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: CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCH=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 C5cộng vào nhóm >C=O tạo ra hai dạng vòng 6 cạnh α và β:
+ Nếu nhóm OH đính với C1nằm 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]2tạo phức xanh lam, cộng hidro
+ Trong môi trường bazo, fructozo chuyển thành glucozo. Khi đó fructozo cũng bị oxi hóa bởi dung dịch AgNO3/NH3và 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