糖的呈色反应和还原糖的检验.doc

实验1 糖得呈色反应与还原糖得检验
一、实验目得
1、学习鉴定糖类及区分酮糖与醛糖得方法。
2、了解鉴定还原糖得方法及其原理。
二、实验原理
糖经浓无机酸处理,脱水产生糠醛或糠醛衍生物。戊糖形成糠醛,己糖则形成羟甲基糠醛。

这些糠醛与糖醛衍生物在浓无机酸作用下,能与酚类化合物缩合生成有色物质。与一元
酚如α一萘酚作用,形成三芳香环甲基有色物质。与多元酚如间苯二酚作用,则形成氧杂蒽有色物质,反应式如下:

通常使用得无机酸为硫酸。如用盐酸,则必须加热。常用得酚类为α一萘酚、甲基苯二酚、间苯二酚与间苯三酚等,有时也用芳香胺、胆酸、某些吲哚衍生物与一些嘧啶类化合物等。
有人认为,用浓硫酸作为脱水剂时,形成有颜色得产物与酚核得磺化有关,见如下反应式;

(一)糖得呈色反应
1.Molish反应(α～萘酚反应)
本实验就是鉴定糖类最常用得颜色反应。糖在浓酸作用下形成得糠醛及其衍生物与α一萘酚作用,形成红紫色复合物。在糖溶液与浓硫酸两液面间出现紫环,因此又称紫环反应。自由存在与结合存在得糖均呈阳性反应。此外,各种糠醛衍生物、葡萄糖醛酸、丙酮、甲酸、乳酸等皆呈颜色近似得阳性反应。因此,阴性反应证明没有糖类物质得存在;而阳性反应,则说明有糖存在得可能性,需要进一步通过其她糖得定性试验才能确定有糖得存在。
2.蒽酮反应
糖经浓酸水解,脱水生成得糠醛及其衍生物与蒽酮(10一酮一9,10一二氢蒽)反应生成蓝一绿色复合物。
3、 Seliwanoff反应(间苯二酚反应)
　该反应就是鉴定酮糖得特殊反应。在酸作用下,己酮糖脱水生成羟甲基糠醛。后者与间苯二酚结合生成鲜红色得化合物,反应迅速,仅需20—30s。在同样条件下,醛糖形成羟甲基糠醛较慢。只有糖浓度较高时或需要较长时间得煮沸,才给出微弱得阳性反应。蔗糖被盐酸水解生成得果糖也能给出阳性反应。
4.Bial反应(甲基间苯二酚反应)
戊糖与浓盐酸加热形成糠醛,在有Fe3+存在下,它与甲基间苯二酚(地衣酚)缩合,形成深蓝色得沉淀物。此沉淀物溶于正丁醇。己糖也能发生反应,但产生灰绿色甚至棕色得沉淀物。
(二)还原糖得鉴定
含有自由醛基(一CHO)或酮基(>C==O)得单糖与二糖为还原糖。在碱性溶液中,还原糖能将金属离子(铜、铋、汞、银等)还原,糖本身被氧化成酸类化合物,此性质常用于检验糖得还原性,并且常成为测定还原糖含量得各种方法得依据。
1.Fehling反应
费林试剂就是含有硫酸铜与酒石酸钾钠得氢氧化钠溶液。硫酸铜与碱溶液混合加热,则生成黑色得氧化铜沉淀。若同时有还原糖存在,则产生黄色或砖红色得氧化亚铜沉淀。上述反应可用下列方程式表示:

在碱性条件下,糖不仅发生烯醇化、异构化等作用。也能发生糖分子得分解、氧化、还原或多聚作用等。由这些作用所形成得复杂混合物具有强烈得还原作用,因此企图用简单得氧化还原作用来写出反应平衡式就是不可能得。
为了防止铜离子与碱反应生成氢氧化铜或碱性碳酸铜沉淀,Fehling试剂中加入酒石酸钾钠,它与Cu2+形成得酒石酸钾钠络合铜离子就是可溶性得络离子,该反应就是可逆得。平衡后溶液内保持一定浓度得氢氧化铜。费林试剂就是一种弱得氧化剂,它不与酮与芳香醛发生反应。
2、 Benedict反应
Benedict试剂就是Fehling试剂得改良。它利用柠檬酸作为Cu2+得络合剂,其碱性比Fehling试剂弱,灵敏度高,干扰因素少,因而在实际应用中有更多得优点。
3.Barfoed反应
该反应得特点就是在酸性条件下进行还原作用。在酸性溶液中,单糖与还原二糖得还原速度有明显差异。单糖在3min内就能还原Cu2+而还原二糖则需20min。所以,该反应可用于区别单糖与还原二糖。当加热时间过长,非还原性二糖被水解也能呈现阳性反应,如蔗糖在10 min内水解而发生反应。还原二糖浓度过高时,也会很快呈现阳性反应,若样品中含有少量氯化钠也会干扰此反应。
三、实验试剂与材料仪器
1、测试糖液
2％阿拉伯糖,葡萄糖,果糖,麦芽糖,蔗糖,1％淀粉溶液与2种未知糖液。
2、试剂
①Molish 氏试剂
称取α－萘酚2克,溶于95％乙醇中并定容到100ml。注意临用前,新鲜配制,贮于棕色瓶中。
②蒽酮(Anthrone)试剂
溶解0、2g蒽酮于100mL浓硫酸(A、R.,比重1、84,含量95%)中。当日配制、使用。
③Fehling氏试剂
试剂A:将34、5g硫酸铜(CuSO4·5H20)溶于500mI。蒸馏水中。
试剂B:将125g氢氧化钠与137g酒石酸钾钠溶于500mL蒸馏水中,储于带橡皮塞瓶中。临用时,将试剂A与B等量混合。
④Benedict氏试剂
溶解85g柠檬酸钠(Na3C6HO,·llH20)及50g无水碳酸钠于400mI。水中;另溶8、5g硫酸铜于50mL。热水中。将硫酸铜溶液缓缓倾人柠檬酸钠一碳酸钠溶液中,边加边搅,如有沉淀,可过滤.本试剂可长期使用。如放置过久,出现沉淀.可取用其上清液。
⑤Bial氏试剂
溶解1、5g地衣酚(orcin01)于500mL,浓盐酸并加20—30滴10％三氯化铁溶液。
⑥Seliwanoff氏试剂
溶解50mg问苯二酚(resorcin01)于100rnl.,盐酸(盐酸:水=1:2V／V)中。临用前配制。
盐酸浓度不宜超过12％,否则,它将导致糖形成糠醛或其衍生物。
⑦浓硫酸。
3、器材
试管,试管架,煤气灯与沸水浴等。
四、实验方法
(一)、糖得呈色反应
1.Molish反应
取8支已标号得试管,分别加入各种测试糖液lmL(约15滴),再各加入Molish试剂2滴,摇匀。逐一将试管倾斜,分别沿管壁慢慢加入浓硫酸l mL,然后,小心竖直试管,使糖液与硫酸清楚地分为两层,观察交界处颜色变化。如几分钟内无呈色反应,可在热水浴中温热几分钟。记录各管出现得颜色,说明原因,检定未知糖液。
2.蒽酮反应
取8支标号得试管,分别加入lmL蒽酮溶液,再将测试糖液分别滴加到各试管内,混匀,观察颜色变化,鉴定未知糖液。
3.Seliwanoff反应
取试管8支,编号,各加人Seliwanoff试剂ImL。再依次分别加入测试糖液各4滴,混匀,同时放人沸水浴中,比较各管颜色变化及出现颜色得先后顺序,分析说明原因。注意
蔗糖得反应。
4、 bial反应
将2滴测试糖液加到装有1ml Bial试剂得试管中,沸水浴中加热,观察颜色变化、
如遇到未知糖呈色不明显,可以3倍体积水稀释,并加入1ml戊醇,摇动,醇液呈蓝色,即为阳性反应。
(二)还原糖得鉴定
1.Fehling反应
取8支试管,各加Fehling试剂A与B各lmL。摇匀后,分别加人测试糖液各4滴,沸水浴煮2—3min,取出冷却,观察沉淀与颜色得变化。
2、 Benedict反应
于8支试管中先各加入Benedict试剂2ml,再分别加入测试糖各4滴,沸水浴中煮23min,冷却后,观察颜色变化、
3、barfoed反应
分别加入测试糖液23滴到含有1ml Barfoed试剂得试管中,煮沸约3min,放置20min以上,比较各管颜色变化及红色出现得先后顺序、
五、注意事项
1、 Molisch反应非常灵敏,0.001％葡萄糖与0.0001％蔗糖即能呈现阳性反应。因此,
不可使碎纸屑或滤纸毛混入样品中。过浓得果糖溶液,由于硫酸对它得焦化作用,将呈现红色及褐色而不呈紫色。需稀释糖溶液后重做。
2、果糖在Seliwanoff。试剂中反应十分迅速,呈鲜红色,而葡萄糖所需时间长,且只能产生黄色至淡红色。戊糖亦与Seliwanoff试剂反应,戊糖经酸脱水生成糠醛,与间苯二酚缩合。生成绿色到蓝色产物。
3、酮基本身并没有还原性,只有在变为烯醇式后,才显示还原作用。
4、糖得还原作用生成氧化亚铜沉淀得颜色决定于颗粒得大小,Cu2O颗粒得大小又决定于反应速度。反应速度快时,生成得Cu2O颗粒较小,呈黄绿色;反应慢时,生成得Cu2O颗粒较大,呈红色。有保护胶体存在时,常生成黄色沉淀。实际生成得沉淀含有大小不同得Cu2O颗粒,因而每次观察到颜色可能略有不同。溶液中还原糖得浓度可以从生成沉淀得多少来估计,而不能依据沉淀得颜色来区别。
5、Barfoed反应产生得Cu2O沉淀聚集在试管底部,溶液仍为深蓝色。应注意观察试管底部红色得出现,它与一般还原性实验不相同,观察不到反应液由蓝色变绿变黄或变红得过程。
六、思考题
1.列表总结与比较本实验7种颜色反应得原理及其应用。
2.应用Molish反应与Seliwanoff反应分析未知样品时,应注意些什么问题?
3.举例说明哪些糖属于还原糖。
4.运用本实验得方法,设计一个鉴定未知糖得方案。
5.牛乳中含有5％双糖。如何证明牛乳中有双糖存在?这种双糖就是什么糖?请选用一些颜色反应来加以鉴定。