CẤU TẠO, TÍNH CHẤT, ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG CỦA GLUCOSE

1. Tính chất vật lí

 - Glucose là chất kết tinh, không màu, nóng chảy ở 146^oC (dạng α) và 150^oC (dạng β), dễ tan trong nước và có vị ngọt.

 2. Trạng thái tự nhiên

 - Glucose có trong hầu hết các bộ phận của cây (lá, hoa, rễ…) đặc biệt là quả chín ngọt (còn gọi là đường nho).

 - Trong mật ong, chứa khoảng 30% glucose.

 - Trong máu người có một lượng nhỏ glucose, hầu như không đổi (khoảng 0,1 %).

3. Cấu tạo phân tử

Glucose có công thức phân tử là C₆H₁₂O₆, tồn tại ở dạng mạch hở và dạng mạch vòng

a. Dạng mạch hở

 - Viết gọn là: CH₂OH[CHOH]₄CHO

b. Dạng mạch vòng

 - Nhóm – OH ở C5 cộng vào nhóm C = O tạo ra hai dạng vòng 6 cạnh α và β

 - Nếu nhóm – OH đính với C1 nằm dưới mặt phẳng của vòng 6 cạnh là α -, ngược lại nằm trên mặt phẳng của vòng 6 cạnh là β –

 - Nhóm – OH ở vị trí C số 1 được gọi là OH – hemiaxetal

4. Tính chất hóa học

Glucose có các tính chất của aldehyde (do có nhóm chức aldehyde – CHO) và alcohol đa chức (do có 5 nhóm OH ở vị trí liền kề)

a. Tính chất của alcohol đa chức (polyalcohol)

* Tác dụng với Cu(OH)₂ ở nhiệt độ thường

Dung dịch glucose hòa tan Cu(OH)₂ cho dung dịch phức cupper – glucose có màu xanh lam

2C₆H₁₂O₆ + Cu(OH)₂ → (C₆H₁₁O₆)₂Cu + 2H₂O

* Phản ứng tạo ester

C₆H₇O(OH)₅ + 5(CH₃CO)₂O  → C₆H₇O(OOCCH₃)₅ + 5CH₃COOH

b. Tính chất của aldehyde

* Oxi hóa glucose

 - Với dung dịch AgNO₃ trong NH₃, đun nóng (thuốc thử Tollens) cho phản ứng tráng bạc

CH₂OH[CHOH]₄CHO + 2Ag(NH₃)₂OH →  CH₂OH[CHOH]₄COONH₄+ 2Ag + 3NH₃ + H₂O

 - Với Cu(OH)₂ trong NaOH, đun nóng (thuốc thử Felinh) tạo thành Cu(I) dạng Cu₂O có kết tủa màu đỏ gạch. 

* Lưu ý: Glucose tác dụng với Cu(OH)₂ trong NaOH có 2 hiện tượng, ở điều kiện thường tạo ra dung dịch phức màu xanh lam (thể hiện tính chất của alcohol đa chức) nhưng khi đun nóng sẽ có kết tủa màu đỏ gạch (thể hiện tính chất của aldehyde).

 - Với dung dịch nước brom: Glucose làm mất màu nước brommine

* Khử glucose

 - Khi dẫn khí hydrogen vào dung dịch glucose đun nóng (xúc tác Ni), thu được một polyalcohol có tên là sobitol:

CH₂OH[CHOH]₄CHO + H₂ → CH₂OH[CHOH]₄CH₂OH 

c. Phản ứng lên men

 - Khi có enzyme xúc tác ở nhiệt độ khoảng 30 - 35⁰C, glucose bị lên men cho ethyl alcohol và khí cacbonic: 

C₆H₁₂O₆ →  2C₂H₅OH + 2CO₂

5. Điều chế glucose

- Thủy phân tinh bột với xúc tác là HCl loãng hoặc enzyme

- Thủy phân cellulose với xúc tác HCl đặc

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O  → nC₆H₁₂O₆

6. Ứng dụng

- Trong y học: dùng làm thuốc tăng lực cho người bệnh (dễ hấp thu và cung cấp nhiều năng lượng)

- Trong công nghiệp: dùng để tráng gương, tráng ruốt phích (thay cho aldehyde vì aldehyde độc)

Trung tâm gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC Đà Nẵng