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UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO FACULTAD DE MEDICINA LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL PARA MEDICINA HUMANA PRACTICA Nº 10 REACCIONES QUIMICAS ORGANICAS

DOCENTE: Vicente Córdova Palacios

INTEGRANTES DEL GRUPO:

· · · · · ·

Carreño More Maria Alexandra Chero Purizaca Jhonathan Smith (NO TRABAJO) Crisanto Farfán Blankiely Carolina Cruz Juárez Gisela Alexandra Garcia Atoche Angie Milenka Garcia Ruiz Korin Victoria

TURNO: (MARTES-12:30-2:15PM) FECHA DE PRESENTACIÓN DEL INFORME: 03/09/2020

2020-10

UPAO

QUIMICA GENERAL

PRACTICA 10 CARBOHIDRATOS I

CAPACIDADES 1.1 Identifica cualitativamente la presencia de carbohidratos 1.2 Demuestra el carácter reductor o no reductor de los azúcares. 1.3 Determina la presencia de almidón.

II FUNDAMENTO TEORICO Los carbohidratos o azucares son aldehídos o cetonas polihidroxiladas. En la naturaleza se usan para almacenar energía y proveer rigidez a la estructuras. Los azucares simples se llaman monosacáridos y por lo general se clasifican en aldosas y cetosas. A su vez, estas se clasifican de acuerdo con el número de átomos de carbono que contienen. Las aldohexosas, por ejemplo la D-glucosa, pueden formar hemiacetales cíclicos de seis miembros que muestran un anillo de piranosa; y otras como las cetohexosas, por ejemplo la D-fructosa, forman hemicetales cíclicos de cinco miembros, llamados anillos de furanosa. Las aldosas y cetosas son azucares reductores, frente a los reactivos de Feling y Tollens se oxidan a carboxilatos. 

Fórmulas de Haworth de las formas y  piranosas de la D-glucosa 1

CHO H HO

H

6

OH 3

H

H

H

OH

H

OH

HO OH

OH

H

6

OH

OH

1

O

H C

OH

OH

OH

OH O

OH

1 H

OH OH

OH

-D-glucopiranosa

carbono anomer ico libre Hemiacetal

CH2OH

CH2OH

OH



O

OH

H

OH

1

6

car bono anomerico libr e Hemiacetal

O

H C

H

3

CH2OH

6 CH2OH

CH2OH

-D-glucopiranosa

cadena abierta

Fórmulas de Haworth de las formas  y  furanosa de la D-fructosa CH2OH

OH

OH

H

H

1

CH2OH 2 O HO 3 H 4 H OH H 5 OH 6 CH2OH

OH

O

H

6

CH2OH 5

H

H 4

OH

OH OH

-D-fructofuranosa

O 2

CH2OH

carbono anomerico libre Hemicetalico

CH2OH

1

3

H

D-fructosa

CH2OH

CH2OH

O

H

OH

OH

H

H

OH

carbono anomerico libre Hemicetalico

La proyección de Haworth es una forma común de representar la fórmula estructural cíclica de los monosacáridos con una perspectiva tridimensional simple.

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QUIMICA GENERAL

Recibe su nombre del químico inglés Sir Walter Norman Haworth. La proyección de Haworth tiene las siguientes características:



El carbono es el átomo implícito. En el ejemplo de la derecha, los átomos numerados del 1 al 6 son todos carbonos. El carbono 1 es conocido como carbono anomérico



Los átomos de hidrógeno en los carbonos son también implícitos. En el ejemplo, los carbonos 1 a 6 tienen átomos de hidrógeno no representados.



Las líneas más gruesas indican los átomos más cercanos al observador, en este caso los átomos 2 y 3 (incluyendo sus correspondientes grupos -OH). Los átomos 1 y 4 estarían algo más distantes, y los restantes 5 y 6 serían los más alejados del observador.



Se usa para azúcares cíclicos, como las hexosas, que pueden interconvertirse entre una estructura de cadena y una estructura cíclica llamada conformación hemiacetal.[5] Estas proyecciones son las más próximas a la realidad para este tipo de compuestos.

Proyección haworth; En disolución, los monosacáridos pequeños se encuentran en forma lineal, mientras que las moléculas más grandes ciclan su estructura. La estructura lineal recibe el nombre de Proyección de Fischer; la estructura ciclada de Proyección de Haworth. En la representación de Haworth la cadena carbonada se cicla situada sobre un plano. Los radicales de la cadena se encuentran por encima o por debajo de ese plano. La estructura ciclada se consigue en aldopentosas y hexosas. El enlace de ciclación se genera entre el carbono que posee el grupo funcional y el carbono asimétrico más alejado del grupo funcional. Cuando el carbono tiene un grupo aldehído, como grupo funcional, el enlace recibe el nombre de hemiacetálico. Cuando el carbono tiene un grupo cetona, como grupo funcional, el enlace recibe el nombre de hemicetálico. Este convenio se usa para representar en el plano la configuración tridimensional de los monosacáridos en su forma cíclica. 

El anillo se coloca con el carbono anomérico a la derecha y el átomo de oxígeno atrás.



Los átomos de C y enlace dibujados en la parte inferior del anillo están delante, los dibujados en la parte superior están atrás.

Según esto, al pasar de la forma lineal a la cíclica: los sustituyentes que estaban hacia la derecha quedan por debajo del plano medio del anillo; los sustituyentes que estaban hacia la izquierda quedan por encima del plano medio del anillo; el grupo CH2OH más alejado del carbonilo, si es un d-monosacárido queda por encima del anillo (si fuera un l- quedaría por debajo) (justificación). Piranosa: conversión de Fischer a Haworth, piranosa

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Furanosa: fórmula estructural de la D-fructofuranosa

Hemiacetal: En Química de Glúcidos, un hemiacetal es una molécula que contiene un grupo hidroxilo -OH y un residuo alcóxido -OR unidos a un mismo átomo de carbono. Se forma por reacción de adición nucleófila de un aldehído con un alcohol. 

Fórmulas de Haworth de las formas y  piranosas de la D-glucosa 1

CHO H HO

H

6

OH 3

H

H

H

OH

H

OH

HO OH

OH

6

OH

OH

CH2OH

CH2OH OH

1

OH

O

OH

H

OH

1

6

car bono anomerico libr e Hemiacetal

O

H C

H

3

H

CH2OH

6 CH2OH

CH2OH

O

H C

OH

OH O

OH OH

carbono anomer ico libre Hemiacetal

OH

1 H

OH OH

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-D-glucopiranosa 

-D-glucopiranosa

cadena abierta

Fórmulas de Haworth de las formas  y  furanosa de la D-fructosa CH2OH

1

HO H H

4 5 6

OH

OH

H

H

CH2OH

2 3

OH

O

H

6

O H OH OH

CH2OH H

5

H

OH OH

4

OH

CH2OH

-D-fructofuranosa

O 2

CH2OH

carbono anomerico libre Hemicetalico

CH2OH

1

3

CH2OH

H

D-fructosa

CH2OH

O

H

OH

OH

H

H

OH

carbono anomerico libre Hemicetalico

Los disacáridos están formados por dos unidades de monosacáridos unidos entre sí por un enlace glucosídico. Ejemplos de disacáridos son la maltosa, la sacarosa, la lactosa y la celobiosa. La hidrolisis acida de los disacáridos rompe el enlace glucosídico liberando a los monosacáridos Maltosa

H + ¿ ¿ Glucosa + Glucosa →

¿ ¿ Glucosa + Fructosa Sacarosa H + → Lactosa

H + ¿ ¿ Galactosa + Glucosa →

Celobiosa

H + ¿ ¿ Glucosa + Glucosa →

Los disacáridos que conservan un carbono anomérico libre darán positivo a los reactivos de Fehling y Tollens, es decir, son azucares reductores. En cambio, aquellos cuyos carbonos anomericos forman parte del enlace glucosidico no darán positivo y por tanto son azucares no reductores. Los polisacáridos como el almidón son azucares no reductores.

carbonos anomericos enlazados carbono anomerico libre Hemiacetalico

-maltosa

sacarosa

Nomenclatura α, β de los anómeros: Una vez dispuesta la estructura de este modo, se comparan en la proyección de Fischer inicial las posiciones del -OH del carbono anomérico y el -OH del último carbono quiral: si coinciden sus orientaciones, se nombra como anómero alfa; si no, como beta. Referencia: IUPAC Gold Book enlace a web Es decir, los monosacáridos de la serie d- son α- cuando el OH anomérico queda hacia abajo en la proyección de Haworth (derecha en la de Fischer, al igual que d-)

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Sin embargo, los de la serie l- son α- cuando el OH anomérico queda hacia arriba en la proyección de Haworth (izquierda en la de Fischer, al igual que l-)

Reacciones de los Carbohidratos a.

Identificación de Carbohidratos. Reacción de Molish La reacción de Molish permite la identificación de los carbohidratos al teñirla la solución de color violeta. El reactivo de Molish está formado por -naftol al 5% en etanol de 96°, la reacción está acompañada de una deshidratación previa producida por H 2SO4 (cc). Es una reacción cualitativa, por lo que no permite saber la cantidad de glúcidos en la solución original. La reacción entre el ácido sulfúrico y el α-Naftol forma un anillo de color verde claramente visible, cuando no hay Glúcidos. Cuando la concentración de glúcidos es alta, se forma un precipitado rojo que al disolverse, colorea la solución. La reacción de Molisch-Udransky es considerada como una prueba general para identificación de Glúcidos y un resultado negativo excluye la presencia de estos. La presencia de Glúcidos se pone de manifiesto por la formación de un anillo de color púrpura-violeta en la interfase. Esta prueba sirve para detectar la presencia de grupos reductores presentes en la muestra. Todos los azúcares por acción del ácido sulfúrico concentrado se deshidratan formando compuestos furfúricos por ejemplo las hexosas san hidroximetil furfural. Los compuestos furfúricos reaccionan positivamente con el reactivo de Molish que contiene alfa naftol. Además, la prueba también es útil para caracterizar aminoácidos bencénicos en la prueba que se realiza ocurre la nitración del anillo bencénico presente en los AA como la tirosina, la fenilalanina y el triptófano; obteniendo así nitro-compuestos de color amarillo que se tornan anaranjados en medio altamente alcalinos. Por ejemplo un con esta prueba se obtiene la formación del ácido pirámico o tri-nitro-fenol.

OH

CH2OH O

H2SO4

HO

O

OH OH

OH

2

OH HO O

O

-3H2O

H

OH

glucosa OH

OH [O], H3O+ +

-

HO

OH HO

O

O

-H , -2e

OH

Color violeta

OH

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b. Determinación de azucares reductores. Reacción de Fehling Es una solución que descubrió el alemán Hermann Von Fehling y se caracteriza fundamentalmente por su utilización como reactivo para la determinación de azúcares reductores es decir demostrar la presencia de glucosa o sus derivados como la sacarosa o la fructosa, también se lo conoce como licor de Fehling. El reactivo se prepara in situ y está formado por la combinación de una solución Fehling A (CuSO4) y la solución de Fehling B (NaOH y tartrato de Na y K) que son dos soluciones acuosas: sulfato de cobre cristalizado y sal seignette o tartrato mixto de potasio y sodio; es importante tener en cuenta que ambas se guardan separadas hasta el momento en el que vayan a ser utilizadas para de esa manera evitar la precipitación del hidróxido de cobre. Su acción se fundamenta en el poder reductor del grupo carbonilo de los aldehídos el cual se oxida a ácido y se reduce la sal de cobre en medio alcalino a óxido de cobre, formando un precipitado Cu2O de color rojo. A los carbohidratos que dan positivo se les conoce como azucares reductores. El reactivo de Fehling se fundamenta principalmente, en su reacción, la oxidación de cobre, el poder reductor de los azúcares, sea este en monosacáridos, polisacáridos, aldehídos, y en ciertas cetonas.

H

C

O

O

H C OH

Cu+2 / OH-1

+

H C OH

aldosa

H H C OH

car boxilato

+ Cu2O ppdo. rojo ladrillo O

-1

-1

OH

C O cetosa

c.

O-1

C

H C OH C OH

OH

H

C

O

H C OH

+ Cu+2/OH-1

C

O-1

H C OH + Cu2O ppdo. rojo carboxilato ladrillo

enol

Reacción de Seliwanof. La prueba de Seliwanoff es una prueba química cualitativa que se usa para distinguir aldosas y cetosas. Esta prueba está basada en el hecho de que, al calentarlas, las cetosas son deshidratadas más rápido que las aldosas. En esta prueba de Seliwanoff, se utiliza el ácido clorhídrico en la reacción de deshidratación (del monosacárido) y el resorcinol (1,3-dihidroxibenceno) en la reacción de condensación del derivado del furfural (el hidroximetilfurfural). Esta es una prueba cualitativa; es decir el medio pasa de incoloro a rojo, para las cetohexosas y aldohexosas. La prueba da positivo cuando aparece una coloración rojiza.

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El hidroximetilfurfural (producto de la deshidratación) se forma más rápidamente a partir de cetohexosas y más lentamente a partir de aldohexosas. El tratamiento prolongado de más de quince minutos de duración, provoca la isomerización de la glucosa (aldohexosa) en fructosa (cetohexosas), por lo que también la glucosa puede dar la prueba positiva.

CH2OH HO H H

O H OH OH

[H+]

CH2OH CHO O

OH

HO

+

D-fructosa (cetosa)

O

-3H2O

-3H2O

CH2OH

O

[H+]

OH resorcinol

O

estructura quinonica color rojizo CH2OH

d. La Prueba de Yodo Es una reacción química usada para determinar de cualitativamente la presencia de almidón. Para esto es usado el Reactivo de Lugol, el cual es una solución acuosa de yodo/yoduro de potasio que reacciona con almidón produciendo un color azul; este tipo de prueba puede realizarse con cualquier producto que contenga almidón como: las papas, el pan o ciertos frutos. Esta reacción es consecuencia de la formación de cadenas de poliyoduro. La amilosa y la amilopectina son componentes del almidón, pero la amilosa es de estructura lineal, con enlaces (1-4), que forma hélices en donde se juntan las moléculas de yodo dando un color azul intenso. Mientras que la amilopectina es de estructura ramificada, con enlaces (1→4) (1→6), que forma hélices mucho más cortas y las moléculas de yodo son incapaces de juntarse presentado un color intermedio entre anaranjado o amarillo.

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Mapa Conceptual de Carbohidratos

III REACTIVOS, MATERIALES Y EQUIPOS REACTIVOS

            

Almidón Sacarosa Fructuosa Glucosa Maltosa Lactosa Solución problema Reactivo de Molish Acido sulfúrico Reactivo de Fehling Carbonato de sodio Reactivo de Seliwanof Lugol

MATERIALES

    

Tubo de ensayo Pipetas Mechero Rejillas Vaso de precipitado

EQUIPOS

 

Equipo de ebullición Cocina

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IV PROCEDIMIENTO 4.1 Reacción de Molish Link: https://www.youtube.com/watch?v=jAcii1IKSaM Describa procedimiento

Se agregó en cada tubo respectivamente 2 ml de almidón,2 ml de sacarosa,2 ml de fructosa, 2ml de glucosa y 2 ml de solución problema. También se necesitó reactivo de molish, ácido sulfúrico y pipetas pastel, los cuales se utilizaron para adicionar los reactivos. Luego se agregó a cada tubo 3 gotas de molish, y 2 ml de ácido sulfúrico suavemente por las paredes de los tubos. Por último, se observó que en cada tubo se formó un anillo de color violeta.

4.2 Reacciones de Identificación de Carbohidratos Link: https://www.youtube.com/watch?v=51G_KQYU2FE Descripción de reacción de Fehling

Se colocó 1 ml de solución de cada muestra de azúcar en los tubos de ensayo, luego se añadió 6 gotas del reactivo de Fehling, se agito y se colocó a baño maría. Se observó y se obtuvo que la glucosa dio positivo al igual que la fructosa, maltosa y lactosa; en cambio, la sacarosa dio negativo . Descripción de reacción de hidrolisis

Se colocó 5 ml de solución de la solución sacarosa en un tubo de ensayo, también se añadió 3 gotas de ácido sulfúrico concentrado. Se agitó la mezcla y se calentó por 10 minutos en agua hirviendo. Se dejó enfriar, luego se agregó 2 carbonatos de sodio hasta que no se produjo más efervescente. A la solución hidrolizada se dividió mitad y mitad en dos tubos; y se realizó separadamente la prueba de Fehling y Seliwanoff, para esto se volvió a realizar todo el procedimiento que se indicó anteriormente. Descripción de reacción de Seliwanoff

Se colocó 1 ml de solución de cada muestra de azúcar en los tubos de ensayo, después se

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agregó 6 gotas del reactivo de Seliwanoff. Se agitó y se colocó a ebullición en baño maría. Ya para finalizar se observó que la glucosa salió negativa al igual que la maltosa y lactosa; en cambio, la sacarosa y fructosa salió positivo.

4.3 Reacción de Lugol Link: https://www.youtube.com/watch?v=NIxsxbphsKE Describa procedimiento

Se agregó en un tubo de ensayo 2 ml de una solución coloidal de almidón, posteriormente se agregaron 5 gotas de lugol a la solución de almidón. Se puso la solución al fuego del mechero durante 5 minutos. Se prosiguió a dejar enfriar nuevamente el tubo donde se encontraba la solución.

V. RESULTADOS Reacción de Molish

Los resultados que se observaron fue que en todos los tubos que contenían almidón, sacarosa, fructuosa y glucosa respectivamente se formo un arillo color violeta lo que comprueba que todos los reactivos son carbohidratos. Reacción de Fehling

Los resultados que se observaron luego de agitar y poner a baño maría la mezcla, se obtuvieron que la glucosa dio positivo al igual que la fructosa, maltosa y lactosa lo que afirma que son azúcares reductores; en cambio, la sacarosa dio negativo a la prueba. Hidrolisis de Sacarosa

Los resultados que se observaron que la reacción de la sacarosa con el reactivo de Fehling dio positivo ya que los dos glúcidos son reductores Los resultados que se observaron que la reacción de la sacarosa con el reactivo de Seliwanof dio positivo debido a la presencia de la fructosa en el azúcar invertido. Reacción de Seliwanoff

Como resultado se observó que el color rojo de la fructuosa y sacarosa evidencia la presencia de una cetosa Reacción de Lugol

La solución de almidón una vez que se le agregó el Lugol, se vio como resultado que esta

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cambió su color a un marrón muy oscuro, lo cual significa que el almidón va atrapando al yodo hacienda que el color característico de este se concentre. Cuando se procedió a calendar esta solución, tuvimos como resultado que el color oscuro desapareció ya que la hélice que contenía al yodo se desarma. Y como ultimo resultado al dejar enfriar la solución, se obtuvo como resultado que esta regresó al color marrón.

VI CONCLUSIONES 1.

Para poder identificar la presencia de carbohidratos utilizamos los diferentes tipos de reacciones como: La reacción de Molish que es un método cualitativo la cual utilizamos para poder observar la presencia de carbohidratos poder determinar si en la muestra se forma de manera inmediata el precipitado el cual seria un monosacárido y si se tarda se trataría de un disacárido. Por otro lado temenos la reacción de Fehling que se utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores es decir demostrar la presencia de glucosa o sus derivados como la sacarosa o la fructosa, también se lo conoce como licor de Fehling. Tambien temenos la reacción de Seliwanoff nos permite identificar si un azúcar está formado estructuralmente por un aldehído o cetona. Por ultimo temenos la prueba de Yodo que es una reacción química usada para determinar de cualitativamente la presencia de almidón.

2. Para empezar los disacáridos que conservan un carbono anomérico libre darán positivo a los reactivos de Fehling y Tollens, es decir, son azucares reductores que pueden donar electrones a otra molécula. Específicamente, un azúcar reductor es un tipo de carbohidratos o azúcar natural que contiene un grupo aldehído o cetona libre. En cambio, aquellos cuyos carbonos anomericos forman parte del enlace glucosidico no darán positivo y por lo tanto son azucares no reductores. El tercer tipo de disacáridos, sacarosa, y polisacáridos (azúcares con múltiples anillos químicos) son los azúcares no reductores. Los polisacáridos como el almidón son azucares no reductores. 3. Para poder determiner la presencia de almidón utilizamos la prueba de yodo la cual es una reacción química usada para determinar la presencia o alteración de almidón u otros polisacáridos, una solución de yodo- diyodo disuelto en una solución acuosa de yoduro de potasio que reacciona con almidón produciendo un color púrpura; este tipo de prueba puede realizarse con cualquier producto que contenga almidón como por ejemplo: las papas, el pan o ciertos frutos. La prueba de yodo se da como consecuencia de la formación de cadenas de poliyoduro a partir de la reacción entre el almidón y el yodo presente en el reactivo de lugol.

VII BIBLIOGRAFIA

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https://blog.uchceu.es/eponimos-cientificos/reactivo-de-fehling/#:~:text=Se%20utiliza%20como %20reactivo%20para,agua%20destilad%20hasta%201.000%20mL. https://aprendiendoquimicaorganica.wordpress.com/2015/03/26/proyeccion-de-haworth/ https://sites.google.com/site/laboratoriosbioquimica/bioquimica-i/carbohidratos/reaccion-de-molish