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1、实验实验 82 糖的呈色反应和还原糖的检验糖的呈色反应和还原糖的检验一、实验目的一、实验目的1.学习鉴定糖类及区分酮糖和醛糖的方法。2.了解鉴定还原糖的方法及其原理。二、实验原理二、实验原理糖经浓无机酸处理，脱水产生糠醛或糠醛衍生物。戊糖形成糠醛，己糖则形成羟甲基糠醛。这些糠醛和糖醛衍生物在浓无机酸作用下，能与酚类化合物缩合生成有色物质。与一元酚如 一萘酚作用，形成三芳香环甲基有色物质。与多元酚如间苯二酚作用，则形成氧杂蒽有色物质，反应式如下：通常使用的无机酸为硫酸。如用盐酸，则必须加热。常用的酚类为 一萘酚、甲基苯二酚、间苯二酚和间苯三酚等，有时也用芳香胺、胆酸、某些吲哚衍生物和一些嘧啶类化
2、合物等。有人认为，用浓硫酸作为脱水剂时，形成有颜色的产物与酚核的磺化有关，见如下反应式；（一）糖的呈色反应（一）糖的呈色反应1Molish 反应反应(萘酚反应)本实验是鉴定糖类最常用的颜色反应。糖在浓酸作用下形成的糠醛及其衍生物与 一萘酚作用，形成红紫色复合物。在糖溶液与浓硫酸两液面间出现紫环，因此又称紫环反应。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、丙酮、甲酸、乳酸等皆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。2蒽酮反应蒽酮反应糖经浓酸水解，脱水生成的糠醛及其
3、衍生物与蒽酮(10 一酮一 9，10 一二氢蒽)反应生成蓝一绿色复合物。3. Seliwanoff 反应反应(间苯二酚反应间苯二酚反应)该反应是鉴定酮糖的特殊反应。在酸作用下，己酮糖脱水生成羟甲基糠醛。后者与间苯二酚结合生成鲜红色的化合物，反应迅速，仅需 2030s。在同样条件下，醛糖形成羟甲基糠醛较慢。只有糖浓度较高时或需要较长时间的煮沸，才给出微弱的阳性反应。蔗糖被盐酸水解生成的果糖也能给出阳性反应。4Bial 反应反应(甲基间苯二酚反应甲基间苯二酚反应)戊糖与浓盐酸加热形成糠醛，在有 Fe3+存在下，它与甲基间苯二酚(地衣酚)缩合，形成深蓝色的沉淀物。此沉淀物溶于正丁醇。己糖也能发生反应
4、，但产生灰绿色甚至棕色的沉淀物。（二）还原糖的鉴定（二）还原糖的鉴定含有自由醛基(一 CHO)或酮基(C=O)的单糖和二糖为还原糖。在碱性溶液中，还原糖能将金属离子(铜、铋、汞、银等)还原，糖本身被氧化成酸类化合物，此性质常用于检验糖的还原性，并且常成为测定还原糖含量的各种方法的依据。1Fehling 反应反应费林试剂是含有硫酸铜与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。上述反应可用下列方程式表示：在碱性条件下，糖不仅发生烯醇化、异构化等作用。也能发生糖分子的分解、氧化、还原或多聚作用等。由这些作用所形成的
5、复杂混合物具有强烈的还原作用，因此企图用简单的氧化还原作用来写出反应平衡式是不可能的。为了防止铜离子和碱反应生成氢氧化铜或碱性碳酸铜沉淀，Fehling 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。费林试剂是一种弱的氧化剂，它不与酮和芳香醛发生反应。2. Benedict 反应反应Benedict 试剂是 Fehling 试剂的改良。它利用柠檬酸作为 Cu2+的络合剂，其碱性比Fehling 试剂弱，灵敏度高，干扰因素少，因而在实际应用中有更多的优点。3Barfoed 反应反应该反应的特点是在酸性条件下进行
6、还原作用。在酸性溶液中，单糖和还原二糖的还原速度有明显差异。单糖在 3min 内就能还原 Cu2+而还原二糖则需 20min。所以，该反应可用于区别单糖和还原二糖。当加热时间过长，非还原性二糖被水解也能呈现阳性反应，如蔗糖在 10 min 内水解而发生反应。还原二糖浓度过高时，也会很快呈现阳性反应，若样品中含有少量氯化钠也会干扰此反应。三、实验试剂和材料仪器三、实验试剂和材料仪器1.测试糖液2阿拉伯糖，葡萄糖，果糖，麦芽糖，蔗糖，1淀粉溶液和 2 种未知糖液。2.试剂Molish 氏试剂 称取 萘酚 2 克，溶于 95乙醇中并定容到 100ml。注意临用前，新鲜配制，贮 于棕色瓶中。 蒽酮(A
7、nthrone)试剂溶解 0.2g 蒽酮于 100mL 浓硫酸(A.R ，比重 1.84，含量 95%)中。当日配制、使用。Fehling 氏试剂试剂 A：将 34.5g 硫酸铜(CuSO45H20)溶于 500mI。蒸馏水中。试剂 B：将 125g 氢氧化钠和 137g 酒石酸钾钠溶于 500mL 蒸馏水中，储于带橡皮塞 瓶中。临用时，将试剂 A 和 B 等量混合。Benedict 氏试剂溶解 85g 柠檬酸钠(Na3C6HO，llH20)及 50g 无水碳酸钠于 400mI。水中；另溶 8.5g 硫酸 铜于 50mL。热水中。将硫酸铜溶液缓缓倾人柠檬酸钠一碳酸钠溶液中，边加边搅，如有沉 淀
8、，可过滤本试剂可长期使用。如放置过久，出现沉淀可取用其上清液。Bial 氏试剂溶解 1.5g 地衣酚(orcin01)于 500mL，浓盐酸并加 2030 滴 10三氯化铁溶液。Seliwanoff 氏试剂溶解 50mg 问苯二酚(resorcin01)于 100rnl ，盐酸(盐酸：水=1:2VV)中。临用前配制。 盐酸浓度不宜超过 12，否则，它将导致糖形成糠醛或其衍生物。 浓硫酸。 3.器材试管，试管架，煤气灯和沸水浴等。四、实验方法四、实验方法（一）（一）.糖的呈色反应糖的呈色反应1Molish 反应反应取 8 支已标号的试管，分别加入各种测试糖液 lmL(约 15 滴)，再各加入 M
9、olish 试剂 2滴，摇匀。逐一将试管倾斜，分别沿管壁慢慢加入浓硫酸 l mL，然后，小心竖直试管，使糖液和硫酸清楚地分为两层，观察交界处颜色变化。如几分钟内无呈色反应，可在热水浴中温热几分钟。记录各管出现的颜色，说明原因，检定未知糖液。2蒽酮反应蒽酮反应取 8 支标号的试管，分别加入 lmL 蒽酮溶液，再将测试糖液分别滴加到各试管内，混匀，观察颜色变化，鉴定未知糖液。3Seliwanoff 反应反应取试管 8 支，编号，各加人 Seliwanoff 试剂 ImL。再依次分别加入测试糖液各 4 滴，混匀，同时放人沸水浴中，比较各管颜色变化及出现颜色的先后顺序，分析说明原因。注意蔗糖的反应。4
10、. bial 反应反应将 2 滴测试糖液加到装有 1ml Bial 试剂的试管中,沸水浴中加热,观察颜色变化.如遇到未知糖呈色不明显,可以 3 倍体积水稀释,并加入 1ml 戊醇,摇动,醇液呈蓝色,即为阳性反应。（二）还原糖的鉴定（二）还原糖的鉴定1Fehling 反应反应取 8 支试管，各加 Fehling 试剂 A 和 B 各 lmL。摇匀后，分别加人测试糖液各 4 滴，沸水浴煮 23min，取出冷却，观察沉淀和颜色的变化。2. Benedict 反应反应于 8 支试管中先各加入 Benedict 试剂 2ml,再分别加入测试糖各 4 滴,沸水浴中煮 2-3min,冷却后,观察颜色变化.3
11、.barfoed 反应反应分别加入测试糖液 2-3 滴到含有 1ml Barfoed 试剂的试管中,煮沸约 3min,放置 20min 以上,比较各管颜色变化及红色出现的先后顺序.五、注意事项五、注意事项1. Molisch 反应非常灵敏，0001葡萄糖和 00001蔗糖即能呈现阳性反应。因此，不可使碎纸屑或滤纸毛混入样品中。过浓的果糖溶液，由于硫酸对它的焦化作用，将呈现红色及褐色而不呈紫色。需稀释糖溶液后重做。2.果糖在 Seliwanoff。试剂中反应十分迅速，呈鲜红色，而葡萄糖所需时间长，且只能产生黄色至淡红色。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
12、合。生成绿色到蓝色产物。3.酮基本身并没有还原性，只有在变为烯醇式后，才显示还原作用。4.糖的还原作用生成氧化亚铜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；反应慢时，生成的 Cu2O 颗粒较大，呈红色。有保护胶体存在时，常生成黄色沉淀。实际生成的沉淀含有大小不同的Cu2O 颗粒，因而每次观察到颜色可能略有不同。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区别。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，它与一般还原性实验不相同，观察不到反应液由蓝色变绿变黄或变红的过程。六、思考题六、思考题1列表总结和比较本实验 7 种颜色反应的原理及其应用。2应用 Molish 反应和 Seliwanoff 反应分析未知样品时，应注意些什么问题?3举例说明哪些糖属于还原糖。4运用本实验的方法，设计一个鉴定未知糖的方案。5牛乳中含有 5双糖。如何证明牛乳中有双糖存在?这种双糖是什么糖?请选用一些颜色反应来加以鉴定。
