LABORATORIO Nº 1 Hidratos de Carbono

Transcripción

1 LABRATRI Nº 1 Hidratos de Carbono BJETIV * Estudiar los colores característicos y los precipitados que se forman cuando se trata a los azúcares con diferentes reactivos. Para ello se realizarán las reacciones señaladas en la "marcha esquemática" para la identificación de hidratos de carbono. INTRDUCCIÓN TEÓRICA Los hidratos de carbono son sustancias orgánicas que contienen grupos aldehídos o cetónicos potenciales (que en su estado libre poseen un intenso poder reductor) y numerosos grupos alcohólicos secundarios y primarios. A causa de la similitud de sus estructuras y reacciones, resulta difícil identificarlos y determinarlos. Los ensayos que se llevan a cabo con los hidratos de carbono son de tres tipos: 1. Estudio de las propiedades ópticas y de las formas de los cristales aislados de las soluciones en que se encuentran, o estudio de los cristales de ciertos derivados. 2. Estudio de la fermentación por acción de levaduras, hongos o bacterias. 3. Estudio de los colores característicos y de los precipitados que se forman cuando se los trata con: Iodo Fenoles o aminas aromáticas Soluciones alcalinas o débilmente ácidas de iones metálicos pesados. H 3 P 4 85 %. En el Trabajo Práctico se realizarán reacciones de caracterización de hidratos de carbono correspondientes al grupo 3. a) Reacción con yodo: Es una reacción que se utiliza para determinar la presencia de polisacáridos. Se basa en la formación de un complejo coloreado entre el I 2 y el polisacárido. El color de ese complejo depende del polisacárido presente. Almidón: Amilosa: azul Amilopectina: rojo-violáceo (si están presentes los dos componentes predomina el azul). Glucógeno: rojo-violáceo. Dextrinas: rojo-violáceo. b) Reacción con fenoles y aminas aromáticas: Los hidratos de carbono en presencia de ácidos fuertes no oxidantes (l, H 2 S 4 ) y en caliente, son deshidratados produciendo furfural y derivados furfúricos. H Hexosas CH CH 2 CH H 2 C C C C H Hidroximetil-furfural + 3 H 2 Química Biológica 1

2 CH 2 Pentosas CH C C H Hidroximetil-furfural + 3 H 2 Estos compuestos se condensan con aminas aromáticas (bencidina) y con fenoles (resorcinol, orcinol, α-naftol) dando origen a derivados coloreados. CH 3 H 2 N NH 2 H Bencidina Resorcinol rcinol α-naftol Las reacciones de este tipo que se realizarán en el Trabajo Práctico son las de Molish y Seliwanoff. c) Reacciones con iones metálicos: Los azúcares que poseen en su molécula un grupo carbonilo libre o potencialmente libre tienen la propiedad, en medio alcalino o débilmente ácido, de reducir los iones Cu 2+ y Ag + a Cu + y Ag 0, respectivamente. Se basan en este principio las reacciones de Fehling y Barfoed, que se realizarán en el Trabajo Práctico. d) Reacciones con ácido fosfórico al 85 %: Es una reacción específica para fructosa. En presencia de dicho azúcar se produce una coloración amarilla. e) Formación de osazonas: Cuando se calienta un hidrato de carbono con función aldehídica o cetónica libre con acetato de fenilhidracina, se produce una condensación que se traduce, en muchos casos, en la formación de un precipitado cristalino de sustancias llamadas osazonas. Fenilhidracina H 2 N NH N NH R Las osazonas tienen estructuras cristalinas características y también puntos de fusión y tiempos de precipitación, que sirven para la identificación de azúcares. Cuando los azúcares difieren sólo en los carbonos 1 y 2, la formación de la osazona no permite diferenciarlos por la forma de los cristales pues todos ellos darán la misma osazona. C R N NH Química Biológica 2

3 Química Biológica 3

4 ACTIVIDADES 1) Reacción de Molish: bjetivo: Detectar la presencia de hidratos de carbono. Reactivos: - H 2 S 4 concentrado - α-naftol al 5 % en alcohol etílico 95 % Sol. Glucosa 1 % - 0,5 ml - Sol. Proteica - - 0,5 ml H 2 2,5 ml 2,0 ml 2,0 ml α-naftol 0,5 ml 0,5 ml 0,5 ml Agitar, inclinar el tubo y agregar por las paredes: H 2 S 4 (c) 2,0 ml 2,0 ml 2,0 ml Resultado positivo: En presencia de hidratos de carbono se observará un anillo de color rosado violáceo en la interfase de los dos líquidos, al cabo de unos segundos. 2) Reacción con Iodo: bjetivo: Detectar presencia de polisacáridos. Reactivos: Solución de yodo 0,01 M en KI 0,1 M Sol. Almidón 1 % - 3 gotas - Sol. Glucosa 1 % gotas H 2 2,0 ml 2,0 ml 2,0 ml Sol. de Yodo 2 gotas 2 gotas 2 gotas Agitar bien los tubos Resultado positivo: En presencia de almidón: color azul intenso. En presencia de glucógeno o dextrinas: rojo violáceo. 3) Reacción de Fehling: bjetivo: Detectar la presencia de azúcares reductores. Reactivos: - Solución I: CuS 4 al 7,5 % - Solución II: Na 25 g - Tartrato doble de Na y K 35 g - H 2 c.s.p. 100 ml En el momento de usar mezclar partes iguales de I y II y diluir al 20 % en agua destilada. Se han intentado varias explicaciones del comportamiento químico del reactivo de Fehling, entre ellas la siguiente: CuS Na Cu() 2 + Na 2 S 4 Química Biológica 4

5 El Cu() 2 es prácticamente insoluble pero en presencia del ión tartrato se forma un quelato complejo (entre el Cu 2+ y el tartrato ) que disminuye la concentración del ión cúprico por debajo de la necesaria para la precipitación del hidróxido cúprico. En presencia de aldehídos el cobre se reduce al estado cuproso, estado en el cual no forma un complejo estable con el ión tartrato y precipita como óxido cuproso color pardo rojizo. Sol. glucosa 1 % - 0,5 ml - Sol. sacarosa 1 % - - 0,5 ml H 2 1 ml 0,5 ml 0,5 ml Reactivo de Fehling 2 ml 2 ml 2 ml Agitar, colocar en un baño de agua hirviente durante unos 10 minutos y dejar enfriar. Resultado positivo: En presencia de azúcar reductor se observa un precipitado pardo rojizo. 4) Reacción de Barfoed: bjetivo: Diferenciación entre monosacáridos y disacáridos. Reactivos: - Acetato de cobre cristalizado 90 g - Ácido acético glacial 6 ml - H 2 destilada c.s.p ml Nota: se debe filtrar la solución antes de usar. Tiempo = 0 es el momento en que se introducen los tubos en el baño. Sol. Glucosa 1 % - 0,5 ml - Sol. Lactosa 1 % - - 0,5 ml H 2 1 ml 0,5 ml 0,5 ml Reactivo de Barfoed 2 ml 2 ml 2 ml Agitar, colocar en un baño de agua hirviente y anotar el tiempo en que aparece el precipitado. Resultado positivo: Aparición del precipitado en 5-7 minutos: monosacárido; más de 7 minutos: disacárido. 5) Reacción de Seliwanof: bjetivo: Diferenciación entre aldosas y cetosas. Reactivos: - Resorcinol 0,05 g - l concentrado 100 ml Sol. Fructosa 1 % - 3 gotas - Sol. Glucosa 1 % gotas H 2 3 gotas - - React. de Seliwanoff 1,5 ml 1,5 ml 1,5 ml Agitar, calentar en un baño de agua hirviente. Resultado positivo: Cetosa: color rojo intenso. Química Biológica 5

6 6) Reacción con Ácido Fosfórico 85 %: bjetivo: Identificación de fructosa. Reactivos: H 3 P 4 85 % Sol. Fructosa 1 % - 2 gotas - Sol. Glucosa 1 % gotas H 2 2 gotas - - H 3 P 4 85 % 1,0 ml 1,0 ml 1,0 ml Agitar, calentar en un baño de agua hirviente durante un minuto y observar el color inmediatamente. Resultado positivo: color amarillo: fructosa. CUESTINARI 1. A qué se denomina hidrato de carbono? 2. Cuál o cuáles son los grupos funcionales de los hidratos de carbono? 3. Explique brevemente cuál es la diferencia entre un azúcar reductor y un azúcar no reductor. 4. Esquematice las reacciones que hará en el presente práctico, indicando cuál es el fin de cada una de ellas. BIBLIGRAFÍA Morrison, Boyd. Química rgánica. Fondo Educativo Interamericano. S.A. México Fox, Mary. Química rgánica. Segunda edición. Addison Wesley. México Blanco, A. Química biológica. Séptima edición. Editorial El Ateneo. Química Biológica 6