Química Orgánica II Hidratos de Carbono. Trabajo Práctico de Laboratorio 3. Parte 1: REACCIONES SOBRE MONOSACÁRIDOS

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Isabel Godoy Salinas
hace 6 años
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1 Química rgánica II idratos de Tema: idratos de eacciones de xidación Trabajo Práctico de Laboratorio 3 Parte 1: EACCIES SBE MSACÁIDS bjetivo: btener ácidos aldáricos por oxidación de monosacáridos con 3 (d). ealizar reacciones de oxidación de mono y disacáridos con agentes que oxidan glicoles 1) xidación con ácido nítrico: preparación de ácidos aldáricos C C 3 dil ºC C 2 C D-glucosa ácido D-glucárico Técnica: En un vaso de precipitado disolver 1 g de galactosa (o 2 g de lactosa) en 10 ml de 3 25 % p/v ( = 1.15) y calentar suavemente bajo campana hasta reducir el volumen a 2 ml (aproximadamente). Dejar enfriar a temperatura ambiente y diluir con 3 ml de agua fría. Separar el precipitado por filtración. Purificar el ácido múcico obtenido por medio de disolución en un mínimo volumen de a 10 % y luego precipitación con el agregado de Cl (d). Separar el sólido por filtración. Formular las reacciones correspondientes. 2) xidación con ácido periódico: reacción de Malaprade, ruptura oxidativa de dioles vecinales En la reacción de Malaprade el agente oxidante es el anión metaperiodato que se forma por hidratación y posterior protonación del anión periodato: I = 5 I 6 4 I 6 3 I La reacción transcurre sobre dioles vecinales, α-hidroxialdehídos y α-hidroxicetonas. 1

2 Química rgánica II idratos de El mecanismo propuesto de reacción transcurre a través de la formación de un intermedio cíclico: + 5 I C I C + 3 I 4 Esta reacción se aplica para determinar estructuras de monosacáridos. Para ello es necesario formar los acetales por medio de la síntesis de Fisher de manera tal que el consumo de determinada cantidad de moles de oxidante por mol de metilglicósido y el tipo de productos de la reacción, darán indicios del tipo de estructuras cíclicas (furanósicas o piranósicas) y del número de carbonos del monosacárido en estudio. Me/ + C 3 2I 4 - C + C 3 Me/ + 2I C 3 C C 3 2

3 Química rgánica II idratos de Técnica: Colocar 2 ml del reactivo de ácido periódico en un tubo de ensayo, agregar 1 gota de 3 (c) y agitar vigorosamente. Luego, añadir 1 gota o un cristal del compuesto que se va a ensayar. Agitar la mezcla y añadir 1-2 gotas de Ag 3 5 %. La formación instantánea de un precipitado blanco de iodato de plata indica que el compuesto orgánico ha sido oxidado por el anión periodato, el cual por consiguiente se reduce a iodato. Esta reacción constituye una prueba PSITIVA. Cuando no hay formación de precipitado o aparece un precipitado color café que se redisuelve al agitar, se considera que la prueba es EGATIVA. Es importante usar cantidades exactas de reactivo y ácido nítrico. Aplicar la prueba a los siguientes compuestos: a) alcohol isopropílico d) glicerina g) sacarosa b) acetona e) glucosa c) etilenglicol f) ácido láctico Anotar las observaciones y formular las reacciones correspondientes. eactivo de Malaprade: El reactivo de ácido periódico se prepara disolviendo 0,5 g de ácido periódico ( 5 I 6 ) en 100 ml de agua destilada. Fundamento de la prueba: El iodato de plata es muy poco soluble en 3 (d), mientras que el periodato es muy soluble. Sin embargo, si hay presente demasiado 3 el iodato de plata no precipitará. En estas condiciones las olefinas, los alcoholes secundarios, los 1,3-glicoles, las cetonas y los aldehídos no se ven afectados por el ácido periódico. 3

4 Química rgánica II idratos de Parte 2: BTECIÓ DE SAZAS bjetivo: Determinar la presencia del carbono anomérico libre en monosacáridos mediante la reacción de formación de osazonas La reacción de osazonas consiste en la condensación de grupos carbonilos con derivados de aminas. La reacción general sobre un azúcar es; C C 3 2 Aca C 2 D-Glucosa 2 3 C 2 4

5 Química rgánica II idratos de El mecanismo propuesto para esta reacción consiste en; 5

6 Química rgánica II idratos de La reacción se detiene al llegar al C2 debido a que se forma una estructura que se estabiliza por la formación de un puente de hidrógeno que involucra al hidroxilo de C3. La evidencia experimental de que esta propuesta mecanística es coherente, es el resultado de la condensación de monosacáridos con el derivado α-metilfenilhidrazina (en lugar de fenilhidrazina) por lo cual la reacción no se detiene en C2. C 1 C 2 C 3 C C C 3 C C 3 metilfenilhidrazina C 3 C 3 C 2 C C 3 C 3 Es posible obtener el mismo derivado de osazonas partiendo de diversos azúcares por ejemplo: C C C C 2 C 2 C 2 D-Glucosa D-Manosa C 2 C 2 D-Fructosa Técnica: Preparar una solución de 0.6 g de acetato de sodio anhidro en 5 ml de agua en un tubo de ensayo y agregar 0.4 g de un monosacárido. Posteriormente agregar 3 ml de una solución de 0.4 g de fenilidrazina (como clorhidrato) y 0.15 g de acetato de sodio anhidro. Agitar unos minutos. Calentar el tubo hasta alcanzar ebullición y anotar el tiempo que transcurre hasta la 6

7 Química rgánica II idratos de formación de un precipitado. Enfriar a temperatura ambiente, dejar reposar unos minutos y filtrar. Lavar con agua fría varias veces el precipitado. Parte 3: PLISACÁIDS- ALMIDÓ bjetivos: (i) Evidenciar las propiedades de almidón en solución; (ii) ealizar la hidrólisis de almidón empleando métodos químicos y (iii) Evaluar el poder reductor de almidón y de su producto de hidrólisis. Fundamentación teórica El almidón es un homopolisacárido de glucosa constituido por dos fracciones principales, una lineal denominada amilosa y la otra ramificada llamada amilopectina. Las uniones glicosídicas son todas con conexión 1 4 en amilosa, combinadas con conexión 1 6 en los puntos de ramificación de la fracción amilopectina. Amilosa Amilopectina (1 6) 7

8 Química rgánica II idratos de La amilosa es insoluble en agua fría porque en esta condición forma una estructura helicoidal dónde sus hidroxilos están comprometidos formando puentes de hidrógeno intracatenarios y por lo tanto no interaccionan con el solvente. De este modo, aplicando calor amilosa se solubiliza en agua. Adicionalmente, en condiciones de frio, amilosa forma un complejo con el ión I 3 - (solución de lugol) que se introduce en el centro de la estructura helicoidal generando una característica coloración azul. La siguiente es una representación de amilopectina en estructura de aworth en donde se pueden distinguir los extremos no reductores, los residuos intermedios y los puntos de ramificación. La única diferencia de esta estructura con la del glucógeno, el polisacárido de reserva animal, es la longitud de sus cadenas, para amilopectina n 25, mientras que para glucógeno n 10. Trabajo practico Ensayo de iodo para almidón: Colocar 5 ml de solución de almidón en un tubo de ensayo y agregar una gota de solución de lugol (solución muy diluida de iodo en solución acuosa de ioduro de potasio) y observar el color de la mezcla. Posteriormente, calentar a ebullición y observar el efecto. Finalmente, dejar enfriar la solución y observar el efecto. idrólisis del almidón: En un balón de 100 ml provisto de refrigerante de aire colocar 15 ml de solución de almidón y adicionar 2 ml de Cl (c). Calentar a ebullición suave empleando un manto de calentamiento. Para monitorear el progreso de la hidrólisis, tomar muestras de 1 ml de la mezcla a intervalos regulares de tiempo (cada 15 min aproximadamente), enfriar y realizar el ensayo de iodo. Anotar el color de los ensayos para cada muestra. Cuando la reacción con iodo no 8

9 Química rgánica II idratos de sea positiva, neutralizar la mezcla con a (d) y ensayar una alícuota con reactivo de Fehling. epetir este ensayo con la solución de almidón sin hidrolizar y comparar los resultados. Formular los productos finales de la hidrólisis del almidón (un disacárido y un monosacárido), y plantear el mecanismo general de hidrólisis ácida de un glicósido. Determinación de extremos reductores con reactivo de Fehling: En un tubo de ensayo agregar 1.5 ml de solución A y 1.5 ml de solución B (es importante medir los volúmenes con precisión). Agregar luego 3 ml de la solución de almidón. Calentar suavemente. bservar y anotar el resultado. epetir la determinación para la solución de almidón hidrolizado. eactivo de Fehling: El reactivo de Fehling consiste en una solución de sulfato cúprico en medio básico. Está compuesto por dos soluciones: - Solución A: sulfato cúprico disuelto en agua - Solución B: tartrato doble de sodio y potasio disuelto en medio básico de hidróxido de sodio Ambas soluciones se mezclan en volúmenes iguales en el momento de ser utilizadas. Determinación de presencia de azúcares reductores con reactivo de Tollens: En un tubo de ensayo agregar 2 ml de solución de Tollens y 2 ml de la solución de almidón. Calentar suavemente. bservar y anotar el resultado. epetir la determinación para la solución de almidón hidrolizado. eactivo de Tollens: El reactivo de Tollens consiste en una solución de acuosa de nitrato de plata amoniacal. Este reactivo debe ser preparado en el momento de su uso. 9

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