Glucose

Tính chất hoá học

1. Dạng mạch vòng

Khi cho một lượng nhỏ khí HCl đi qua dung dịch D-glucose trong methanol( CH3OH ) sẽ xảy ra phản ứng tạo Methyl-D-glucoside.

2. Dạng mạch hở

Tính chất của ancol đa chức

a) Tác dụng với Cu(OH)2:

Trong dung dịch, ở nhiệt độ thường glucose hòa tan Cu(OH)2 cho dung dịch phức đồng-glucose có màu xanh lam:

{\displaystyle {\ce {2C6H12O6 + Cu(OH)2-> (C6H11O6)2Cu +2H2O}}}

b) Phản ứng tạo ester:

Khi tác dụng với anhidric acetic, glucose có thể tạo ester 5 gốc acetate trong phân tử.

{\displaystyle {\ce {HOCH2-(CHOH)4-CHO + 5Ac2O-> AcOCH2-(CHOAc)4-CHO + 5CH3COOH}}}

Tính chất của aldehyde

a) Thể hiện tính khử của nhóm CHO:

Phản ứng tráng bạc: cho vào ống nghiệm sạch 1ml dung dịch AgNO3 1%, sau đó nhỏ từng giọt dung dịch NH3 5% và lắc đều đến khi kết tủa vừa tan hết. Thêm tiếp 1 ml dung dịch glucose. Đun nóng nhẹ ống nghiệm. Trên thành ống nghiệm xuất hiện một lớp bạc sáng như gương.

{\displaystyle {\ce {HOCH2-(CHOH)4-CHO + 2[Ag(NH3)2]NO3-> HOCH2-(CHOH)4-COONH4 + 2Ag + 2NH3 + NH4NO3}}}

Ngoài ra nhóm CHO của glucose còn có các phản ứng khác như:

Với dung dịch brom cho acid gluconic:

{\displaystyle {\ce {HOCH2-(CHOH)4-CHO + Br2 +H2O-> HOCH2-(CHOH)4-COOH + 2HBr}}} (dung dịch nhạt màu dần do mất bớt đi Br2)

Với kết tủa Cu(OH)2 trong môi trường dung dịch base mạnh:

{\displaystyle {\ce {HOCH2-(CHOH)4-CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH-> HOCH2-(CHOH)4-COONa + Cu2O + 3H2O}}} (xuất hiện kết tủa đỏ gạch của Cu2O)

Với dung dịch HNO3 với tính oxi hóa mạnh hơn còn oxi hóa cả nhóm HOCH2 ở vị trí C6 thành nhóm COOH cho acid glucaric:

{\displaystyle {\ce {HOCH2-(CHOH)4-CHO ->[{HNO3}] HOOC-(CHOH)4-COOH}}}

b) Thể hiện tính oxi hóa của nhóm CHO:

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

{\displaystyle {\ce {HOCH2-(CHOH)4-CHO + H2 ->[{Ni}][{t°}] HOCH2-(CHOH)4-CH2OH}}}

Ngoài ra còn có thể dùng tác nhân khử mạnh hơn như NaBH4

{\displaystyle {\ce {HOCH2-(CHOH)4-CHO ->[{NaBH4}][{H2O}] HOCH2-(CHOH)4-CH2OH}}}

3. Phản ứng lên men

Dưới tác dụng của các enzym khác nhau, phân tử glucose tham gia vào một số phản ứng lên men tạo thành các sản phẩm cuối cùng như ethanol, acid butyric, acid lactic, acid citric,… Thí dụ:

Lên men rượu: {\displaystyle {\ce {C6H12O6-> 2C2H5OH + 2CO2}}}

Lên men butyric: {\displaystyle {\ce {C6H12O6-> CH3CH2CH2COOH + 2CO2 +2H2}}}

Lên men lactic: {\displaystyle {\ce {C6H12O6-> 2CH3-CHOH-COOH}}}

Lên men citric: {\displaystyle {\ce {C6H12O6-> HOOC-C(OH)(COOH)-CH2-COOH + 2H2O}}}

4. Phản ứng thoái biến giảm mạch glucose

Trong phương pháp này D-glucose bị giảm mất một carbon cho đường D-Arabinose:

RuffDegradation.png

Điều chế và ứng dụng

1. Điều chế

Trong công nghiệp, glucose được điều chế bằng cách thủy phân tinh bột nhờ xúc tác acid chlohidric ( HCl) loãng, hoặc enzim. Người ta cũng thủy phân cellulose ( có trong vỏ bào, mùn cưa) nhờ xúc tác acid chlohidric đặc thành glucose để làm nguyên liệu sản xuất ethanol. Hai phương pháp đó đều được tóm tắt bằng phương trình phản ứng như sau:

{\displaystyle {\ce {(C6H10O5)n ->[{H+}][{t°}] nC6H12O6}}}

Trong tự nhiên, glucose được tổng hợp trong cây xanh nhờ quá trình quang hợp phức tạp có thể được viết đơn giản bằng phương trình hóa học sau:

{\displaystyle {\ce {6CO2 + 12H2O ->[{chlorophyll}][{sunlight}] C6H12O6 + 6O2 + 6H2O}}}

2. Ứng dụng và chức năng của glucose trong cơ thể

Glucose là chất dinh dưỡng có giá trị của con người, nhất là đối với trẻ em, người già. Trong y học, glucose được dùng làm thuốc tăng lực. Trong công nghiệp, glucose được dùng để tráng gương, tráng ruột phích và là sản phẩm trung gian trong sản xuất ethanol từ các nguyên liệu có chứa tinh bột và cellulose.

Glucose giúp các hỗn hợp có pha đường không bị hiện lên những hạt đường nhỏ khi để lâu (hiện tượng hồi đường hay lại đường). Đồng thời nó cũng giúp bánh kẹo lâu bị khô và giữ được độ mềm. Nó cũng được sử dụng trong quá trình làm kem để giữ hỗn hợp nước và đường mịn, không bị hồi đường. Nó còn giúp chúng ta sản xuất Vitamin C và pha huyết thanh. Nói chung, trong công nghiệp thực phẩm, glucose được sử dụng làm chất bảo quản

Glucose là nguồn năng lượng chủ yếu và trực tiếp của cơ thể, được dự trữ ở gan dưới dạng glycogen.

Thành phần tham gia vào cấu trúc của tế bào (ARN và ADN) và một số chất đặc biệt khác (Mucopolysaccharid, héparin, acid hyaluronic,chondroitin …).

Glucose được sử dụng để tạo năng lượng cần thiết cho sự sống, quá trình này diễn ra trong tế bào. Việc sử dụng glucose của tế bào phụ thuộc vào hoạt động của màng tế bào dưới tác dụng của Insuline (ngoại trừ các tế bào não, tổ chức thần kinh, tế bào máu, tủy thận và thủy tinh thể).

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *