Glucoses trong sinh học và ứng dụng

KHOA SƯ PHẠM
BỘ MÔN SƯ PHẠM SINH
BÁO CÁO MÔN HỌC: HÓA CHO SINH HỌC
CÔNG THỨC CẤU TẠO, TÍNH CHẤT VÀ
ỨNG DỤNG CỦA GLUCOSE


GVHD: Nguyễn Phúc Đảm
SVTH: 1. Đỗ Văn Quyễn: 3112332 2. Nguyễn Thị Kim Tuyền: 3112346
3. Lê Thị Kim Thi: 3112334 4. Ngô Nhã Lam Duy: 3118044
5. Nguyễn Hữu Nghĩa: 3112317
GLUCOSE


Định nghĩa.
Trạng thái tự nhiên – Tính chất vật lý.
Công thức cấu tạo.
Tính chất hóa học.
Điều chế và ứng dụng của glucose.
I. Định nghĩa

Glucose là một loại gluxit (chất bột đường ) đơn giản nhất (đường đơn, monosaccarit, loại gluxit không bị thủy phân nữa). Glucose gặp nhiều trong trái nho chín, các trái cây chín khác, cũng như trong mật ong.
II. Trạng thái tự nhiên – Tính chất vật lý
Trong tự nhiên glucose có hầu hết trong cơ thể thực vật : rể, hoa ,lá… nhiều nhất trong quả chín ngọt (nhiều nhất là trong quả nho),trong máu hàm lượng không đổi là 0,1%.

1. Trạng thái tự nhiên

2. Tính chất vật lý
Glucose là một chất rắn, kết tinh, không màu, có nhiệt độ nóng chảy ở 146°C (dạng α) và 150oC (dạng β), hòa tan nhiều trong nước, có vị ngọt, nhưng không ngọt bằng đường mía (saccarose, C12H22O11). Glucose có độ ngọt bằng 0,6 lần so với đường mía. Glucose có trong cơ thể người cũng như động vật. Trong máu người có khoảng 0,1% glucose (về khối lượng). Trong mật ong có khoảng 30% glucose.
III. Công thức cấu tạo
Glucose có ba dạng công thức cấu tạo gồm một dạng mạch hở và hai dạng vòng (α và β). Khi hòa tan trong nước tạo dung dịch, glucose có sự cân bằng, chuyển hóa qua lại và tồn tại cả ba dạng cấu tạo này, trong đó dạng vòng bền hơn nên hiện diện nhiều hơn.
CTPT: C6H12O6
Cấu tạo mạch hở của glucozơ viết thu gọn :
CTCT mạch hở của glucose
Glucose là hợp chất hữu cơ tạp chức có cấu tạo của rượu đa chức và andehit đơn chức.
α-glucozơ
β-glucozơ
CTCT mạch vòng của glucose
- 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
IV. Tính chất hóa học
Glucose 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)
Các phản ứng đặc trưng của glucose

1. Tính chất của alcol đa chức.
2. Tính chất của Andehit.
3. Phản ứng lên men rượu.
4. Phản ứng cháy.
1. Tính chất của ancol đa chức (poliancol)


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

Dung dịch glucose hòa tan Cu(OH)2 cho dung dịch phức đồng – glucose có màu xanh lam
2C6H12O6 + Cu(OH)2  (C6H11O6)2Cu + 2H2O
  Dung dịch glucose hòa tan được đồng (II) hiđroxit ở nhiệt độ thường tạo dung dịch có màu xanh lam (vì trong cấu tạo của glucose có chứa hai nhóm –OH liên kết vào hai nguyên tử cacbon kế bên và glucose hòa tan trong nước tạo dung dịch)
 

Phương trình phản ứng
Glucose tác dụng với anhiđrit axetic (CH3-O-CO-O-CH3) tạo chất có chứa năm nhóm chức este (CH3-COO-) (Vì trong cấu tạo của glucose có chứa 5 nhóm chức rượu (-OH))
Phương trình phản ứng
b) Phản ứng tạo este:

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


2. Tính chất của andehit

Tham gia phản ứng tráng gương.

Tác dụng với Cu(OH)2,đun nóng tạo ra Cu2O màu đỏ gạch.

Tác dụng vớidung dịch nước Brom.

Tác dụng với H2
2.1 Tham gia phản ứng trang gương

Với dung dịch AgNO3 trong NH3, đun nóng (thuốc thử Tollens) cho phản ứng tráng bạc (tráng gương).
2.2 Tác dụng với Cu(OH)2
Với dung dịch Cu(OH)2 trong NaOH, đun nóng (thuốc thử Felinh)
2.3 Tác dụng với dung dịch nước Brom
CH2OH[CHOH]4CHO + Br2 + H2O  →  CH2OH[CHOH]4COOH + 2HBr
2.4 Tác dụng với H2
CH2OH[CHOH]4CHO + H2 → CH2OH[CHOH]4CH2OH 
          (sorbitol)


Phản ứng minh họa
Axit gluconic
Axit gluconic
sorbitol
2
2
3. Phản ứng lên men rượu
Quá trình lên men rượu
4. Phản ứng cháy
  
C6H12O6   +   6O2   →     6CO2    +    6H2O
Glucose
5. Một số phản ứng khác
  Nhóm –OH ở C số 1 của dạng vòng tham gia phản ứng tạo nhóm chức ete với rượu metylic (CH3OH), có HCl khan làm xúc tác, đun nóng (Các nhóm –OH còn lại không tham gia phản ứng trong điều kiện này, vì -OH ở C số 1 gần với O của dạng vòng nhất, nên H trong nhóm –OH này linh động nhất, dễ tham gia loại H2O, tạo nhóm chức ete –O-CH3)
Khi nhóm OH ở C1 đã chuyển thành nhóm OCH3, dạng vòng không thể chuyển sang dạng mạch hở được nữa.
Phương trình phản ứng
V. Điều chế và ứng dụng
1. Điều chế
1a. trong công nghiệp

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

(C6H10O5)n + nH2O  →  nC6H12O6
 1b. Do sự lục hợp fomaldehid

(trùng hợp trong đó 6 monome là fomaldehid kết hợp nhau), có Canxi hiđroxit làm xúc tác.
     Trùng hợp, Ca(OH)2 
6HCHO →    C6H12O6 Fomaldehid         Glucose
1c. Do sự quang hợp của cây xanh
 6CO2 + 6H2O Ánh sáng mặt trời,Diệp tố → C6H12O6  +  6O2
  
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)
Glucose còn làm rượu như: Rượu etylic.

 C6H12O6 →  2CH3-CH2-OH    +    2CO2
Glucose        Rượu etylic          Khí cacbonic

Lên men tạo axit lactic
           men lactic
C6H12O6    →       2CH3-CHOH-COOH
Glucose                     Axit lactic; Axit sữa
Hết!
Xin cảm ơn thầy cô và các bạn đả quan tâm theo dỏi!