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.
Dr. Oscar G. Marambio 2010
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
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[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.
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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+
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[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.
Dr. Oscar G. Marambio 2010
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:
Disponga de tres tubos de ensayo que contengan por separado los siguientes azucares:
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:
Disponga de tres tubos de ensayo que contengan por separado los siguientes azucares:
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.
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[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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