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
