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Aldehídos, cetonas y carbohidratos

ALEJANDRO ARBELÁEZ SIERRA ALEJANDRO ARBELÁEZ SIERRA Cód. 18’598.204Cód. 18’598.204SANDRA PATRICIA ESCOBAR PARDO Cód. 20.391.469SANDRA PATRICIA ESCOBAR PARDO Cód. 20.391.469

Tutor:Frey Jaramillo Hernández

Química OrgánicaQuímica OrgánicaUniversidad Nacional Abierta y a DistanciaUniversidad Nacional Abierta y a Distancia

UNAD - 2013 UNAD - 2013

IntroducciónIntroducción

Determinar la reactividad de algunos aldehídos, cetonas y carbohidratos a través de pruebas de análisis, identificando características químicas particulares de cada grupo de sustancias.

Fundamentos teóricos básicos

Pruebas para el análisis de aldehídos y cetonas.

1. Formación de fenilhidrazonas

La fenilhidracina (C6H5NH-NH2) es un derivado del amoniaco, forma con los aldehídos y cetonas derivados sólidos de color amarillos denominados fenilhidrazonas.

El reactivo más común para este tipo de ensayos es la 2,4 dinitro-fenilhidracina que forma precipitados rojizos o amarillo anaranjado con aldehídos y cetonas .

2. Reacciones de oxidación

Permiten efectuar una diferenciación de los aldehídos y las cetonas. Las más conocidas son: los ensayos de Fehling, Benedict .

Tollens

El reactivo de Fehling está formado por dos soluciones denominadas A y B2. Al momento de efectuar el ensayo se mezclan en volúmenes equivalentes para formar un complejo cupro – tartárico en medio alcalino.

a. Ensayo de Fehling

1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar y márquelo con el nombre de la misma

2. Adicione 0,5mL o 0,25 g de la sustancia a analizar

3. Añada a cada tubo 0,5mL de solución de Fehling A y 0,5mL de solución de Fehling B

4. Agite suavemente, coloque los tubos en un baño de agua hirviendo, durante unos tres minutos.

5. Un precipitado amarillo naranja de óxido cuproso es ensayo positivo. Si se ha añadido exceso de reactivo puede aparecer una coloración verde que se toma también como positivo.

El reactivo de Benedict es un único reactivo que contiene sulfato de cobre, citrato de sodio y carbonato de sodio, por lo tanto, la prueba también se fundamenta en la presencia de ión cúprico en medio alcalino.

b. Ensayo de Benedict

1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia

2. Adicione 2mL del reactivo de Benedict

3. Caliente en un baño de agua hirviendo por tres minutos.

4. Observe los resultados y regístrelos.

El reactivo de Tollens reactivo contiene un ión complejo de plata amoniacal, que se reduce a plata metálica cuando reacciona con aldehídos, azúcares y polihidroxifenoles fácilmente oxidables.

c. ensayo Tollens 1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar,

adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia

2. Adicione 2mL del reactivo de Tollens, agite y deje reposar por 10 minutos.

3. Si luego de los 10 minutos, no ha ocurrido reacción alguna, puede calentar en baño maría a 35ºC por cinco minutos. No olvide controlar la temperatura para que no reaccionen las cetonas.

4. Registre sus datos

5. Si aparece un precipitado negro o un espejo de plata se considera al ensayo positivo.

3. Detección de hidrógenos α (alfa) - Ensayo del haloformo

Si la sustancia tiene una estructura con la configuración:

CH3–CO-, o la puede generar cuando reacciona con hipoyodito alcalino el ensayo será positivo.

En el ensayo del haloformo se puede obtener cloroformo, bromoformo y yodoformo. Sin embargo se prefiere el último por ser un sólido amarillo y con olor característico.

La reacción que ocurre en el ensayo es:

Serie de reacciones para la producción de yodoformo

O

║R–CH(OH)–CH3 + I2 + 2NaOH → R–C–CH3 + 2NaI + 2H2O

O O

║ ║R–C–CH3 + 3I2 + 3NaOH → R–C–CI3 + 3NaI + 3H2O

O

║R–C–CI3 + NaOH → R–COO–Na + CHI3

Yodoformo

II. Pruebas para el análisis de Carbohidratos

Es posible establecer una serié de reacciones (marcha analítica) para la identificación específica de estos biomoléculas, iniciando con una reacción general típica que los identifica, para luego discriminarlos, determinando si son poli, di o monosacáridos y diferenciando a su vez si son aldosas o cetosas y dentro de ellas si son pentosas o hexosas.

Equipos e instrumentos

• Espátula • Gradilla, 20 Tubos de ensayo, pinzas para tubo de ensayo • Vaso de precipitados 250mL • Pipeta 10mL • Mortero • Papel tornasol • Soporte universal, Mechero Bunsen, Trípode, Malla • Agitador de vidrio, Cinta de enmascarar, Vidrio de reloj, Papel absorbente • Reactivos suministrados por el laboratorio • Agua destilada, NaOH(ac), HCl(l), acetona, éter etílico, cloroformo, etanol,

Ca(OH)2(ac solución saturada), reactivo de Lucas, K2Cr2O7(ac), H2SO4(l), KMnO4(ac), KOH(ac), CS2(l), FeCl3(ac) 3%, Br/H2O, HNO3(l)

Formación de fenilhidrazonas

1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar y márquelo con el nombre de la misma

2. Adicione 0,5mL o 0,25 g de la sustancia a analizar (en caso de ser solida añada 1mL de etanol y agite hasta formar una solución)

3. Adicione a cada tubo 0,5mL de solución de 2,4 dinitro-fenilhidracina

4. Agite fuertemente, registre los tiempos de aparición de los correspondientes precipitados hasta un tiempo de máximo 10 minutos. Igualmente registre los cambios, colores y otros aspectos que considere convenientes

5. En el informe de laboratorio realice las reacciones correspondientes.

Parte II

Carbohidratos

De acuerdo a la disponibilidad del laboratorio, el tutor colocará a disposición de cada grupo los carbohidratos disponibles. Se recomiendan glucosa, manosa, fructosa, sacarosa y almidón.

1. Reacción de Molisch

1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia

2. Agregue cuatro gotas de reactivo de Molisch.

3. En otro tubo, coloque 0,5mL de ácido sulfúrico concentrado, incline un poco el tubo de ensayo, adicionando cuidadosamente la solución del carbohidrato preparada anteriormente buscando que quede encima del ácido sulfúrico.

4. El desarrollo de un color púrpura – violeta en la interfase se toma como positivo. (Utilizamos ácido sulfúrico concentrado para descomponer el carbohidrato a furfural o su derivado y reconocerlo con α – naftol en metanol ya que forma un anillo de color púrpura – violeta)

•

2. Reacción de Benedict

1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia

2. Agregue 0,5mL de reactivo de Benedict.

3. Coloque el tubo en un baño de agua hirviendo durante tres minutos.

4. No olvide registrar los resultados obtenidos

5. Un precipitado oscuro es positivo para carbohidratos reductores. (El reactivo contiene citrato de cobre en medio alcalino suave, al reaccionar con los azúcares reductores da un precipitado de óxido cuproso)

3. Reacción del Lugol

1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia

2. Adicione cinco gotas de la solución de Lugol, observe los cambios que se presentan.

3. Si no hay color, corresponde a un monosacárido o un disacárido, si da color azul se tiene almidón. Si el color es rojo la muestra contiene nitrógeno o es una eritrodextrina3

4. Registre sus resultados

4. Reacción de Barfoed

1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia 2. Agregue 0,5mL de reactivo de Barfoed 3. Caliente el tubo en un baño de agua 4. Si se forma precipitado en dos a siete minutos, la sustancia es un monosacárido. Después de siete minutos, el ensayo es positivo para los disacáridos.

(Esta prueba permite diferenciar los monosacáridos de los disacáridos ya que los primeros se oxidan más fácilmente. Como es un ensayo no específico, es necesario tener la certeza de que las sustancias analizadas corresponden a carbohidratos)

5. Reactivo de Bial

1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia

2. Agregue 0,5mL de reactivo de Bial

3. Caliente el tubo en un baño de agua caliente

4. La aparición de un color o un precipitado verde es ensayo positivo (Esta prueba permite la identificación de pentosas)

5. Registre sus resultados

6. Reactivo de Seliwanoff

1. Tome un tubo de ensayo limpio y seco por cada sustancia a analizar, adicione 0,5mL o 0,25g de la sustancia

2. Agregue 0,5mL de reactivo de Seliwanoff

3. Caliente la mezcla en un baño de agua hirviendo.

4. Escriba sus resultados.

5. El desarrollo de un color rojo en dos minutos es prueba positiva para cetosas. Pasado ese tiempo, las aldosas dan una coloración más débil. (El ensayo utiliza la conversión de la cetosa a hidroximetil furfural y su condensación con resorcinol para formar compuestos coloreados)

Resultados experimentales para la práctica 3, reactividad química de carbohidratos

Sustancia analizada

Prueba

Molisch

Benedict

Lugol Barfoed

Bial

Seliwanoff

A.

B.

C.