Глюкоза
Строение молекулы.
При изучении состава глюкозы выяснили, что её простейшая формула СН2О, а молярная масса 180 г/моль. Отсюда можно сделать вывод, что молекулярная формула глюкозы С6Н12О6.
Для установления структурной формулы молекулы глюкозы необходимо знать её химические свойства. Экспериментально доказали, что один моль глюкозы реагирует с пятью молями уксусной кислоты с образованием сложного эфира. Это означает, что в молекуле глюкозы имеется пять гидроксильных групп. Так как глюкоза с аммиачным раствором оксида серебра даёт реакцию "серебряного зеркала", то в её молекуле должна быть также альдегидная группа.
Опытным путём также доказали, что глюкоза имеет неразветвлённую углеродную цепь.
На основании этих данных строение молекулы глюкозы можно выразить следующим образом:
Как видно из структурной формулы, глюкоза является одновременно многоатомным спиртом и альдегидом, т.е. альдегидоспиртом.
Т.к. в молекуле глюкозы С6Н12О6 шесть атомов углерода, то она является представителем гексоз.
Изомерия:
Молекулярную формулу С6Н12О6, кроме глюкозы, имеют и другие углеводороды.
В молекуле фруктозы содержатся характерные функциональные группы спиртов -ОН и кетонов
Вследствие этого фруктоза является кетоноспиртом. Её молекулы тоже имеют циклическое строение.
Нахождение в природе
В свободном виде глюкоза содержится почти во всех органах зеленых растений. Особенно её много в соке винограда, поэтому глюкозу иногда называют виноградным сахаром. Мёд в основном состоит из смеси глюкозы и фруктозы.
В организме человека глюкоза содержится в мышцах, в крови и в небольших количествах во всех клетках.
В природе глюкоза наряду с другими углеводами образуется в результате фотосинтеза:
6CO2+6H20=C6H12O6+6O2-Q
В процессе этой реакции аккумулируется энергия Солнца.
Получение.
Первый синтез простейших углеводов из формальдегида в присутствии гидроксида кальция был произведён А. М. Бутлеровым в 1861 г.:
На производстве глюкозу получают гидролизом крахмала в присутствии серной кислоты:
Физические свойства.
Глюкоза - бесцветное кристаллическое вещество со сладким вкусом, хорошо растворяется в воде. Из водного раствора она выделяется в виде кристаллогидрата:
С6H1206.H2O.
По сравнению со свекловичным сахаром она менее сладкая.
Химические свойства
Глюкоза обладает химическими свойствами, характерными для спиртов и альдегидов.
Применение
Глюкоза является ценным питательным продуктом. В организме она подвергается сложным биохимическим превращениям, в результате которых освобождается энергия, которая накопилась в процессе фотосинтеза.
Так как глюкоза легко усваивается организмом, её используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средства. Широко применяют глюкозу в кондитерском деле.