Laboratorio de Química Orgánica Practica No. 7
PRACTICA No. 7 PODER REDUCTOR, FORMACION DE OSAZONAS Y SINTESIS DE PENTAACETATO DE β-D-GLUCOSA Introducción Los azúcares reductores son aquellos que presentan un grupo carbonilo libre o potencialmente libre, que pueden ser +3 oxidados por agentes oxidantes como Fe o +2 Cu , dado que en estas reacciones él carbonilo se oxida a ácido carboxílico. Esta propiedades la base de la reacción de Fehling, ensayo que se usa para determinar la presencia o no de glúcidos reductores.
Involucra dos reacciones. En la primera la glucosa con fenilhidrazina producen glucosafenilhidrazona por eliminación de una molécula de agua del grupo funcional. El siguiente paso involucra la reacción de un mol de glucosafenilhidrazina con dos moles de fenilhidrazina (exceso).Fig. 2 El carbono alfa es atacado aquí porque es mas reactivo que los otros. Son compuestos altamente coloreados y detectados fácilmente.
Los azúcares reductores son aquellos azúcares que poseen su grupo intacto, y que a través del mismo pueden reaccionar con otras moléculas. Los azúcares que dan resultados positivos con las reacciones de Fehling, y todos los carbohidratos que contienen un grupo hemiacetal o hemicetal (un hemiacetal es una molecula que contiene un grupo hidroxilo –OH y un residuo alhoxido –OR) dan pruebas positivas de un color rojo ladrillo (Fig.1). Los carbohidratos que solo contienen grupos acetal o cetal NO dan pruebas positivas con estas soluciones y se llaman azúcares no reductores.
Fig.1-Esquema de una reacción positiva de Fehling para presencia de aldehídos y aldosas.
Las osazonas se forman cuando los azucares reaccionan con fenilhidrazina. La reacción involucra la formación de fenilhidrazona. La reacción puede ser usada para identificar monosacáridos. Fig. 2-reacción para la formación de osazonas
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Objetivos
Rendimiento y mecanismo de reacción
1.-Conocer y comprender las propiedades de los carbohidratos. 2.-Destacar la importancia de la formación de osazonas, para la identificación de azúcares y evidenciar su poder reductor.
1.2.
3.-Aplicar la reacción de acetilación sobre los grupos hidroxilo de un monosacárido para síntesis de pentaacetato de β-D-glucosa.
Resultados Resultados de la prueba de Fehling AZUCAR
PRUEBA DE FEHLING
Fructosa Glucosa Manosa Maltosa Lactosa Sacarosa Almidón Almidó n
POSITIVA POSITIVA POSITIVA POSITIVA POSITIVA NEGATIVA NEGATIVA
FORMACION DE OSAZONA SI NO TIEMPO X 6:37 X 15:34 X X X X X
-Obtención de osazonas identificables al microscopio.
3.*La reacción de acetilación se realiza para cada uno de los radicales hasta lograr su completa acetilación y por consiguiente, la formación del compuesto.
4.-
fácilmente
-Síntesis de pentaacetato de β-D-glucosa mediante los pasos requeridos en una reacción de acetilación.
Glucosa 180.16 g = 1 mol 1g x
X=0.01110 mol (R. limitante)
Acetato de sodio anhidro 82.03 g = 1 mol 1g x X(considerando 5 moles)=0.0609 moles)=0.0609 mol (R. exceso) Rendimiento teórico 0.0111(180.16+82.03) 0.0111(180.16+82.03) = 2.9 g Rendimiento experimental (1.4g / 2.9) x 100= 48.27%
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La sacarosa es una azúcar no reductor dado que los enlaces glucosídicos que presentan no tienen carbonos anoméricos y por lo tanto no tendrán grupos OH anoméricos libres.
- Pentaacetato β-D-glucosa Siguiendo el procedimiento, se calentó por un poco más de una hora 2 g de glucosa anhidra y 1g de acetato de sodio anhidro, efectuándose así una reacción de acetilación sobre los grupos hidroxilo de la glucosa.
Discusiones -Formación de osazonas Se colocaron en tubos de ensaye una solución al 2% de los diferentes azucares junto con 3 mL m L de fenilhidrazina y 0.2 mL de bisulfito de sodio. Se midió el tiempo para la obtención de las osazonas. Se observaron al microscopio pequeños cristales agrupados en forma de asterisco muy abundantes de color amarillo claro. Para la formación de osazonas de monosacáridos se utilizo la misma técnica pero ahora tomando muestras de reacción a los 15, 20 y 30 minutos. La creación de dichas osazonas también se observo al microscopio dando como resultado un color amarillo menos intenso que el anterior y con un aspecto semejante a pelusas. El disacárido lactosa, produce por hidrólisis Dgalactosa y D-glucosa, puesto que no posee un carbono anomérico libre, la lactosa es un azúcar reductor En el proceso formación de polisacáridos como la sacarosa, maltosa y almidón, se observo una coloración amarilla en la prueba con almidón, dando como resultado una prueba negativa, demostrando que el almidón no es un azúcar reductor.
La mezcla de reacción obtenida se adicionó a una mezcla de agua-hielo para cristalizar en frio, y debido a que la molécula es poco polar se cristalizo al bajar la temperatura, aunque para inducir la formación de cristales se tuvo que agitar vigorosamente y rayar paredes del vaso de precipitados. Se procedió a filtrar el producto obtenido al vacío y posteriormente se disolvió en caliente en una solución de metanol con carbón activado para eliminación de coloración, dado que es poco soluble en agua y necesitábamos su solubilización, se filtro en caliente y al pasar a enfriar para cristalización del producto y al volver a filtrar al vacio con agua fría se obtuvo el producto deseado color blanco y brillante.
Conclusiones Los azúcares en general son solubles en agua y difícilmente pueden recristalizarse, sin embargo, sus osazonas fácilmente se cristalizan en este disolvente y además presentan puntos de fusión bien definido, por lo cual este tipo de derivados se utiliza para caracterizar carbohidratos, así como para determinar sus configuraciones. La glucosa posee una mayor proporción de forma carbonílica (abierta), aún así, la sacarosa es un disacárido que no posee carbonos anoméricos libres por lo que carece de poder reductor y la reacción con prueba de Fehling es negativa.
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Bibliografía -M. Berg, Berg, Jeremy, Jeremy, Bioquímica Bioquímica 6° edición, edición, editorial Reverté, España 2008 -Moore,J.A. Métodos experimentales de química orgánica, Saunders Co. U.S.A. 1976. Pag. 259-269
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