糖的呈色反應(yīng)和還原糖的檢驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)1 糖的呈色反應(yīng)和還原糖的檢驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)鑒定糖類及區(qū)分酮糖和醛糖的方法。2.了解鑒定還原糖的方法及其原理。二、實(shí)驗(yàn)原理糖經(jīng)濃無機(jī)酸處理，脫水產(chǎn)生糠醛或糠醛衍生物。戊糖形成糠醛，己糖則形成羥甲基糠醛。這些糠醛和糖醛衍生物在濃無機(jī)酸作用下，能與酚類化合物縮合生成有色物質(zhì)。與一元酚如一萘酚作用，形成三芳香環(huán)甲基有色物質(zhì)。與多元酚如間苯二酚作用，則形成氧雜蒽有色物質(zhì)，反應(yīng)式如下：通常使用的無機(jī)酸為硫酸。如用鹽酸，則必須加熱。常用的酚類為一萘酚、甲基苯二酚、間苯二酚和間苯三酚等，有時(shí)也用芳香胺、膽酸、某些吲哚衍生物和一些嘧啶類化合物等。有人認(rèn)為，用濃硫酸作為脫水劑時(shí)，形成有顏色的產(chǎn)物與酚核

2、的磺化有關(guān)，見如下反應(yīng)式；（一）糖的呈色反應(yīng) 1Molish反應(yīng)(萘酚反應(yīng)) 本實(shí)驗(yàn)是鑒定糖類最常用的顏色反應(yīng)。糖在濃酸作用下形成的糠醛及其衍生物與一萘酚作用，形成紅紫色復(fù)合物。在糖溶液與濃硫酸兩液面間出現(xiàn)紫環(huán)，因此又稱紫環(huán)反應(yīng)。自由存在和結(jié)合存在的糖均呈陽性反應(yīng)。此外，各種糠醛衍生物、葡萄糖醛酸、丙酮、甲酸、乳酸等皆呈顏色近似的陽性反應(yīng)。因此，陰性反應(yīng)證明沒有糖類物質(zhì)的存在；而陽性反應(yīng)，則說明有糖存在的可能性，需要進(jìn)一步通過其他糖的定性試驗(yàn)才能確定有糖的存在。 2蒽酮反應(yīng) 糖經(jīng)濃酸水解，脫水生成的糠醛及其衍生物與蒽酮(10一酮一9，10一二氫蒽)反應(yīng)生成藍(lán)一綠色復(fù)合物。 3. Seliwan

3、off反應(yīng)(間苯二酚反應(yīng)) 該反應(yīng)是鑒定酮糖的特殊反應(yīng)。在酸作用下，己酮糖脫水生成羥甲基糠醛。后者與間苯二酚結(jié)合生成鮮紅色的化合物，反應(yīng)迅速，僅需2030s。在同樣條件下，醛糖形成羥甲基糠醛較慢。只有糖濃度較高時(shí)或需要較長(zhǎng)時(shí)間的煮沸，才給出微弱的陽性反應(yīng)。蔗糖被鹽酸水解生成的果糖也能給出陽性反應(yīng)。 4Bial反應(yīng)(甲基間苯二酚反應(yīng)) 戊糖與濃鹽酸加熱形成糠醛，在有Fe3+存在下，它與甲基間苯二酚(地衣酚)縮合，形成深藍(lán)色的沉淀物。此沉淀物溶于正丁醇。己糖也能發(fā)生反應(yīng)，但產(chǎn)生灰綠色甚至棕色的沉淀物。（二）還原糖的鑒定含有自由醛基(一CHO)或酮基(>C=O)的單糖和二糖為還原糖。在堿性溶液

4、中，還原糖能將金屬離子(銅、鉍、汞、銀等)還原，糖本身被氧化成酸類化合物，此性質(zhì)常用于檢驗(yàn)糖的還原性，并且常成為測(cè)定還原糖含量的各種方法的依據(jù)。1Fehling反應(yīng) 費(fèi)林試劑是含有硫酸銅與酒石酸鉀鈉的氫氧化鈉溶液。硫酸銅與堿溶液混合加熱，則生成黑色的氧化銅沉淀。若同時(shí)有還原糖存在，則產(chǎn)生黃色或磚紅色的氧化亞銅沉淀。上述反應(yīng)可用下列方程式表示：在堿性條件下，糖不僅發(fā)生烯醇化、異構(gòu)化等作用。也能發(fā)生糖分子的分解、氧化、還原或多聚作用等。由這些作用所形成的復(fù)雜混合物具有強(qiáng)烈的還原作用，因此企圖用簡(jiǎn)單的氧化還原作用來寫出反應(yīng)平衡式是不可能的。為了防止銅離子和堿反應(yīng)生成氫氧化銅或堿性碳酸銅沉淀，F(xiàn)ehl

5、ing試劑中加入酒石酸鉀鈉，它與Cu2+形成的酒石酸鉀鈉絡(luò)合銅離子是可溶性的絡(luò)離子，該反應(yīng)是可逆的。平衡后溶液內(nèi)保持一定濃度的氫氧化銅。費(fèi)林試劑是一種弱的氧化劑，它不與酮和芳香醛發(fā)生反應(yīng)。 2. Benedict反應(yīng)Benedict試劑是Fehling試劑的改良。它利用檸檬酸作為Cu2+的絡(luò)合劑，其堿性比Fehling試劑弱，靈敏度高，干擾因素少，因而在實(shí)際應(yīng)用中有更多的優(yōu)點(diǎn)。 3Barfoed反應(yīng) 該反應(yīng)的特點(diǎn)是在酸性條件下進(jìn)行還原作用。在酸性溶液中，單糖和還原二糖的還原速度有明顯差異。單糖在3min內(nèi)就能還原Cu2+而還原二糖則需20min。所以，該反應(yīng)可用于區(qū)別單糖和還原二糖。當(dāng)加熱時(shí)間

6、過長(zhǎng)，非還原性二糖被水解也能呈現(xiàn)陽性反應(yīng)，如蔗糖在10 min內(nèi)水解而發(fā)生反應(yīng)。還原二糖濃度過高時(shí)，也會(huì)很快呈現(xiàn)陽性反應(yīng)，若樣品中含有少量氯化鈉也會(huì)干擾此反應(yīng)。三、實(shí)驗(yàn)試劑和材料儀器1.測(cè)試糖液2阿拉伯糖，葡萄糖，果糖，麥芽糖，蔗糖，1淀粉溶液和2種未知糖液。2.試劑Molish 氏試劑稱取萘酚2克，溶于95乙醇中并定容到100ml。注意臨用前，新鮮配制，貯于棕色瓶中。蒽酮(Anthrone)試劑 溶解0.2g蒽酮于100mL濃硫酸(A.R，比重1.84，含量95%)中。當(dāng)日配制、使用。 Fehling氏試劑 試劑A：將34.5g硫酸銅(CuSO4·5H20)溶于500mI。蒸餾水中

7、。 試劑B：將125g氫氧化鈉和137g酒石酸鉀鈉溶于500mL蒸餾水中，儲(chǔ)于帶橡皮塞瓶中。臨用時(shí)，將試劑A和B等量混合。 Benedict氏試劑 溶解85g檸檬酸鈉(Na3C6HO，·llH20)及50g無水碳酸鈉于400mI。水中；另溶8.5g硫酸銅于50mL。熱水中。將硫酸銅溶液緩緩傾人檸檬酸鈉一碳酸鈉溶液中，邊加邊攪，如有沉淀，可過濾本試劑可長(zhǎng)期使用。如放置過久，出現(xiàn)沉淀可取用其上清液。 Bial氏試劑 溶解1.5g地衣酚(orcin01)于500mL，濃鹽酸并加2030滴10三氯化鐵溶液。Seliwanoff氏試劑 溶解50mg問苯二酚(resorcin01)于100rnl

8、，鹽酸(鹽酸：水=1:2VV)中。臨用前配制。鹽酸濃度不宜超過12，否則，它將導(dǎo)致糖形成糠醛或其衍生物。濃硫酸。3.器材試管，試管架，煤氣燈和沸水浴等。四、實(shí)驗(yàn)方法（一）.糖的呈色反應(yīng)1Molish反應(yīng)取8支已標(biāo)號(hào)的試管，分別加入各種測(cè)試糖液lmL(約15滴)，再各加入Molish試劑2滴，搖勻。逐一將試管傾斜，分別沿管壁慢慢加入濃硫酸l mL，然后，小心豎直試管，使糖液和硫酸清楚地分為兩層，觀察交界處顏色變化。如幾分鐘內(nèi)無呈色反應(yīng)，可在熱水浴中溫?zé)釒追昼?。記錄各管出現(xiàn)的顏色，說明原因，檢定未知糖液。2蒽酮反應(yīng)取8支標(biāo)號(hào)的試管，分別加入lmL蒽酮溶液，再將測(cè)試糖液分別滴加到各試管內(nèi)，混勻，觀察

9、顏色變化，鑒定未知糖液。3Seliwanoff反應(yīng)取試管8支，編號(hào)，各加人Seliwanoff試劑ImL。再依次分別加入測(cè)試糖液各4滴，混勻，同時(shí)放人沸水浴中，比較各管顏色變化及出現(xiàn)顏色的先后順序，分析說明原因。注意蔗糖的反應(yīng)。 4. bial反應(yīng)將2滴測(cè)試糖液加到裝有1ml Bial試劑的試管中,沸水浴中加熱,觀察顏色變化.如遇到未知糖呈色不明顯,可以3倍體積水稀釋,并加入1ml戊醇,搖動(dòng),醇液呈藍(lán)色,即為陽性反應(yīng)。（二）還原糖的鑒定1Fehling反應(yīng) 取8支試管，各加Fehling試劑A和B各lmL。搖勻后，分別加人測(cè)試糖液各4滴，沸水浴煮23min，取出冷卻，觀察沉淀和顏色的變化。2.

10、 Benedict反應(yīng) 于8支試管中先各加入Benedict試劑2ml,再分別加入測(cè)試糖各4滴,沸水浴中煮2-3min,冷卻后,觀察顏色變化.3.barfoed反應(yīng)分別加入測(cè)試糖液2-3滴到含有1ml Barfoed試劑的試管中,煮沸約3min,放置20min以上,比較各管顏色變化及紅色出現(xiàn)的先后順序.五、注意事項(xiàng)1. Molisch反應(yīng)非常靈敏，0001葡萄糖和00001蔗糖即能呈現(xiàn)陽性反應(yīng)。因此，不可使碎紙屑或?yàn)V紙毛混入樣品中。過濃的果糖溶液，由于硫酸對(duì)它的焦化作用，將呈現(xiàn)紅色及褐色而不呈紫色。需稀釋糖溶液后重做。2.果糖在Seliwanoff。試劑中反應(yīng)十分迅速，呈鮮紅色，而葡萄糖所需時(shí)

11、間長(zhǎng)，且只能產(chǎn)生黃色至淡紅色。戊糖亦與Seliwanoff試劑反應(yīng)，戊糖經(jīng)酸脫水生成糠醛，與間苯二酚縮合。生成綠色到藍(lán)色產(chǎn)物。3.酮基本身并沒有還原性，只有在變?yōu)橄┐际胶螅棚@示還原作用。4.糖的還原作用生成氧化亞銅沉淀的顏色決定于顆粒的大小，Cu2O顆粒的大小又決定于反應(yīng)速度。反應(yīng)速度快時(shí)，生成的Cu2O顆粒較小，呈黃綠色；反應(yīng)慢時(shí)，生成的Cu2O顆粒較大，呈紅色。有保護(hù)膠體存在時(shí)，常生成黃色沉淀。實(shí)際生成的沉淀含有大小不同的Cu2O顆粒，因而每次觀察到顏色可能略有不同。溶液中還原糖的濃度可以從生成沉淀的多少來估計(jì)，而不能依據(jù)沉淀的顏色來區(qū)別。5.Barfoed反應(yīng)產(chǎn)生的Cu2O沉淀聚集在試管底部，溶液仍為深藍(lán)色。應(yīng)注意觀察試管底部紅色的出現(xiàn)，它與一般還原性實(shí)驗(yàn)不相同，觀察不到