Опыт 6. Реакция Барфеда

Принцип метода. Молекулы дисахаридов состоят из остатков двух молекул моносахаридов, соединенных гликозидной связью. К дисахаридам относятся: сахароза (свекловичный или тростниковый сахар), мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар), трегалоза (грибной сахар, микоза), целлобиоза (дисахарид, освобождающийся при гидролитическом расщеплении клетчатки) и др.

По типу связи между молекулами моноз дисахариды можно разделить на две группы: 1) построенные по типу мальтозы; 2) типа трегалозы.

Дисахариды мальтозного типа состоят из двух остатков моноз, соединенных в положении 1,4, т. е. кислородный мостик связывает первый атом углерода одной молекулы моносахарида с четвертым атомом углерода другой.

У мальтозы остается свободным один гликозидный гидроксил (карбонильная группа), поэтому дисахариды, построенные по типу мальтозы, сохраняют все реакции, свойственные карбонильной группе (Троммера, Бенедикта, Ниландера, с фелинговой жидкостью и т. д.).

По мальтозному тйпу построены также лактоза и целлобиоза. При гидролизе лактозы освобождаются молекула а-глюкозы и молекула галактозы

Молекула целлобиозы гидролитически расщепляется на две молекулы -глюкозы. Следовательно, целлобиоза-р-глюкозид-1,4-глюкоза.

В молекулах дисахаридов, построенных по типу трегалозы, моносахариды соединены кислородным мостиком между двумя гликозидными гидроксилами (карбонильными группами). Поэтому дисахариды трегалозного типа лишены восстанавливающих свойств. К дисахаридам указанного типа относятся сахароза и трегалоза. Сахароза легко гидролизуется с образованием смеси равных количеств глюкозы и фруктозы, называемой инвертным сахаром. Инвертный сахар дает все реакции, характерные для моноз.

Реакция Барфеда позволяет быстро отличить моносахариды от дисахаридов мальтозного типа, обладающих, как известно, восстанавливающими свойствами (лактозы, мальтозы, целлобиозы). Она основана на том, что восстанавливающие свойства моносахаридов сохраняются также в кислой среде, тогда как дисахариды восстанавливают металлы только при щелочной реакции. При взаимодействии дисахаридов с реактивом Барфеда красный осадок закиси меди появляется не сразу, а лишь спустя некоторое время (15—20 мин.), когда произойдет их гидролитический распад, который катализируется кислотами.

Порядок выполнения работы.

Отличие восстанавливающих свойств дисахаридов от моносахаридов.

В три пробирки наливают по 1 мл реактива Барфеда (Реактив Барфеда можно гото­вить и по следующей прописи: в 200 мл горячей воды растворяют 13,3 г уксуснокислой меди. Помешивают до растворения соли, фильтруют. К фильтрату прибавляют 1,9 мл ледяной уксусной кислоты - CH3 COOH.) и прибавляют по 1 мл в одну пробирку глюкозы (7%-ный раствор), в другую – мальтозы, а в третью лактозы (1%-ные растворы дисахаридов). Все пробирки нагревают на водяной бане в течение 10 мин. В пробирке с глюкозой образуется красный осадок оксида меди (I). Дисахариды этой реакции не дают.

Следует избегать длительного кипячения, т.к. дисахариды в кислой среде могут гидролизоваться до моносахаридов, и в результате реакция Барфеда станет положительной. Проба Барфеда отличается от других реакций восстановления тем, что окисление сахара протекает не в щелочной среде (где окисление протекает значительно легче, чем в нейтральной и особенно в кислой), а в среде слабо кислой. В этих условиях дисахариды практически не окисляются, что позволяет их отличить от моносахаридов.

Результат опыта занести в таблицу:

Сделать вывод: