REACTIONS CARACTERISTIQUES DE GLUCIDES

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1 REACTINS CARACTERISTIQUES DE GLUCIDES Durant ce TP vous allez utiliser des produits dangereux comme des acides purs ou des réactifs tels que le Lugol. Les acides chlorhydrique (12 N) et sulfurique (23 N) sont des acides concentrés très puissants qui attaquent la peau et les muqueuses comme la cornée des yeux. Si, par mégarde, vous mettez en contact cet acide avec votre œil, vous avez quelques minutes pour réagir. Pour cela vos partenaires de TP ou vous même devez vous rincer l œil avec le rince œil mis à disposition. Le Lugol, quant à lui, attaque les tissus, le cuir et les métaux. Faîtes attention à ne pas en renverser sur vos vêtements et retirer tout objet métallique que vous portez au niveau de vos mains ou de vos poignets. L o-toluidine (réactif de ultman) est une substance cancérogène à manipuler avec des gants et sous la hotte. Des systèmes de sécurité (lunettes, gants) sont à votre disposition dans la salle. Utilisez-les!! Vous disposez de 2 séances de TP (4 h) pour réaliser les manipulations qui suivent. Le compte-rendu sera à rendre la semaine suivant la 2 ème séance. Vous devrez présenter tous vos tubes au fur et à mesure. I. bjectifs Mettre en œuvre des techniques permettant de caractériser le caractère réducteur de certains glucides (réaction à la liqueur de Fehling et de Barfoed) Utiliser la propriété réductrice des oses pour les doser en solution (acide picrique) Mettre en œuvre des techniques permettant de caractériser des groupes de glucides (réactions furfuraliques, réaction au lugol) Définir par l expérience les produits d oxydation et de réduction des cétoses et des hexoses (oxydation par l iode et réduction par le borohydrure de potassium) II. Mise en évidence du caractère réducteur Les glucides possèdent tous un groupement carbonyle (aldéhyde ou cétone). Lorsqu ils sont cyclisés, l hémiacétal formé est également réducteur. Le caractère réducteur des glucides peut être mis en évidence au moyen de diverses réactions plus ou moins simples à mettre en œuvre utilisant des réactifs minéraux ou organiques. A. Réaction à la liqueur de Fehling 1. Principe La liqueur de Fehling est composée de deux solutions prêtes à l emploi. Solution Fehling A : Sulfate de cuivre Cu 2 S à saturation. Solution Fehling B : Tartrate double de potassium et de sodium ainsi que de la soude L ion cuivrique Cu 2+, de couleur bleue, est réduit en ion cuivreux Cu + par le groupement carbonyle des oses pour donner de l oxyde cuivreux Cu 2 de couleur rouge qui précipite. 1

2 2. Mode opératoire ydrolyse du saccharose : Dans un tube à essai, introduire 5 ml de saccharose à 2% et 4 gouttes d Cl concentré (12N). Boucher avec de l aluminium puis porter 5 minutes au bain-marie bouillant. Refroidir sous l eau du robinet puis ajouter 10 gouttes de Na à 25% pour neutraliser le milieu. (Utiliser cette solution pour les tests à la liqueur de Fehling et de Barfoed). Dans 8 tubes à hémolyse, introduire : 0,5 ml d une solution à glucidique (glucose 1%, fructose 1%, arabinose 1%, lactose 2%, saccharose 2%, saccharose hydrolysé 2% (préparé précédemment) ou empois d amidon) ou d eau distillée 0,5 ml de Fehling A 0,5 ml de Fehling B Placer tous les tubes en même temps au bain-marie bouillant pendant quelques minutes. bserver. Vous devrez présenter tous vos tubes en même temps. 3. Résultats et interprétation 1. Présenter le but et le principe de la réaction. 2. Présenter les résultats obtenus dans un tableau. Que pouvez-vous en déduire quant à la structure des glucides étudiés. 3. Pourquoi est-il indispensable de doubler certaines concentrations de solutions glucidiques? B. Réaction de Barfoed 1. Principe Le principe est le même que lors de la réaction à la liqueur de Felhing mais en milieu acide. Le chronométrage est un paramètre très important. 2. Mode opératoire Dans 8 tubes à hémolyse, introduire : 0,5 ml de solution glucidique (glucose 1%, fructose 1%, arabinose 1%, lactose 2%, saccharose 2%, saccharose hydrolysé 2% (préparé précédemment) ou empois d amidon) ou d eau distillée 1 ml de réactif de Barfoed (acétate de cuivre dans l acide acétique) Porter exactement 5 minutes au bain-marie bouillant puis laisser refroidir à température ambiante. Une réaction positive est caractérisée par un précipité rouge franc. Vous devrez réaliser présenter tous vos tubes en même temps. 3. Résultats et interprétation 1. Présenter les résultats obtenus dans un tableau. 2. Quel est l intérêt de ce test et donc son but par rapport à la réaction à la liqueur de Fehling. 2

3 C. Utilisation de la propriété réductrice de l hémiacétal des oses pour le dosage du glucose en solution (réaction de réduction de l acide picrique) 1. Principe L acide picrique ou 2,4,6-trinitrophénol de couleur jaune est réduit par le groupement réducteur des oses en acide picramique (1-amino-2-hydroxy-3,5-dinitrobenzène) de couleur brune. L intensité de la coloration va dépendre de la concentration de la solution en ose. 2. Mode opératoire Tous les volumes doivent être mesurés avec précision (pipettes graduées). a. Préparation d une solution de glucose à 2 Préparer 100 ml d une solution de glucose à 2. Vous devrez présenter vos calculs et montrer la peser. Noter la masse de glucose réellement pesée. b. Réalisation de la gamme et de l essai Une solution X de glucose de concentration inconnue vous est proposée. Vous devez estimer sa concentration à l aide d une gamme étalon et par lecture spectrophotométrique, sachant que l intensité de la coloration de la solution est proportionnelle à la quantité de glucose du tube. Dans 7 tubes à hémolyse introduire exactement et dans l ordre : Tube X Solution de glucose à 2 (ml) 0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 0 Solution X (ml) Eau déminéralisée (ml) 2 1,6 1,2 0,8 0,4 0 0 Réactif à l acide picrique (ml) Mélanger et boucher avec de l aluminium et porter au bain-marie à 100 C pendant exactement 10 minutes. Refroidir en bain de glace et maintenir dans la glace jusqu à la lecture spectrophotométrique à 570 nm qui doit être réalisée le plus rapidement possible. Vous devrez présenter votre gamme étalon et le tube de solution X avant la lecture. 3. Résultats et interprétation 1. Présenter le but et le principe de la réaction. (Vous présenterez notamment les formules semi-développées des acides picrique et picramique, sachant que le groupement «nitro» est N 2.) 2. Indiquer la masse de glucose réellement pesée pour préparer la solution de glucose et déterminer la concentration massique exacte de la solution de glucose à 2 que vous avez préparée. 3. Indiquer, dans un tableau, la masse de glucose (en mg) présente dans chaque tube de la gamme (tubes 1 à 6) et l absorbance de chacun de ces tubes mesurée à 570 nm. 3

4 4. Sur une feuille de papier millimétrée (fournie en TP), tracer la courbe A = f (quantité de glucose par tube en mg) 5. Reporter l absorbance obtenue avec la solution X sur la courbe d étalonnage et estimer la quantité de glucose présente dans le tube puis la concentration de la solution X. III. xydation par l iode A. Principe En présence d eau, l iode va oxyder le groupement carbonyle des oses en groupement acide carboxylique. B. Mode opératoire Dans 2 tubes à essais, introduire : 10 gouttes de solution de glucide (glucose à 1% et fructose à 1%) 1 ml de lugol goutte à goutte 2 ml de Na à 25% Mélanger avec un agitateur et laisser 30 minutes à la température du laboratoire en agitant de temps en temps. Réaliser ensuite le test à la liqueur de Fehling pour chaque glucide (voir II.A). bserver et conclure d après le test à la liqueur de Felhing. C. Résultats et interprétation 1. Présenter le but et le principe de la réaction. (formules chimiques exigées) 2. Présenter les résultats obtenus puis conclure (formules chimiques attendues si cela est possible) IV. Réduction par le borohydrure de potassium A. Principe Le borohydrure de potassium B 4 K, en présence d eau libère du borate de potassium B 3 3,K et 4 molécules de dihydrogène 2. Les 2 produits vont réduire le groupement carbonyle des oses donnant un polyol. B. Mode opératoire Dans 2 tubes à essais, introduire : 1 ml de solution glucidique (glucose à 1% ou fructose à 1%) 2 mg de borohydrure de potassium Agiter, boucher à l aluminium puis tiédir au bain-marie bouillant (microbulles d 2 ). Attendre la fin du dégagement puis ajouter 1 goutte d Cl concentré. Ajouter 3 gouttes de Na à 25% pour alcaliniser le milieu et réaliser la réaction à la liqueur de Fehling (voir II.A). bserver et conclure d après le test à la liqueur de Fehling. C. Résultats et interprétation 4

5 1. Présenter le but et le principe de la réaction. (formules chimiques exigées) 2. Présenter les résultats obtenus puis conclure (formules chimiques attendues si cela est possible) V. Réactions furfuraliques A. Principe En milieu acide et à chaud, les oses sont déshydratés en dérivés furfuraliques. Le furfural et ses dérivés sont capables de se condenser avec de nombreuses substances aromatiques (chromogènes) comme des phénols ou des amines cycliques pour donner un composé coloré caractéristique d un ose ou d un groupe d oses (chromophore). Les glucides utilisés sont le glucose à 1% (aldohexose), le fructose à 1% (cétohexose), l arabinose à 1% (aldopentose), le saccharose à 2% (diholoside), le lactose à 2% (diholoside) ou l empois amidon (polyoside). Vous devrez présenter tous vos tubes au fur et à mesure. B. Mode opératoire 1. Réaction de Molish Dans 6 tubes à hémolyse mettre : 0,5 ml de solution de glucide (glucose 1%, fructose 1%, arabinose 1%, lactose 2%, saccharose 2% ou empois d amidon) 1 gouttes de réactif de Molish ( -naphtol à 5% dans de l éthanol) Doucement, sous la hotte et en versant contre la paroi du tube de l acide sulfurique concentré et arrêtant dès l apparition d une coloration (pas plus de 20 gouttes). bserver sans mélanger. Une réaction positive se manifeste par un anneau brun-violet à l interface. Attention, ces réactions sont très exothermiques. Ne pas tenir le tube à la main. 2. Réaction de Bial Dans 6 tubes à hémolyse mettre : 1 goutte de solution glucidique (glucose 1%, fructose 1%, arabinose 1%, lactose 2%, saccharose 2% et empois d amidon) Sous la hotte : 0,5 ml de réactif de Bial (orcinol + perchlorure de fer + Cl) Boucher avec de l aluminium et placer au bain-marie bouillant et retirer dès que la coloration commence à apparaître dans l un des tubes. bserver. Une coloration verte témoigne d une réaction positive. 3. Réaction de Sélivanoff Dans 6 tubes à hémolyse mettre : 1 ml de solution glucidique (glucose 1%, fructose 1%, arabinose 1%, lactose 2%, saccharose 2% et empois d amidon) quelques grains de résorcinol Sous la hotte : 0,5 ml d acide chlorhydrique concentré 5

6 Boucher avec de l aluminium et placer au bain-marie bouillant et retirer dès que la coloration commence à apparaître dans l un des tubes. bserver. Une coloration rouge témoigne d une réaction positive. 4. Réaction de ultman Dans 6 tubes à hémolyse mettre : 4 gouttes de solution de glucide à 1% (glucose 1%, fructose 1%, arabinose 1%, lactose 2%, saccharose 2% et empois d amidon) Sous la hotte : 0,5 ml de (o-toluidine à 6% dans l acide acétique glacial) Boucher avec de l aluminium et placer 10 minute au bain-marie bouillant et laisser refroidir. bserver. Une coloration bleue à verte témoigne d une réaction positive. C. Résultats et interprétation 1. Présenter le but et le principe des réactions en indiquant dans chaque cas le dérivé aromatique et l acide utilisés (sous forme d un tableau). 2. Présenter les résultats obtenus sous forme d un tableau de synthèse. 3. Conclure en indiquant l intérêt de chacune de ces réactions dans l identification des glucides. VI. Mise en évidence des polyosides : Réaction à l iode A. Principe Les polyosides tels que l amidon donnent une coloration bleue avec l iode. B. Mode opératoire Sur une plaque de coloration, déposer dans des puits différents : 10 gouttes des solutions glucidiques (glucose 1%, fructose 1%, arabinose 1%, lactose 2%, saccharose 2% et empois d amidon) ou de l eau distillée. Ajouter 1 à 2 gouttes de lugol bserver. Présenter les résultats sous forme d un tableau. Conclure. VII. Synthèse Réunir tous les résultats au sein d un tableau de synthèse, le glucides étant présentés en ligne et les réactions en colonnes. Indiquer selon le cas et si le test a été réalisé sur le glucide considéré, le résultats (+/ ) ou la couleur. A l issue de la correction du TP, vous devrez réaliser un outil d identification des glucides. Cet outil devra se présenter sous la forme d un organigramme et vous permettra, le cas échéant, de pouvoir identifier de manière rapide et en utilisant le moins de réactions possibles, un glucide en solution. Attention, parmi toutes les réactions réalisées au cours de ce TP, toutes ne sont pas nécessairement indispensables. 6

7 CRRIGE I. bjectifs Mettre en œuvre des techniques permettant de caractériser le caractère réducteur de certains glucides (réaction à la liqueur de Fehling et de Barfoed) Utiliser la propriété réductrice des oses pour les doser en solution (acide picrique) Mettre en œuvre des techniques permettant de caractériser des groupes de glucides (réactions furfuraliques, réaction au lugol) Définir par l expérience les produits d oxydation et de réduction des cétoses et des hexoses (oxydation par l iode et réduction par le borohydrure de potassium) II. Mise en évidence du caractère réducteur A. Réaction à la liqueur de Fehling 1. Présenter le but et le principe de la réaction. But : La réaction à la liqueur de Fehling permet de mettre en évidence le caractère réducteur des oses ou des oligosides (diholosides principalement). Principe : En milieu alcalin et à chaud, le groupement hémiacétal des glucides réducteurs réduit les ions Cu 2+ en ions Cu +. Ces ions se combinent alors au ions hydroxydes du milieu pour former de l oxyde de cuivre, rouge, qui précipite. Glucide réducteur + 2 Cu 2+ Produits d oxydation + 2 Cu + 2 Cu Cu Précipité rouge d'oxyde cuivreux La méthode de Bertrand exploite cette réaction et permet de doser des glucides réducteurs en solution. 2. Présenter les résultats obtenus dans un tableau. Que pouvez-vous en déduire quant à la structure des glucides étudiés. Glucide Glucose Fructose Arabinose Lactose Saccharose Saccharose hydrolysé Précipité Précipité Précipité Précipité Précipité Pas de bservation rouge rouge rouge rouge rouge réaction brique brique brique brique brique Amidon Pas de réaction Interprétation Eau Pas de réaction Le glucose, le fructose, l arabinose et le lactose sont des glucides possédant au moins un groupement réducteur (hémiacétal) libre. Le saccharose ne possède pas de groupement réducteur libre mais s il est hydrolysé, il libère des glucides réducteurs. Il est donc composé de plusieurs oses et toutes ses fonctions hémiacétales sont engagées dans des liaisons osidiques. L amidon ne possède pas de groupements réducteurs libres. 7

8 3. Pourquoi est-il indispensable de doubler certaines concentrations de solutions glucidiques? Afin de comparer les résultats des tests réalisés sur les oses et les diholosides, il est nécessaire de disposer de solution ayant des concentrations molaires proches. r le saccharose et le lactose ont une masse molaire deux fois supérieure à celle des oses, il faut donc des solutions deux fois plus concentrées en ces composés. B. Réaction de Barfoed Le test de Barfoed est basé sur le même principe que celui à la liqueur de Fehling, mais en milieu acide. se + 2 Cu produits d oxydation + Cu Présenter les résultats obtenus dans un tableau. Précipité rouge d'oxyde cuivreux Glucide Glucose Fructose Arabinose Lactose Saccharose Saccharose hydrolysé Précipité Précipité Précipité Précipité Pas de Pas de bservation rouge rouge rouge rouge réaction réaction brique brique brique brique Amidon Pas de réaction Interprétation Eau Pas de réaction 2. Quel est l intérêt de ce test et donc son but par rapport à la réaction à la liqueur de Fehling. Glucide Glucose Fructose Arabinose Lactose Saccharose Saccharose hydrolysé Amidon Eau Liqueur de Fehling Test de Barfoed Le test à la liqueur de Fehling permet de mettre en évidence le caractère réducteur des oses et des diholosides alors que le test de Barfoed donne un résultat négatif avec les diholosides réducteurs. L association de ces deux tests permet donc de distinguer les oses des diholosides réducteurs. C. Utilisation de la propriété réductrice de l hémiacétal des oses pour la dosage du glucose en solution (réaction de réduction de l acide picrique) 1. Présenter le but et le principe de la réaction. (Vous présenterez notamment les formules semi-développées des acides picrique et picramique, sachant que le groupement «nitro» est N 2.) But : Déterminer la concentration d une solution de glucose inconnue en utilisant les propriétés réductrices des oses au moyen d un dosage colorimétrique utilisant l acide picrique. 8

9 Principe : L acide picrique est réduit en acide picramique par le groupement réducteur du glucose. L acide picramique est orange et, dans les conditions opératoires utilisées, l intensité de cette coloration orange sera proportionnelle à la quantité de glucose en solution, ce qui permettra la réalisation d un dosage colorimétrique à 570 nm (suit la loi de Beer-Lambert). 2 N N 2 2 N N 2 + Glucose + Produits d'oxydation N 2 Acide picrique 2,4,6-trinitrophénol N 2 Acide picramique 1-amino-2-hydroxy-3,5-dinitrobenzène 2. Indiquer la masse de glucose réellement pesée pour préparer la solution de glucose et déterminer la concentration massique exacte de la solution de glucose à 2 que vous avez préparée. Vous deviez préparer 100 ml d une solution de glucose à 2, c est à dire à 2g/1000g ou 2g.kg -1. Comme la solution était très diluée et réalisée en milieu aqueux et à température ambiante, il s agissait approximativement d une solution à 2 g.l -1. Calcul de la masse à peser : n connaît : o V = 100 ml = L o = 2 g.l -1 D où : ρ m donc m ρ x V 2 x ,2 g V La masse à peser était de 200 mg. A partir la masse réellement pesée, vous deviez recalculer la concentration exacte de la solution de glucose étalon : Exemple de calcul de la concentration réelle de la solution de glucose : Si vous aviez pesé une masse de 0,215 g de glucose, la concentration réelle de votre solution aurait été de : 0,215 ρ m 2,15 g.l-1 V La pesée devait être réalisée à la balance de précision. La manipulation de cet appareil nécessite quelques précautions : Vérifier que la balance est bien positionnée au moyen du niveau placé à l arrière de la balance (la bulle d air doit se trouver dans le cercle) Fermer les portes de la balance lors de la tare et pour connaître la masse exacte pesée en fin de pesée. Ne pas retirer de produit en cas d excès mais recommencer la pesée. 9

10 3. Indiquer, dans un tableau, la masse de glucose (en mg) présente dans chaque tube de la gamme (tubes 1 à 6) et l absorbance de chacun de ces tubes mesurée à 570 nm. Rappel du tableau colorimétrique Tube X Solution de glucose à 2 (ml) 0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 0 Solution X (ml) Eau déminéralisée (ml) 2 1,6 1,2 0,8 0,4 0 0 Réactif à l acide picrique (ml) Calcul de la masse de glucose (cas du tube 2) n connaît : o V = 0,4 ml = 0, L o = une concentration proche de 2 g.l -1 D où : ρ m donc m ρ x V 2 x 0, g 0,8 mg V Tube Solution de glucose à 2 (ml) 0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 Masse de glucose 1 par tube (g) 0 0,8 1,6 2,4 3,2 4 Absorbances 2 0,000 1 Les masses de glucose sont approximatives et devaient tenir compte de la masse de glucose réellement pesée 2 Valeurs données par le spectrophotomètre Attention, lors de la lecture spectrophotométrique, certaines précautions doivent être prises : S assurer que la cuve est propre et ne bloque pas le passage du faisceau lumineux S assurer que la solution est homogène et ne présente pas de précipité Rincer la cuve entre le passage de deux solutions uniquement si les concentrations ne sont pas croissantes Fermer la porte du spectrophotomètre lors de la lecture Noter la valeur exacte sachant que l appareil n affiche pas le premier chiffre s il s agit d un zéro (exemple : 0,076 sera affiché.076) 4. Sur une feuille de papier millimétrée (fournie en TP), tracer la droite A = f (quantité de glucose par tube en mg) Le tracé pouvait être réalisé sur du papier millimétré ou à l ordinateur (logiciel : Excel, regresim, ) 10

11 Exemple : Droite d étalonnage A 570 nm = f (masse de glucose) 0,09 Absorbance (570 nm) 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 Droite moyenne 0, ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Masse de glucose (mg) Dans ce cas, il ne fallait pas tenir compte du point 0 et tracer la droite d après les autres points. Il n est d ailleurs par rare d une droite d étalonnage ne passa pas par zéro. 5. Reporter l absorbance obtenue avec la solution X sur la courbe d étalonnage et estimer la quantité de glucose présente dans le tube puis la concentration de la solution X. Si l absorbance observée pour le tube X était de 0,04, alors la masse de glucose présente dans ce tube était de 2,45 mg 0,09 Absorbance (570 nm) 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 A = 0,04 Droite moyenne 0, ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Masse de glucose (mg) m glucose = 2,45 mg Pour calculer la concentration en glucose de la solution X, il suffisait de rapporter cette masse au volume de solution X déposé dans le tube X puisqu il s agissait là de la seule source de glucose du tube. 11

12 Calcul : n connaît : o V = 2 ml = L o m = 2,45 mg = 2, g (lecture graphique) D où : 2, ρ m 1,25 g.l V Vous deviez trouver une concentration proche 1 g.l -1. III. xydation par l iode 1. Présenter le but et le principe de la réaction. (formules chimiques exigées) But : bserver l impact d une oxydation sur le pouvoir réducteur de deux oses, le glucose (aldose) et le fructose (cétose). Principe : En présence d eau, l iode va oxyder le groupement carbonyle de certains oses en groupement acide carboxylique. Cas du glucose C C xydation I 2 La fonction aldéhyde des aldoses peut être oxydée en fonction acide carobylique. Il y a donc perte du pouvoir réducteur. C 2 D-Glucose C 2 Acide D-Gluconique Cas du fructose C 2 C 2 xydation I 2 La fonction cétone des cétoses ne peut être oxydée. Il y a donc conservation du pouvoir réducteur. C 2 D-Fructose C 2 D-Fructose 12

13 2. Présenter les résultats obtenus puis conclure (formules chimiques attendues si cela est possible) Le glucose ayant perdu son caractère réducteur, le test à la liqueur de Fehling devait être négatif. Au contraire, le fructose devait avoir conservé son caractère réducteur, donc donner un résultat positif au test à la liqueur de Fehling. Ce test permettait donc de distinguer les aldoses des cétoses. IV. Réduction par le borohydrure de potassium 1. Présenter le but et le principe de la réaction. (formules chimiques exigées) But : bserver l impact d une réduction sur le pouvoir réducteur de deux oses, le glucose (aldose) et le fructose (cétose). Principe : Le borohydrure de potassium B 4 K, en présence d eau libère du borate de potassium B 3 3,K et 4 molécules de dihydrogène 2. Les 2 produits vont réduire le groupement carbonyle des oses donnant un polyol.. Cas du glucose C C 2 Réduction B 4 K La fonction aldéhyde des aldoses peut être réduite en fonction alcool primaire. Il y a donc perte du pouvoir réducteur. C 2 D-Glucose C 2 D-Sorbitol Cas du fructose C 2 Réduction B 4 K C 2 ou C 2 La fonction cétone des cétoses peut être réduite en fonction alcool secondaire. Il y a donc perte du pouvoir réducteur. Deux épimères peuvent être produits (le D-sorbitol et le D-mannitol) en fonction de la configuration que prendra le C2 qui devient asymétrique. C 2 C 2 C 2 D-Fructose D-Sorbitol D-Mannitol 2. Présenter les résultats obtenus puis conclure (formules chimiques attendues si cela est possible) Le glucose et le fructose ayant perdu leur caractère réducteur, le test à la liqueur de Fehling devait être négatif. 13

14 V. Réactions furfuraliques 1. Présenter le but et le principe des réactions en indiquant dans chaque cas le dérivé aromatique et l acide utilisés (sous forme d un tableau). But : Identifier l intérêt diagnostic de différentes réactions furfuraliques dans le cadre de l identification de glucides. Principe : En milieu acide et à chaud, les oses sont déshydratés en dérivés furfuraliques. C R D-Aldose Aldohexose : R = C 2 Aldopentose : R = C 4 C C C R C 1 Déshydratation Acide fort R C Dérivé furfuralique Si R = C 2 Furfural Si R = ydroxyméthyl-furfural La déshydratation des cétoses est plus complexe mais aboutit aux même résultats que celle des aldoses. Le furfural et ses dérivés sont capables de se condenser avec de nombreuses substances aromatiques (chromogènes) comme des phénols ou des amines cycliques pour donner un composé coloré caractéristique d un ose ou d un groupe d oses (chromophore). Phénol ou amine aromatique R C Condensation CMPSE CLRE Dérivé furfuralique Si R = C 2 Furfural Si R = ydroxyméthyl-furfural Acides et composés aromatiques utilisés dans les différentes réactions furfuraliques. Réaction Acide Composé aromatique Réaction positive Molish Acide sulfurique -naphtol Coloration violette Bial Acide chlorhydrique rcinol Coloration verte Selivanoff Acide chlorhydrique Résorcinol Coloration rouge sang ultman Acide acétique -toluidine Coloration bleu à verte 2. Présenter les résultats obtenus sous forme d un tableau de synthèse. Glucide Glucose Fructose Arabinose Lactose Saccharose Amidon Molish Bial + Selivanoff + + ultman / 14

15 3. Conclure en indiquant l intérêt de chacune de ces réactions dans l identification des glucides. La réaction de Molish est positive pour tous les glucides qu il s agisse d oses, de diholosides ou de polyosides. Elle est donc caractéristique des glucides en général. La réaction de Bial ne donne une coloration verte qu avec l arabinose (aldopentose). Elle est donc spécifique des pentose. La réaction de Sélivanoff est positive avec le fructose et le saccharose. r le saccharose, en milieu acide et à chaud est hydrolysé en glucose et fructose. Comme le test sur le glucose est négatif, on en déduit que le test de Selivanoff est caractéristique des cétoses comme le fructose. Le test de ultman est positif avec le glucose, le saccharose et le lactose. r le saccharose et le lactose, en milieu acide fort et à chaud, sont respectivement hydrolysés en glucose et fructose et en glucose et galactose. Le test étant négatif avec le fructose et l arabinose on en déduit donc que la réaction est caractéristique des aldohexoses. En théorie, l amidon devrait répondre positivement à ce test car il est composé de glucose et peut être hydrolysé en milieu acide fort. Toutefois, son hydrolyse est plus longue que celle du saccharose ou du lactose, ce qui explique un réaction souvent négative. VI. Mise en évidence des polyosides : Réaction à l iode Glucide Glucose Fructose Arabinose Lactose Saccharose Amidon Coloration Jaune Jaune Jaune Jaune Jaune Bleue Interprétation polyosides Polyoside Seul l amidon réagit positivement à ce test, ce qui confirme bien sa nature polyosidique. VII. Synthèse Test Glucose Fructose Arabinose Lactose Saccharose Saccharose hydrolysé Amidon Felhing Barfoed Acide picrique + xydation par I 2 Possible Impossible Réduction par B 4 K Possible Possible Test au lugol + Molish Bial + Sélivanoff + + ultman / 15

16 VIII. Travail complémentaire D après les résultats présentés dans cette correction, vous allez devoir réaliser un outil d identification des glucides. Cet outil devra se présenter sous la forme d un organigramme et vous permettra, le cas échéant, de pouvoir identifier de manière rapide et en utilisant le moins de réactions possibles, un glucide en solution. Vous devrez commencer par les réactions caractérisants tous les glucides, puis celles concernant un seul groupe, Attention, parmi toutes les réactions réalisées au cours de ce TP, toutes ne sont pas nécessairement indispensables. 16