Дисахариды

Дисахариды — кристаллические вещества, состоящие из двух ос­татков моносахаридов, связанных между собой гликозидной связью. Они относятся к классу олигосахаридов, составляющему промежуточ­ную группу углеводов между моносахаридами и полисахаридами. Низкомолекулярные олигосахариды (дисахариды, трисахариды и т. д.) сохраняют многие свойства моносахаридов и в то же время обладают рядом особенностей, характерных для полисахаридов.

В зависимости от способа образования гликозидной связи дисаха­риды подразделяются на гликозидо-гликозиды (если связь образова­лась за счет двух полуацетальных гидроксилов) и на гликозидо-гликозы (если связь образовалась за счет одного полуацетильного и одного из спиртовых гидроксилов).

Опыт 1. Доказательство наличия гидроксильных групп в саха­розе и мальтозе

Поместите в одну пробирку 4 капли 2%-го раствора сахарозы, в другую — 4 капли 2%-го раствора мальтозы и в обе — по 12 капель 2N NaOH, 10—12 капель воды и 2-3 капли 0,2N СuSO4. Вместо ожидаемо­го осадка гидроксида меди (II) Сu(ОН)₂ получаются растворы сахара- тов меди светло-синего цвета. Сохраните их для следующего опыта.

В присутствии сахарозы, так же как в присутствии глюкозы и дру­гих веществ, содержащих несколько гидроксильных групп, гидроксид меди (II) растворяется с образованием хелатных соединений.

Опыт 2. Сравнение восстанавливающей способности сахарозы и мальтозы

а) Проба Троммера

Растворы сахаратов меди, полученные в предыдущем опыте, на­грейте до кипения. В пробирке с мальтозой появляется желтовато­оранжевое окрашивание (положительная проба Троммера), что свиде­тельствует о восстанавливающих свойствах мальтозы (доказательство наличия альдегидной группы или полуацетального гидроксила).

В пробирке с сахарозой видимых изменений не наблюдается (отри­цательная проба Троммера), что свидетельствует об отсутствии сво­бодного полуацетального гидроксила (сахароза относится к невосста­навливающим дисахаридам).

Напишите уравнение окисления мальто­зы до мальтобионовой кислоты.

б) Реакция с реактивом Фелинга

В одну пробирку налейте 1 мл 2%-го раствора мальтозы, в другую — 1 мл сахарозы, в обе — по 1 мл растворов Фелинга № 1 и № 2 и на­грейте обе пробирки до кипения. В пробирке с мальтозой наблюдается красно-кирпичное окрашивание раствора (образование Сu₂О). Реакция с фелинговой жидкостью указывает на различие в восстанавливающей способности сахарозы и мальтозы.

Напишите Формулу лактозы (молочного сахара), является ли этот дисахарид восстанавливающим?

Опыт 4. Гидролиз (инверсия) сахарозы

В пробирку налейте 1,5 мл 2%-го раствора сахарозы и 0,5 мл 10%-го раствора серной кислоты. Полученный раствор прокипятите в течение 1—2 мин, охладите и нейтрализуйте сухим гидрокарбонатом натрия, добавляя его маленькими порциями (осторожно, жидкость вспенивается) до прекращения выделения СО₂, добавьте по 1 мл рас­творов Фелинга № 1 и № 2 и нагрейте верхнюю часть жидкости до ки­пения. В другой пробирке нагрейте смесь, состоящую из 1,5 мл 2%-го раствора сахарозы с растворами Фелинга.

Сравните результаты опыта с гидролизованной и негидролизованной сахарозой. В чистую пробир­ку поместите 2—3 капли 2%-го раствора сахарозы, 3 капли 2N НСl и 10 капель воды. Нагрейте осторожно содержимое пробирки над пламе­нем спиртовки до кипения, чтобы образовались продукты гидролиза сахарозы, и определите наличие фруктозы с помощью реакции Сели­ванова. Для этого в пробирку поместите два кристаллика резорцина и 2 капли концентрированной соляной кислоты. При нагревании до кипе­ния появляется отчетливое красноватое окрашивание.

Проделанные опыты показывают, что гидролиз углеводов (в част­ности, сахарозы), в состав которых входят моносахариды в фуранозной форме, протекает очень легко. Полученная в результате гидролиза са­харозы эквимолярная смесь глюкозы и фруктозы называется инвертным сахаром.

Сам процесс гидролиза сахарозы называют инверсией (от лат. inversio — перестановка, inversus — обратный), так как раствор сахарозы, имевший до гидролиза правое вращение, после инверсии из­меняет его на противоположное:

сахароза → глюкоза + фруктоза

+66,5° +52,5° -92.4° => -39.9°

Опыт 5. Цветные реакции на дисахариды

а) Реакция на сахарозу с сульфатами никеля и кобальта

В две пробирки налейте по 1,5 мл 10%-го раствора сахарозы и по 0,5 мл 0,2N раствора NaOH. В одну пробирку добавьте несколько ка­пель 2%-го раствора CoSO4 (появляется фиолетовое окрашивание), в другую — несколько капель 2%-го раствора NiSO₄ (появляется зеленое окрашивание).

б) Реакция на восстанавливающие дисахариды с аммиаком и с

метиламином

В пробирку налейте по 1 мл 5%-го раствора мальтозы и 10%-го рас­твора аммиака. Смесь перемешайте и нагревайте на водяной бане при 80—90 °С до появления красного окрашивания. В другой пробирке смешайте 2,5 мл 5%-го раствора мальтозы и 0,5 мл 5%-го раствора со­лянокислого метиламина. Смесь прокипятите 3—5 мин. Затем после охлаждения пробирки осторожно по каплям при пере­мешивании добавьте 20% раствор NaOH до сильнощелочной реакции (примерно 1 мл). Появляется желтое окрашивание, переходящее в яр­ко-красное.

в) Общая реакция на углеводы с α -нафтолом (реакция Молиша)

Налейте в пробирку 1 мл воды, добавьте несколько кристалликов

сахарозы, 2 капли раствора α-нафтола и перемешайте. Затем осторож­но по стенке пробирки прилейте I мл концентрированной серной ки­слоты. На границе раздела двух жидкостей появляется фиолетовое кольцо.