Ôn tập chương 2 - Cacbohiđrat

* Cacbohiđrat là những hợp chất hữu cơ tạp chức và thường có công thức chung là C_n(H₂O)_m

I. GLUCOZƠ : C₆H₁₂O₆

1. Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên:

 - Glucozơ là chất rắn, kết tinh không màu, dễ tan trong nước và có vị ngọt.

 - Glucozơ có trong hầu hết các bộ phận của cây: lá, hoa, rễ, quả,… có trong cơ thể người và động vật (trong máu người chiếm 0,1%).

2. Cấu tạo phân tử:

* Cơ sở thực nghiệm xác định CTPT Glucozơ :

- Glucozơ + dd AgNO₃/NH₃ và dd Brom => Glucozơ có chứa nhóm CH=O.

- Glucozơ + Cu(OH)₂ => Glucozơ có chứa nhiều nhóm –OH liền kề nhau.

- Glucozơ tạo este chứa 5 gốc axetat => Glucozơ chứa 5 nhóm –OH

- Khử hoàn toàn Glucozơ cho hexan => Glucozơ chứa mạch 6C không phân nhánh.

* Kết luận: Glucozơ là hợp chất tạp chức, mạch hở, ptử có chứa một nhóm CH=O và 5 nhóm OH liền kề nhau

      $\overset{6}{\mathop{C}}\,{{H}_{2}}OH-\overset{5}{\mathop{C}}\,HOH-\overset{4}{\mathop{C}}\,HOH-\overset{3}{\mathop{C}}\,HOH-\overset{2}{\mathop{C}}\,HOH-\overset{1}{\mathop{C}}\,H=O$ hay CH₂OH[CHOH]₄CH=O

3. Tính chất hóa học:

a. Tính chất của ancol đa chức:

    - Tác dụng với Cu(OH)₂:  2C₆H₁₂O₆ + Cu(OH)₂ → (C₆H₁₁O₆)₂Cu  + 2H₂O

                                                                                    dd xanh lam (phức)

    - Phản ứng tạo este: Glucozơ + (CH₃CO)₂O → este chứa 5 gốc axit axetic

b. Tính chất của anđehit :

    - Oxi hóa glucozơ bằng dd AgNO₃/NH₃:

HOCH₂[CHOH]₄CH=O + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O → HOCH₂[CHOH]₄COONH₄ +2Ag↓ + 2NH₄NO₃

    - Oxi hóa glucozơ bằng Cu(OH)₂, t^o.

         HOCH₂[CHOH]₄CH=O + 2Cu(OH)₂ + NaOH  $\xrightarrow{{{t}^{o}}}$ HOCH₂[CHOH]₄COONa + Cu₂O↓_{(đỏ gạch)} + 3H₂O

    - Tác dụng với dung dịch Br₂

    - Khử glucozơ bằng hiđro:

         HOCH₂[CHOH]₄CH=O + H₂ $\xrightarrow{Ni,\,\,{{t}^{o}}}$ HOCH₂[CHOH]₄CH₂OH  (sobitol)

c. Phản ứng lên men

        C₆H₁₂O₆ $\xrightarrow{enzim,\,30-{{35}^{o}}C}$ 2C₂H₅OH   +  2CO₂

  * Glucozơ là hợp chất vừa thể hiện tính chất của ancol đa chức và vừa thể hiện tính chất của andehit.

4. Điều chế và ứng dụng:

a. Điều chế: Thủy phân tinh bột. (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O     $\xrightarrow{{{H}^{+}},\,{{t}^{o}}}$   nC₆H₁₂O₆

b. Ứng dụng: làm thức ăn quan trọng của con người, dùng cho phản ứng tráng gương và điều chế ancol etylic.

II. FRUCTOZƠ : C₆H₁₂O₆

         CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH­₂OH

- Lý tính: chất kết tinh, dễ tan trong nước, có vị ngọt,...

- Hóa tính:

    + td với Cu(OH)₂ (tạo dd phức màu xanh lam)

    + cộng H₂ (tạo poliancol)

    + Trong môi trường bazơ fructozơ chuyển thành glucozơ, nên fructozơ cũng cho được pứ với AgNO₃/NH₃ hay Cu(OH)₂, t^o.

Fructozơ $\overset{O{{H}^{-}}}{\leftrightarrows}$ Glucozơ

* Để phân biệt giữa glucozơ và fructozơ ta dùng dd brom vì glucozơ làm mất màu dd brom

III. SACCAROZƠ : C₁₂H₂₂O₁₁

- Là loại đường phổ biến nhất, có trong nhiều loài thực vật, có nhiều nhất trong cây mía, củ cải đường và hoa thốt nốt.

1. Tính chất vật lý: Là chất rắn kết tinh, không màu, không mùi, có vị ngọt, tan tốt trong nước.

2. Cấu trúc phân tử

- Saccarozơ là một đisaccarit được cấu tạo từ một gốc ∝-glucozơ và một gốc β-fructozơ LK với nhau qua nguyên tử oxi.

- Trong ptử saccarozơ có nhiều nhóm OH và không có nhóm chức CHO.

3. Tính chất hóa học:

- Có tính chất của ancol đa chức và có phản ứng thủy phân.

- Phân tử không có nhóm –CHO nên không có tính chất của anđehit

a. Phản ứng với Cu(OH)₂ → dd màu xanh (t^o thường)

b. Phản ứng thủy phân: (môi trường axit, xt enzim)

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O $\xrightarrow{{{H}^{+}},\,\,{{t}^{o}}}$ C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆.

Saccarozơ                             glucozơ       fructozơ

4. Sản xuất và ứng dụng.

a. Sản xuất: Từ cây mía, củ cải đường, hoa thốt nốt.

                        (quy trình sản xuất: lưu ý SO₂ dùng để tẩy trắng đường).

b. Ứng dụng:

- Làm đường ăn, làm nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp thực phẩm, ...

- Dùng để pha chế một số thuốc trong dược phẩm.

* MANTOZƠ: đồng phân của saccarozơ. (đọc thêm)

   Cấu tạo của mantozơ gồm 2 gốc α–glucozơ. Trong ptử có nhiều nhóm OH và có chứa chức CHO nên mantozơ có tính chất tương tự glucozơ, nhưng có thêm phản ứng thủy phân.

IV. TINH BỘT: (C₆H₁₀O₅)_n

1. Tính chất vật lý:

- Là chất rắn dạng bột vô định hình, không tan trong nước lạnh.

- Dung dịch tinh bột gọi là hồ tinh bột.

2. Cấu trúc phân tử:

- CTPT (C₆H₁₀O₅)_n gồm nhiều mắc xích ∝–glucozơ liên kết với nhau tạo thành 2 dạng: amilozơ (không nhánh) và amilopectin (có nhánh).

- TB được tạo thành trong cây xanh nhờ quá trình quang hợp.

6nCO₂ + 5nH₂O $\xrightarrow{{{H}_{2}}O,\,as,clorophin}$ (C₆H₁₀O₅)_n + 6nO₂

3. Tính chất hóa học

a. Phản ứng thủy phân: (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\xrightarrow{{{H}^{+}},\,{{t}^{o}}}$ nC₆H₁₂O₆

b. Phản ứng tạo màu với iot: TB + iot → hợp chất màu xanh tím (nhận biết)

V. XENLULOZƠ: (C₆H₁₀O₅)_n

1. Tính chất vật lý, trạng thái tự nhiên

- Là chất rắn dạng sợi, màu trắng, không có mùi vị và không tan trong nước.

- Là thành phần chính tạo nên màng tế bào thực vật.

2. Cấu trúc phân tử

CTPT (C₆H₁₀O₅)_n hay [C₆H₇O₂(OH)₃]_n gồm nhiều mắc xích β–glucozơ liên kết với nhau tạo thành mạch không phân nhánh có khối lượng phân tử rất lớn.

3. Tính chất hóa học

a. Phản ứng thủy phân: (C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O $\xrightarrow{{{H}^{+}},\,{{t}^{o}}}$ nC₆H₁₂O₆

b. Phản ứng với axit nitric: [C₆H₇O₂(OH)₃]_n +3nHNO_3(đặc) $\xrightarrow{H{}_{2}S{{O}_{4}},\,{{t}^{o}}}$[C₆H₇O₂(ONO₂)₃]_n + 3nH₂O

                                                                                                               thuốc súng không khói

4. Ứng dụng: Kéo sợi dệt vải, giấy, tơ nhân tạo tơ visco, tơ axetat.

TỔNG KẾT