaacetatos de alfa y beta- D glucosa

13) Dibujar las frmulas de Haworth para los acetatos de maltosa, sacarosa y lactosa.

15) La hidrlisis de sacarosa produce lo que se conoce como azcar invertido, investigar qu significa dicho trmino.

Se conoce con este nombre a la mezcla de azcares producida cuando la sacarosa se hidroliza, qumica o enzimticamente. El nombre de inversin se refiere al cambio del poder rotatorio que se observa durante dicha hidrlisis; la sacarosa es dextrorrotatoria (+66), pero al transformarse en glucosa (+52) y en fructosa (-92), la mezcla resultante desarrolla un poder levorrotatorio (-20) por la fuerte influencia de la fructosa. Es precisamente a este giro de +66 a -20 a lo que se llama inversin.

Bibliografa

Baudi Dergal, Salvador Qumica de los alimentos, Pearson Educacin 65

Campbell Mary K. Bioqumica, Ingeniera Ciencias, Cuarta edicin 440

M. Maraculla Jos, Biomoleculas, Revert Tercera edicin 46

Fornaguera Jaime, Bioqumica, Editorial Universidad estatal a distancia 169