Дисахариды

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Дата 18. 11. 2021

Группа 1 ТПС-7-21,

Дисциплина Химия

Преподаватель Афонина И. Н.

Тема- Углеводы.

Цель -изучить классификацию, строение, свойства углеводов, определить области их применения.

1. Классификация углеводов.

2. Нахождение углеводов в природе, их физические свойства.

3. Глюкоза как альдегидоспирт. Брожение глюкозы. Сахароза. Гидролиз сахарозы. 4. Крахмал и целлюлоза как биологические полимеры.

5. Химические свойства крахмала и целлюлозы (гидролиз, качественная реакция с иодом на крахмал и ее применение для обнаружения крахмала в продуктах питания).

6. Применение и биологическая роль углеводов. Понятие об искусственных волокнах на примере ацетатного волокна..

Литература учебник Г. Е. Рудзитис Химия, 10 класс

Тростниковый сахар был известен людям достаточно давно. Родиной сахарного тростника считается Индия. В соке этого растения содержится углевод сахароза, который мы называем сахаром. Белые твердые куски, похожие на камни, использовали не только для придания сладкого вкуса пищи, но и как лекарственное средство. В 12 веке сахарный тростник стали возделывать в Сицилии, а в 16 веке он был завезен на Кубу и другие острова Карибского моря. Примерно в тоже время сахарозу стали завозить в Европу.

« Главной сладостью» в европейских государствах с давних пор был мёд и продукты на его основе. На первых порах сахар был заморской диковинкой и непозволительной роскошью. Потребность в новом продукте резко возросла, когда в европейских странах в моду вошли чай и кофе. Естественно стали предприниматься попытки получения сахара из растений, произрастающих в более холодных климатических условиях Европы. Производство сахара из свеклы связано с именем Андреаса Сигизмунда Марграффа, немецкого химика и металлурга. Он одним из первых применил в химических исследованиях микроскоп, с помощью которого и обнаружил в 1747 году кристаллы сахара в свекольном соке.

К середине 19 века химикам было известно уже более десятка веществ, обладающих схожими с сахарозой свойствами. Из сладких плодов и ягод был выделен виноградный сахар, названный впоследствии глюкозой. В составе меда обнаружен углевод, очень похожий на глюкозу, но в отличие от неё очень трудно кристаллизующийся. Его назвали плодовым сахаром, теперь называют его фруктозой. Из молока млекопитающих еще в 18 веке был получен кристаллический молочный сахар (лактоза).

Несмотря на столь разные источники получения углеводов, разную степень их сладости, химики с удивлением констатировали, что состав всех этих веществ может быть выражен формулой Сп(Н2О)m. Термин «углеводы», предложенный в 1844г. К Шмидтом, возник потому, что эти вещества по составу отвечали сочетанию углерода с водой.

Современное понятие углеводов основано не на формальном соответствии состава приведенной выше формулы, а сходстве химического строения и свойств этого класса веществ. Поэтому состав некоторых углеводов не соответствует формуле Сп(Н2О)m, и наоборот, многие вещества с подобным составом не являются углеводами. В результате процесса фотосинтеза растениями на нашей планете создается огромное количество углеводов, которые содержат 4 1010 тонн углерода.

Углеводы - кислородсодержащие органические вещества, в которых водород и кислород находятся, как правило, в соотношении 2: 1 (как и в молекуле воды).
    Общая формула большинства углеводов - C_n(H₂O)_m. Но этой общей формуле отвечают и некоторые другие соединения, не являющиеся углеводами, например: C(H₂O) то есть HCHO или C₂(H₂O)₂ то есть CH₃COOH.
    В линейных формах молекул углеводов всегда присутствует карбонильная группа (как таковая, или в составе альдегидной группы). И в линейной, и в циклической формах молекул углеводов присутствуют несколько гидроксильных групп. Поэтому углеводы относят к двуфункциональным соединениям.
    Углеводы по их способности гидролизоваться делятся на три основных группы: моносахариды, дисахариды и полисахариды. Моносахариды (например, глюкоза) не гидролизуется, молекулы дисахаридов (например, сахарозы) гидролизуются с образованием двух молекул моносахаридов, а молекулы полисахаридов (наример, крахмала) гидролизуются с образованием множества молекул моносахаридов.

    Моносахариды Если в линейной форме молекулы моносахарида есть альдегидная группа, то такой углевод относится к альдозам, т. е. представляет собой альдегидоспирт (альдозу), если же карбонильная группа в линейной форме молекулы не связана с атомом водорода, то это кетоноспирт (кетоза)
    По числу атомов углерода в молекуле моносахариды делятся на триозы (n = 3), тетрозы (n = 4), пентозы (n =5), гексозы (n = 6) и т. д. В природе чаще всего встречаются пентозы и гексозы.
    Если в линейной форме молекулы гексозы есть альдегидная группа, то такой углевод относится к альдогексозам (например, глюкоза), а если только карбонильная, то - к кетогексозам (например, фруктоза)

Сложность химического и пространственного строения моносахаридов приводит к тому, что у них существует множество изомеров, так, например, существует несколько десятков изомерных гексоз.

Физические свойства моносахаридов: бесцветные кристаллические вещества, растворимые в воде, на вкус сладкие.

Химические свойства глюкозы Являясь двуфункциональным соединением, глюкоза проявляет свойства многоатомного спирта и альдегида (в растворе) - качественная реакция.

1. Горение (а также полное окисление в живом организме):

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ = 6CO₂ +6H₂O
2. а) Как многоатомный спирт при комнатной температуре реагирует с Cu(OH)₂, образуя раствор синего цвета.

б) Как альдегид окисляется аммиачным раствором оксида серебра (реакция серебряного зеркала) или гидроксидом меди(II) (качественные реакции):

HOCH₂—(CHOH)₄—CHO	+ Ag₂O =	HOCH₂—(CHOH)₄—COOH	+ 2Ag
глюкоза		глюконовая кислота

HOCH₂—(CHOH)₄—CHO + Cu(OH)₂ = HOCH₂—(CHOH)₄—COOH + Cu₂O + 2H₂O

3.
в) Как альдегид вступает в реакции присоединения (восстанавливается):

HOCH₂—(CHOH)₄—CHO	+ H₂ =	HOCH₂—(CHOH)₄—CH₂OH
глюкоза		сорбит (гексангексаол-1, 2, 3, 4, 5, 6)

4. Спиртовое брожение: C₆H₁₂O₆ = 2C₂H₅OH + 2CO₂

5. Молочнокислое брожение: C₆H₁₂O₆ = 2CH₃—CH(OH)—COOH

Дисахариды

Из дисахаридов наибольшее значение имеет сахароза C₁₂H₂₂O₁₁:

Молекула сахарозы состоит из остатков молекул глюкозы и фруктозы.
Физические свойства: бесцветное кристаллическое вещество, очень хорошо растворимое в воде, сладкое на вкус.

12 Следующая ⇒