Bài 5: Glucozơ - Hóa Học 12

I: Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên

- Là chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt nhưng không ngọt bằng đường mía.

- Có trong hầu hết các bộ phận của cây: lá, hoa, rễ... nhất là trong quả chín (còn gọi là đường nho),  trong mật ong (30%), trong cơ thể người và động vật, VD: máu người (0,1%)

II: Cấu tạo phân tử

CTPT: C₆H₁₂O₆ tồn tại ở dạng mạch hở và dạng mạch vòng

Glucozo là hợp chất tạp chức, ở dạng mạch hở phân tử có cấu tạo của andehit đơn chức và ancol 5 chức. 

Công thức cấu tạo dạng mạch hở: CH₂OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O

- Trong thực tế glucozo tồn tại chủ yếu ở hai dạng mạch vòng: $\alpha$-glucozo và $\beta$-glucozo

+ Nhóm – OH ở C5 cộng vào nhóm C = O tạo ra hai dạng vòng 6 cạnh α và β

+ Nếu nhóm – OH đính với C1 nằm dưới mặt phẳng của vòng 6 cạnh là $\alpha$-, ngược lại nằm trên mặt phẳng của vòng 6 cạnh là $\beta$-

+ Nhóm – OH ở vị trí C số 1 được gọi là OH – hemiaxetal

III: Tính chất hóa học

Glucozo có tính chất của andehit và ancol đa chức

1. Tính chất của ancol đa chức: 

a. Tác dụng với Cu(OH)₂

Hòa tan Cu(OH)₂ ở ngay nhiệt độ thường tạo thành phức đồng Cu(C₆H₁₁O₆)₂ dung dịch màu xanh lam (phản ứng tương tự như glixerol)

2C₆H₁₂O₆ + Cu(OH)₂ $\to$  Cu(C₆H₁₁O₆)₂ + 2H₂O

b. Phản ứng tạo este

CH₂OH(CHOH)₄CHO + 5(CH₃CO)₂O $\to$ CH₃COOCH₂(CHOOCCH₃)₄CHO + 5CH₃COOH

Phản ứng này dùng để chứng minh trong phân tử glucozo có 5 nhóm OH.

2. Tính chất của andehit: 

a. Oxi hóa glucozo bằng dung dịch AgNO₃ trong Amoniac (phản ứng tráng bạc)

HOCH₂(CHOH)₄CHO + 2AgNO₃ + 3NH₃ + H₂O $\overset {\,{t^0}} \to$ HOCH₂(CHOH)₄COONH₄ + 2Ag $\downarrow$+ 2NH₄NO₃                                                                                 Amoni gluconat

b. Oxi hóa glucozo bằng Cu(OH)₂

HOCH₂(CHOH)₄CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH $\overset {\,{t^0}} \to$ HOCH₂(CHOH)₄COONa + Cu₂O $\downarrow$ (đỏ gạch)+ 3H₂O                                                       natri gluconat

c. Khử glucozo bằng Hidro

CH₂OH(CHOH)₄CHO + H₂ $\overset {\ Ni,{t^0}} \to$ CH₂OH(CHOH)₄CH₂OH

                                                     Sobiton

3. Phản ứng lên men

C₆H₁₂O₆ $\overset {\ Enzyme,{30-35^oC}} \to$ 2CO₂ + 2C₂H₅OH

IV: Điều chế và ứng dụng

1. Điều chế

Trong công nghiệp: điều chế glucozo bằng cách thủy phân tinh bột nhờ xúc tác là axit clohidric, hoặc thủy phân xenlulozo (trong vỏ  bào, mùn cưa...) nhờ xúc tác là axit clohidric đặc

2. Ứng dụng

- Làm thuốc tăng lực cho người già, trẻ em và người ốm

- Trong công nghiệp:  Tráng gương, tráng  ruột phích, làm sản phẩm trung gian  trong sản xuất  ancol etylic từ các nguồn nguyên liệu là tinh bột và xenlulozo