CACBONHiDRATE
Đào Nguyễn Hoàng Minh
thayminhchuyenhoa@gmail.com
Cacbonhidrate là những hợp chất hữu cơ phức tạp nhất và thường có công thức chung Cn(H2O)m
Cacbonhidrate
Monosaccarit
Glucose, fructose (C6H12O6)
Disaccarit
Saccarose, mantose (C12H22O11)
Polysaccarit
Tinh bột, cenlulose (C6H10O5)n
GLUCOSE
C6H12O6
GLUCOSE
Chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt nhưng không bằng đường mía.
Glucose có nhiều trong lá, hoa, rễ nhất là trong quả chín. Đặc biệt có nhiều trong nho chính nên còn gọi là đường nho
Glucose có CTCT :
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O
hoặc CH2OH[CHOH]4CHO
Glucose là hợp chất tạp chức
Trong thực tế Glucose tồn tại chủ yếu ở dạng mạch vòng: dạng -glucose và - glucose
GLUCOSE
CẤU TRÚC PHÂN TỬ
GLUCOSE
α-GLUCOSE
β-GLUCOSE
Tác dụng với Cu(OH)2
2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O
Oxi hóa glucose bằng Cu(OH)2 (đun nóng)
HOCH2[CHOH]4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH→
HOCH2[CHOH]4COONa + Cu2O↓( đỏ gạch) + 3H2O
Phản ứng tráng bạc (đun nóng)
HOCH2[CHOH]4CHO + 2AgNO3­ + 3NH3 + H2O →
HOCH2[CHOH]4COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3
Khử glucose bằng hidro
HOCH2[CHOH]4CHO + H2 → HOCH2[CHOH]4CH2OH
Lên men ( xúc tác enzim ở 30-350C)
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
GLUCOSE
TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Trong công nghiệp: thủy phân tinh bột nhờ xúc tác axit clohidric hoặc enzim. Hay thủy phân cenlulose ( trong vỏ bào, mùn cưa…nhờ axit clohidric đặc thành glucose để làm nguyên liệu sản xuất ancol etylic
Làm chất dinh dưỡng hay thuốc tăng lực cho người già, trẻ nhỏ hay người bệnh. Trong công nghiệp dùng để tráng gương hay ruột phích.
GLUCOSE
ĐIỀU CHẾ ỨNG DỤNG
Đồng phân của glucose
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH
Chất kết tinh, không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt hơn đường mía, có nhiều trong quả ngọt như xoài, dứa... Trong mật ong có chứa đến 40% fructose
Có tính chất tương tự như glucose do trong môi trường base fructose chuyển hóa thành glucose
FrucTOSE
Cùng với dạng mạch hở fructozơ có thể tồn tại ở dạng mạch vòng 5 cạnh hoặc 6 cạnh

FrucTOSE
α-FRUCTOSE
FRUCTOSE
β-FRUCTOSE
SACCAROSE
C12H22O11
Có nhiều trong mía, củ cải đường, hoa thốt nốt. Theo nguồn gốc saccarose có tên là đường mía hay đường củ cải…
Là chất rắn kết tinh, không màu, không mùi, có vị ngọt, nóng chảy ở 1850C. Tan tốt trong nước, và độ tan tăng nhanh theo nhiệt độ
SACCAROSE TRONG TỰ NHIÊN VÀ LÝ TÍNH




Phân tử này: không có nhóm CH=O có nhiều nhóm –OH nên không có PƯ tráng gương và không làm mất màu dd Brom
SACCAROSE
CẤU TRÚC PHÂN TỬ
Do có nhiều nhóm OH nên có tính chất của ancol đa chức
Tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch đồng saccarate màu xanh lam
2C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H21O11)2Cu + 2H2O
Đun nóng dng dịch saccarose có acid vô cơ làm xúc tác, saccarose bị thủy phân thành glucose và fructose
C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6
SACCAROSE
HÓA TÍNH
SACCAROSE
SẢN XUẤT
ỨNG DỤNG
Trong công nghiệp thực phẩm, làm bánh kẹo, nước giải khác, đồ hộp. Trong công nghiệp dược phẩm pha chế thuốc…
TINH BỘT
Chất rắn dạng bột màu trắng vô định hình, không tan trong nước lạnh. Trong nước nóng, hạt tinh bột sẽ ngậm nước và trương phồng lên tạo thành dung dịch keo, gọi là hồ tinh bột
TINH BỘT
TÍNH CHẤT VẬT LÝ
Tinh bột là một polisaccarit, phân tử gồm các mắt xích là - glucozơ liên kết với nhau. Công thức phân tử của tinh bột là (C6H10O5)n
(n từ 1000 đến 6000).
Công thức cấu tạo của tinh bột có hai dạng: dạng amylose, dạng amylopectin
TINH BỘT
CẤU TRÚC PHÂN TỬ
Amilose được tạo thành từ các gốc  - glucose liên kết với nhau bằng liên kết 1,4- glicozit thành mạch dài, xoắn lại.
Amilose có phân tử khối lớn khoảng 200.000
Amilopectin có cấu trúc mạch nhánh do các đoạn mạch  - glucose tạo nên. Mỗi đoạn có 20-30 mắt xích  - glucose liên kết với nhau bằng liên kết 1,4- glicozit và 1,6-glicozit
TINH BỘT
CẤU TRÚC PHÂN TỬ
TINH BỘT
CẤU TRÚC PHÂN TỬ
Mô hình phân tử amilose
Mô hình phân tử amilopectin
Phản ứng thủy phân: Khi đun tinh bột trong dung dịch axit vô cơ hoặc men thu đươc GLUCOSE


Phản ứng màu với iot Dung dịch hồ tinh bột khi gặp dung dịch Iot thì tạo một phức chất có màu xanh dương (da trời, xanh lam), khi đun nóng thì mất màu xanh, khi để nguội lại xuất hiện màu xanh.
Đây là phản ứng dùng để nhận biết hồ tinh bột
Hoặc dùng hồ tinh bôt để nhân ra iôt


TINH BỘT
HÓA TÍNH
Tinh bột là một trong những chất dinh dưỡng cơ bản của con người và một số động vật. Dùng sản xuất bánh kẹo, glucose, hồ dán
Khi qua miệng tinh bột bị thủy phân nhờ men Amilaza có trong nước bọt
Sư thủy phân tiếp theo nhờ men Mantaza có trong ruột cho sản phẩm cuối cùng là glucose
TINH BỘT
ỨNG DỤNG
Từ gan glucose được đưa tới các mô trong cơ thể
Glucose bị oxy hóa chậm thành CO2, H2O, năng lượng cho cơ thể hoạt động
Glucose dư được tổng hợp thành glycogen hay là tinh bột động vật
Glycogen lưu trữ trong gan khi cần lại thủy phân thành glucose
TINH BỘT
ỨNG DỤNG
CENLULOSE
Cenlulose là thành phần chính tạo nên lớp màng tế bào thực vật, giúp cho mô thực vật có độ bền cơ học và tính đàn hồi.
Cenlulose có nhiều trong bông (khoảng 98%)
Đay, gai, tre, nứa … gỗ có khoảng 40% - 50% cenlulose
CENLULOSE
TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN
Cenlulose là chất rắn, có dạng sợi màu trắng, không mùi
không tan trong nước và các chất hữu cơ như ete, rượu, benzen…
Nhưng tan được trong nước Svayde. (dd NH3 chứa đồng (II) hydroxit)
CENLULOSE
LÝ TÍNH
Công thức phân tử của Cenlulose là (C6H10O5)n. Do mỗi mắt xích của Cenlulose có chứa 3 nhóm –OH nên Cenlulose còn được viết là [C6H7O2(OH)3]n



Khối lượng phân tử Cenlulose rất lớn, khoảng 1 700 000 – 2 400 000 đvC.

CENLULOSE
CẤU TRÚC PHÂN TỬ
CENLULOSE
CẤU TRÚC PHÂN TỬ
Phân tử gồm nhiều gốc be-ta glucose liên kêt với nhau thành mạch keo dai ,thành sợi cenlulose
1/ Phản ứng thuỷ phân:



Giải thích thêm:Xenlulozơ bị thủy phân đến cùng tạo Glucozơ với các men (enzim) thích hợp hay axit vô cơ (H+) làm xúc tác. Trong cơ thể con người không có men thủy phân được Xenlulozơ, nhưng trong động vật nhai lại (trâu, bò,...) có men cellulosase nên thủy phân Xenlulozơ tạo Glucozơ. Do đó con người không tiêu hóa được Xenlulozơ, nhưng các loài động vật ăn cỏ tiêu hóa được Xenlulozơ

CENLULOSE
HÓA TÍNH
2/ Phản ứng với axit nitric ( PƯ este hoá)




Xenlulozơ trinitrat dễ cháy và nổ rất mạnh, không có khói, dùng làm thuốc súng không khói , lựu đạn, mìn.
CENLULOSE
HÓA TÍNH
  [C6H7O2(OH)3]n   +   3nHNO3
 [C6H7O2(ONO2)3]n  +   3nH2O
Xenlulozơ trinitrat
CENLULOSE
ỨNG DỤNG
Cây gai dầu
Cây bông gòn
Cây bông vải
Gỗ
Tre, nứa
CENLULOSE
ỨNG DỤNG
CENLULOSE
ỨNG DỤNG
Tơ sợi
-Tơ nhân tạo:Chế biến hóa học từ các Polyme thiên nhiên
Thí dụ: tơ Visco, tơ Axetat,... Tơ hóa học thường có ưu điểm là bền, đẹp, phơi mau khô