Lý thuyết Hóa học 12 Bài 4: Tính chất hoá học của carbohydrate - Cánh diều

---

Haylamdo biên soạn tóm tắt lý thuyết Hóa 12 Bài 4: Tính chất hoá học của carbohydrate sách Cánh diều hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 12 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học 12.

Lý thuyết Hóa 12 Bài 4: Tính chất hoá học của carbohydrate - Cánh diều

I. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA GLUCOSE VÀ FRUCTOSE

Glucose và fructose đều thể hiện tính chất của alcohol đa chức và cùa hợp chất carbonyl.

1. Phản ứng với copper(II) hydroxide

- Glucose và fructose tác dụng với copper(II) hydroxide trong môi trường kiềm ở điều kiện thường tạo thành phức chất màu xanh lam, tan trong nước.

2C₆H₁₂O₆ + Cu(OH)₂ → Cu(C₆H₁₁O₆)₂ + 2H₂O

- Đun nóng dung dịch chứa glucose và Cu(OH)₂ trong môi trường kiềm sẽ xuất hiện kết tủa màu đỏ gạch do Cu(OH)₂ bị khử thành Cu₂O. Đây là tính chất của nhóm chức aldehyde trong phân tử glucose.

- Fructose cũng tham gia phản ứng như trên và tạo thành kết tủa đỏ gạch Cu₂O tương tự như glucose do trong môi trường kiềm, fructose có thể chuyển hoá thành hợp chất có nhóm chức -CHO.

2. Phản ứng với thuốc thử Tollens

- Khi trộn dung dịch silver nitrate với dung dịch ammonia thu được thuốc thử Tollens.

Thuốc thử Tollens dùng để nhận biết các hợp chất có nhóm chức aldehyde do tạo thành kết tủa bạc (phản ứng tráng bạc).

- Glucose và fructose đều tham gia phản ứng với thuốc thử Tollens để tạo thành kết tủa bạc kim loại (phản ứng tráng bạc).

Ví dụ:

CH₂OH[CHOH]₄CHO + 2[Ag(NH₃)₂]OH → CH₂OH[CHOH]₄COONH₄ + 2Ag + 3NH₃ + H₂O 

3. Phản ứng với nước bromine

- Phản ứng của glucose với nước bromine làm nước bromine bị mất màu và tạo thành gluconic acid theo phương trình hoá học sau:

CH₂OH[CHOH]₄CHO + Br₂ + H₂O → CH₂OH[CHOH]₄COOH + 2HBr

- Fructose không làm mất màu nước bromine.

4. Phản ứng với alcohol

Khi dẫn khí hydrogen chloride vào dung dịch của glucose trong alcohol, nhóm -OH hemiacetal dược thay thế bằng nhóm -OR của alcohol.

Ví dụ:

Lưu ý: Trong phản ứng trên, sản phẩm sinh ra ở dạng hỗn hợp các đồng phân α và đồng phân β.

5. Phản ứng lên men

Glucose và fructose bị lên men tạo thành các sản phẩm khác nhau, tuỳ thuộc vào loại enzyme có trong men được sử dụng.

Ví dụ:

Lên men rượu: C₆H₁₂O₆ $\stackrel{enzyme}{\to }$ 2C₂H₅OH + 2CO₂

Lên men lactic: C₆H₁₂O₆ $\stackrel{enzyme}{\to }$ 2CH₃CH(OH)COOH

II. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA SACCHAROSE

Saccharose có những tính chất của một alcohol đa chức. Ngoài ra, saccharose thuộc loại disaccharide nên có thể tham gia phản ứng thuỷ phân để tạo thành các monosaccharide.

1. Phản ứng với copper(II) hydroxide

Dung dịch màu xanh lam được được tạo thành khi cho dung dịch saccharose tác dụng với copper(II) hydroxide trong môi trường kiềm.

2C₁₂H₂₂O₁₁ + Cu(OH)₂ → Cu(C₁₂H₂₁O₁₁)₂ + 2H₂O

2. Phản ứng thuỷ phân

Saccharose bị thuỷ phân tạo thành glucose và fructose. Phản ứng xảy ra khi có xúc tác acid hoặc có mặt của enzyme.

III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA TINH BỘT

1. Phản ứng của iodine

- Tinh bột có khoảng 20-30% amylose. Phân tử amylose ở dạng vòng xoắn nên khi tương tác với iodine, vòng này đã bọc (hay hấp phụ) các phân tử iodine tạo hợp chất bọc có màu xanh tím.

- Phân tử tinh bột hấp phụ iodine tạo thành hợp chất có màu xanh tím. Quá trình này được dùng để nhận ra tinh bột bằng iodine và ngược lại.

2. Phản ứng thủy phân

Phản ứng thuỷ phân tinh bột xảy ra khi có xúc tác acid (hoặc enzyme) và diễn ra qua nhiều giai đoạn. Các giai đoạn trung gian tạo thành dextrin (C₆H₁₀O₅)_x (với x < n) và maltose. Sản phẩm cuối cùng của quá trình thuỷ phân là glucose.

IV. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA CELLULOSE

1. Phản ứng thủy phân

Cellulose bị thuỷ phân khi đun nóng với dung dịch acid vô cơ hoặc khi có mặt enzyme cellulase (thường có trong dạ dày động vật ăn cỏ). Sản phẩm cuối cùng nhận được khi thuỷ phân cellulose là glucose.

2. Phản ứng với nitric acid

Các nhóm hydroxy trong các đơn vị glucose của phân tử cellulose phản ứng với dung dịch nitric acid đặc khi có mặt dung dịch sulfuric acid đặc, tạo ra các sản phẩm như cellulose trinitrate, cellulose dinitrate tuỳ thuộc vào điều kiện phản ứng.

3. Tác dụng với nước Schweizer

Cellulose không tan trong nước nhưng tan trong nước Schweizer (dung dịch chứa phức chất của ion Cu²⁺ với ammonia).