【实验目的】
(1)掌握糖的呈色反应和定性鉴定原理。
(2)熟悉鉴定糖类及区分酮糖和醛糖的方法。
(3)了解鉴定还原糖的方法及其原理。
一、呈色反应
糖的呈色反应和定性鉴定
(一)Molish反应—— α-萘酚反应
【实验原理】
糖在浓硫酸或浓盐酸的作用下脱水形成糠醛及其衍生物,再与α-萘酚作用形成紫红色复合物,在糖液和浓硫酸的液面间形成紫环,又称紫环反应。自由存在和结合存在的糖均呈阳性反应。此外,各种糠醛衍生物、葡萄糖醛酸以及丙酮、甲酸和乳酸均呈颜色近似的阳性反应。因此,阴性反应证明没有糖类物质的存在;而阳性反应,则说明有糖存在的可能性,需要进一步通过其他糖的定性试验才能确定有糖的存在。
【实验材料】
(1)Molish试剂:取5 g α-萘酚用95%乙醇溶解至100 mL,临用前配制,棕色瓶保存。
(2)5%葡萄糖溶液。
(3)5%蔗糖溶液。
(4)5%淀粉溶液。
【实验步骤】
取试管,编号,分别加入各待测糖溶液1 mL,空白对照管用水代替糖溶液,然后加两滴Molish试剂,摇匀。倾斜试管,沿管壁小心加入约1 mL浓硫酸,勿摇动,小心竖直后仔细观察两层液面交界处的颜色变化。
(二)酮糖的Seliwanoff反应
【实验原理】
该反应是鉴定酮糖的特殊反应。酮糖在酸的作用下较醛糖更易生成羟甲基糠醛。后者与间苯二酚作用生成鲜红色复合物,反应仅需20~30 s。醛糖在浓度较高时或长时间煮沸,才产生微弱的阳性反应。
【实验材料】
Seliwanoff试剂:0.5 g间苯二酚溶于1 L盐酸(V(H2O)∶V(HCl)=2∶1)中,临用前配;5%葡萄糖;5%蔗糖;5%果糖。
【实验步骤】
取试管,编号,各加入Seliwanoff试剂1 mL,再依次分别加入待测糖溶液各4滴,混匀,同时放入沸水浴中,比较各管颜色的变化过程。
二、还原糖的检验
(一)Fehling试验
【实验原理】
Fehling试剂是含有硫酸铜和酒石酸钾钠的氢氧化钠溶液。硫酸铜与碱溶液混合加热,则生成黑色的氧化铜沉淀。若同时有还原糖存在,则产生黄色或砖红色的氧化亚铜沉淀。
为防止铜离子和碱反应生成氢氧化铜或碱性碳酸铜沉淀,Fehlin试剂中加入酒石酸钾钠,它与Cu2+形成的酒石酸钾钠络合铜离子是可溶性的络离子,该反应是可逆的。平衡后溶液内保持一定浓度的氢氧化铜。
【实验材料】
(1)Fehling A溶液:称取34.5 g硫酸铜溶于500 mL蒸馏水中。(www.daowen.com)
(2)Fehling B溶液:称取125 g NaOH 和137 g酒石酸钾钠溶于500 mL蒸馏水中,储存于橡皮塞玻璃瓶中。临用前,将Fehling A溶液和Fehling B溶液等量混合。
(3)5%葡萄糖溶液。
(4)5%果糖溶液。
(5)5%蔗糖溶液。
(6)5%麦芽糖溶液。
(7)5%淀粉溶液。
【实验步骤】
在4支试管中分别取Fehling A溶液和Fehling B溶液各0.5 mL混合均匀,并于水浴中微热后,再分别加入5滴葡萄糖、5滴果糖、5滴蔗糖、5滴麦芽糖、5滴淀粉的溶液,振荡再加热,注意颜色变化及有否沉淀析出。
(二)Barfoed试验
【实验原理】
在酸性溶液中,单糖和还原二糖的还原速度有明显差异。Barfoed试剂为弱酸性。单糖在Barfoed试剂的作用下能将Cu2+还原成砖红色的氧化亚铜,时间约为3 min,而还原二糖则需20 min左右。所以,该反应可用于区别单糖和还原二糖。但当加热时间过长,非还原性二糖经水解后也能呈现阳性反应。
【实验材料】
(1)Barfoed试剂:称取16.7 g乙酸铜溶于200 mL水中,加1.5 mL冰醋酸,定容至250 mL。
(2)5%葡萄糖溶液
(3)5%果糖溶液。
(4)5%蔗糖溶液。
(5)5%麦芽糖溶液。
(6)5%淀粉溶液。
【实验步骤】
取试管,编号,分别加入2 mL Barfoed试剂和2~3滴待测糖溶液,煮沸2~3 min,放置20 min以上,比较各管的颜色变化。
【注意事项】
(1)Molish反应非常灵敏,0.001%葡萄糖和0.0001%蔗糖即能呈现阳性反应。因此,不可在样品中混入纸屑等杂物。当果糖浓度过高时,由于浓硫酸对它的焦化作用,将呈现红色及褐色而不呈紫色,需稀释后再做。
(2)果糖与Seliwanoff试剂反应非常迅速,呈鲜红色,而葡萄糖所需时间较长,且只能产生黄色至淡黄色。戊糖亦与Seliwanoff试剂反应,戊糖经酸脱水生成糠醛,与间苯二酚缩合,生成绿色至蓝色产物。
(3)酮基本身没有还原性,只有在变成烯醇式后,才显示还原作用。
(4)糖的还原作用生成Cu2O沉淀的颜色决定于颗粒的大小,Cu2O颗粒的大小又决定于反应速度。反应速度快时,生成的Cu2O颗粒较小,呈黄绿色;反应速度慢时,生成的Cu2O颗粒较大,呈红色。溶液中还原糖的浓度可以从生成沉淀的多少来估计,而不能依据沉淀的颜色来判断。
(5)Barfoed 反应产生的Cu2O沉淀聚集在试管底部,溶液仍为深蓝色,应注意观察试管底部红色的出现。
【讨论与思考】
(1)总结和比较本实验几种颜色反应的原理和应用。
(2)举例说明哪些糖属于还原糖。
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