Лекция № 13

H-C-R

O

Лекция № 12

«Альдегиды, их производные»

 

Альдегиды - органические соединения, в которых карбонильная группа (С=О) связана с водородом и радикалом R.

||

Альдегиды имеют повышенную температуру кипения. Хорошо присоединяют аммиак и другие азотосодержащие нуклеофилы. Продукты присоединения малоустойчивы и легко подвергаются дегидратации и полимеризации. В результате полимеризации циклических соединений при нагревании с разбавленной кислотой легко разлагаются, освобождая альдегид.

 

 

Могут быть использованы реакции с азотосодержащими нуклеофилами.

Количественное определение:

1) йодометрический метод - в щелочной среде с образованием гипойодита.

J2 + 2 NaOH → NaJ + NaOJ+ H2O

Гипойодит окисляет формалин до муравьиной кислоты.

HCOH + NaOJ + NaOH → HCOONa + NaJ + H2O

NaOJ + NaJ + H2SO4 → J2 + NaSO4 + H2O

J2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaJ

 

Метенамин (гексаметилентетрамин, уротропин)

Получение: конденсацией метаналя и аммиака из водных растворов.

Подлинность:

1) Альдегиды хорошо окисляются. Для них характерна рекция серебряного зеркала, которая протекает с аммиачным раствором нитрата серебра.

 

AgNO3 + 3NH4 → [Ag(NH3)]OH + NH4NO3

Реактив Толленса

O

//

H-C + 2[Ag(NH3)]OH → 2Ag↓ + HCOOH + 4NH3↑ + H2O

\ при этом наблюдается металлический памт

H

2) Альдегиды могут восстанавливать медь (II) до меди (I). Для этого проводят реакцию с реактивом Фелинга и нагревании. Сначала образуется желтый осадок, затем красный осадок Cu2O.

О О

// //

2KNa[Cu(C4H4O6)4] + H-C + 3NaOH + 2KOH → 2CuOH↓ + HC + 4KNaC4H4O6 + Н2О

\ \

H ONa

t

2CuOH → Cu2O + H2O

3) Альдегиды взаимодействуют реактивом Несслера в щелочной среде, выпадает осадок темного цвета.

O

//

K2[HgJ4] + H-C + 3KOH → HCOOK + 4HKJ + Hg↓ + 2H2O

\

H

Формалин– водный раствор формальдегида (40%), стабилизированный метанолом.

Подлинность:

Для формалина присущи все реакции, характерные для альдегидов. Помимо ГФ рекомендует для установления подлинности реакцию конденсации с салициловой кислотой.

 

Подлинность: при нагревании смеси препарата с разбавленной серной кислотой образуется аммонийная соль, из которой в щелочной среде выделяется аммиак.

(CH2)6N4 + 2H2SO4 + 6H2O → 6HCOH + 2(NH4)2SO4

(NH4)2SO4 + 2NaO → 2NH3↑ + Na2SO4 + 2H2O

 

При добавлении соляной кислоты - красное окрашивание.

Испытание на чистоту: не допускается присутствие примесей органических соединений, параформа, солей аммония.

Количественное определение:

1) метод нейтрализации (по ГФ) - нагревание с 0,1 М раствора серной кислоты. Избыток оттитровывают раствором щелочи концентрации 0,1 моль/л (индикатор - метиловый красный);

2) йодометрический метод.

 

Вопросы:

  1. Какие органические вещества называются альдегидами?
  2. Формальдегид – его реакции подлинности.
  3. Производное альдегидов – гексаметилен-тетрамин (уротропин).
  4. Применение уротропина, хранение.

«Углеводы. Глюкоза»

 

Углеводы широко распространены в природе, играют большую роль в жизни человека, т.к. входят в состав пищи, причем потребность человеческого организма в энергии удовлетворяется большей частью за счет углеводов. При всех процессах жизнедеятельности как у высших животных и растений, так и у низших организмов, происходят сложные цепи химических превращений углеводов, т.е. углеводный обмен. В последнее время выяснилось, что углеводы участвуют в процессе передачи наследственных свойств, т.е. нуклеотиды построены из производных углеводов. Многие углеводы препятствуют свертыванию крови, проникновению патогенных микроорганизмов, т.к. укрепляют оболочки клеток, у растений принимают участие в фотосинтезе.

Углеводы - важный класс природных соединений как растительного, так и животного происхождения. Название углеводы объединяет довольно разнообразные по своим свойствам вещества.

Классификация углеводов:

1) моносахара (моносахариды) - углеводы не подвергаются гидролизу;

2) дисахара (дисахариды) - углеводы гидролизуются до моносахаров;

3) полисахара (полисахариды) - углеводы подвергаются гидролизу.

Дисахара и полисахара - образуют группу «олигосахара».

Глюкоза - виноградный сахар - важный представитель моносахаров.

Фруктоза - фруктовый сахар - представитель моносахаров.

Общая формула: С6Н12О6

Глюкоза Фруктоза

 

Фруктоза является изомером глюкозы. Глюкоза содержит альдегидную группу и гидроксильные группы (как многоатомные спирты). Глюкоза имеет несколько ассиметрических атомов «С» и, следовательно, обладает оптической активностью (D- и L- изомеры).

Пространственным изомером глюкозы является галактоза.

Глюкозу можно изобразить в виде плоскости многоугольника.

 

α-глюкоза β-глюкоза

 

 

Получение глюкозы.

Глюкозa широко распространен и в природе, особенно в растениях (виноград, фрукты). Так в крови человека 0,08%-0,11% глюкозы.

Главным способом получения является гидролиз крахмала.

6Н10 06)n + mH20 → n1С6Н12О6

Глюкозу для медицинских целей получают путем очистки, перекристаллизации.

Обычная чистая глюкоза, получаемая перекристаллизацией из водных или спиртовых растворов представляет собой безводную глюкозу, находящуюся в α - форме. В равновесных растворах лишь ничтожное количество глюкозы находится в альдегидной форме, обладающей высокой реакционной способностью. Почти вся глюкоза находится в циклической форме, из которых преобладает β - форма (ее в 1,5 раза больше, чем α).

Глюкоза - белый кристаллический порошок, сладкого вкуса, хорошо растворим в воде, спирте.

 

Подлинность глюкозы:

1)

Глюкоза Глюконовая кислота

2)

 

(Проба Троммера)

3) реакция раствора глюкозы с реактивом Фелинга, с реактивом Несслера также

подтверждает наличие глюкозы.

4)

глюконат Cu

интенсивно-синяя окраска

Количественное определение:

В методе используется восстановительная способность глюкозы, т.к. она содержит альдегидную группу и спиртовые группы. Под действием мягких окислителей идет окисление альдегидной группы, под действием жестких окислителей окисляются спиртовые группы.

В основе йодометрического определения лежит реакция окисления глюкозы йодом в щелочной среде:

O O

// //

CH2OH(CHOH)4-C + J2 + 3KOH → CH2OH(CHOH)4—C + 2KJ + 2H2O

\ \

H OK

 

Т.к. реакция идет медленно, то прямое титрование невозможно, поэтому определение проводят методом обратного титрования:

 

3J2 + 6KOH → 5KJ + KJO3 + 3H2O

5KJ + KJO3 + 6HCl → J2 + 6KCl + 3H2O

 

Выделившийся йод оттитровывают раствором тиосульфата натрия:

 

J2 + 2Na2S2O3 → 2NaJ + Na2S4O6

 

Применение: в виде 4,5-5% раствора глюкозы при шоке, сердечной недостаточности, при заболеваниях печени, почек.

Хранение: простой список, в хорошо укупоренной таре.

 

Вопросы:

  1. Какие органические вещества образуют группу углеводов?
  2. Классификация углеводов.
  3. Глюкоза, как альдегидоспирт, реакция подлинности.
  4. Йодометрический метод количественного определения глюкозы.
  5. Применение углеводов.