CẤU TẠO, TÍNH CHẤT, ỨNG DỤNG CỦA GLUCOZƠ VÀ FRUCTOZƠ

A. GLUCOZƠ

I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN

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

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

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

 

II. CẤU TRÚC PHÂN TỬ

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

1. Dạng mạch hở

 - Viết gọn là: CH₂OH[CHOH]₄CHO

 

2. 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

 

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Glucozơ có các tính chất của anđehit (do có nhóm chức anđehit – CHO) và ancol đa chức (do có 5 nhóm OH ở vị trí liền kề)

 

1. Tính chất của ancol đa chức (poliancol hay poliol)

 

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

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

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

 

b. Phản ứng tạo este

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

 

2. Tính chất của anđehit

 

a. Oxi hóa glucozơ

 - 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: Glucozo 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 ancol đa chức) nhưng khi đun nóng sẽ có kết tủa màu đỏ gạch (thể hiện tính chất của andehit).

 - Với dung dịch nước brom: Glucozo làm mất màu nước brom

 

b. Khử glucozơ

 - Khi dẫn khí hiđro vào dung dịch glucozơ đun nóng (xúc tác Ni), thu được một poliancol có tên là sobitol:

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

 

3. Phản ứng lên men

 - Khi có enzim xúc tác ở nhiệt độ khoảng 30 - 35⁰C, glucozơ bị lên men cho ancol etylic và khí cacbonic: 

C₆H₁₂O₆ →  2C₂H₅OH + 2CO₂

IV.  ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG

 

1. Điều chế (trong công nghiệp)

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

- Thủy phân xenlulozơ với xúc tác HCl đặc

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O  → nC₆H₁₂O₆

 

2. 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 anđehit vì anđehit độc)

 

B. FRUCTOZƠ

 - Công thức phân tử C₆H₁₂O₆.

 - Công thức cấu tạo CH₂OH - CHOH - CHOH - CHOH - CO - CH₂OH.

 - Trong dung dịch, frutozơ tồn tại chủ yếu ở dạng β, vòng 5 hoặc 6 cạnh.

I. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên

 -  Là chất rắn kết tính, dễ tan trong nước.

 -  Vị ngọt hơn đường mía.

 -  Có nhiều trong hoa quả và đặc biệt trong mật ong (40%).

 

II. Tính chất hóa học  

Vì phân tử fructozơ chứa 5 nhóm OH trong đó có 4 nhóm liền kề và 1 nhóm chức C = O nên có các tính chất hóa học của ancol đa chức và xeton.

 - Hòa tan Cu(OH)₂ ở ngay nhiệt độ thường.

 - Tác dụng với anhiđrit axit tạo este 5 chức.

 - Tính chất của xeton

      + Tác dụng với H₂ tạo sobitol.

      +  Cộng HCN

 - Trong môi trường kiềm fructozơ chuyển hóa thành glucozơ nên fructozơ có phản ứng tráng gương, phản ứng với Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm.

Nhưng fructozơ không có phản ứng làm mất màu dung dịch Brom.

* Lưu ý: Không phân biệt glucozơ và fructozơ bằng phản ứng tráng bạc hay phản ứng với Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm khi đun nóng. Để phân biệt glucozo với fructozo dùng dung dịch nước brom.

 

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