ĆWICZENIE 7
Kwasy karboksylowe, tłuszcze, aminokwasy
I. Reakcje na kwasy karboksylowe
Kwasy karboksylowe w porównaniu z kwasami mineralnymi są kwasami słabymi, ale
mocniejszymi od kwasu węglowego.
Swoistość reakcji, w których biorą udział kwasy karboksylowe zależy albo od rodnika
organicznego, z którym połączona jest grupa karboksylowa albo od obecności w cząsteczce
drugiej, innej grupy funkcyjnej.
1. Wypieranie CO2 z wodorowęglanu sodu
Wykonanie:
Do około 1 ml roztworu kwasu organicznego dodać około 1 ml 5% roztworu NaHCO3.
Wymieszać zawartość probówki. Obserwować wydzielanie się pęcherzyków CO2.
RCOOH NaHCO3 RCOONa CO2
+ +
+ H2O
2. Próba na kwas mrówkowy
Kwas mrówkowy dzięki obecności jednocześnie grupy aldehydowej i karboksylowej posiada
właściwości redukcyjne, charakterystyczne dla aldehydów i właściwości charakterystyczne dla
kwasów karboksylowych.
H O +
C 2 HgCl2 Hg2Cl2 CO2 +
+ 2 HCl
sublimat kalomel
OH
Wykonanie:
Do około 1 ml roztworu kwasu mrówkowego dodać kilka kropli 5% roztworu sublimatu
(HgCl2) i ogrzewać we wrzącej łaz
ni wodnej do pojawienia się białego osadu kalomelu (Hg2Cl2).
3. Próba na kwas mlekowy
Kwas mlekowy (2-hydroksypropanowy) podobnie jak i inne 2-hydroksykwasy zmienia
barwę odczynnika Uffelmanna na kolor żółto-zielony.
Wykonanie:
Sporządzić odczynnik Uffelmanna dodając do około 2 ml 1% wodnego roztworu fenolu 2
krople roztworu FeCl3. Do około 1 ml roztworu kwasu mlekowego dodać kilka kropli
1
przygotowanego odczynnika. Kwas mlekowy zmienia fioletową barwę odczynnika na barwę jasno
żółto-zieloną.
4. Próba na kwas salicylowy
Wykonanie:
Kilka kryształków kwasu salicylowego rozpuścić w 1 ml wody i dodać 1 kroplę roztworu
FeCl3. Podobnie jak w roztworze fenoli występuje fioletowe zabarwienie.
II. Reakcje na kwasy tłuszczowe i lipidy
1. Przyłączanie chlorowca do nienasyconych kwasów tłuszczowych
Jod (lub inne chlorowce) łatwo przyłącza się w miejscu podwójnego wiązania, w wyniku
czego brunatny roztwór jodu odbarwia się na skutek powstania bezbarwnego związku z
organicznie związanym jodem.
H H
H H
C C +
C C
I2
I I
Wykonanie:
Do 3 kropli oliwy dodawać kroplami odczynnik Hq
bla (roztwór jodu i chlorku rtęci(II) w
alkoholu). Płyn odbarwia się po pewnym czasie w temperaturze pokojowej lub natychmiast po
ogrzaniu.
2. Utlenianie wiązań podwójnych w nienasyconych kwasach tłuszczowych
Wiązania podwójne łatwo ulegają utlenieniu pod wpływem tlenu z utleniaczy, a także,
chociaż znacznie wolniej, pod wpływem tlenu atmosferycznego. Cząsteczka kwasu tłuszczowego,
w miejscu podwójnego wiązania, ulega rozbiciu na 2 cząsteczki zawierające grupy aldehydowe.
H H
H H
O
O
CH2 C C O2 CH2 C C
CH2 +
+
C
CH2 C CH2
H
H
O O
Reakcja ta zachodzi podczas jełczenia tłuszczów, a gromadzące się aldehydy nadają im przykry
smak i zapach.
Wykonanie:
Rozpuścić kilka kropli oliwy w 1 ml roztworu Na2CO3. Dodawać kroplami roztwór KMnO4,
następuje odbarwienie nadmanganianu.
2
3. Rozpuszczalność tłuszczów
Tłuszcze posiadają długie hydrofobowe reszty kwasów tłuszczowych i dlatego rozpuszczają
się dobrze w rozpuszczalnikach niepolarnych, takich jak chloroform, eter, benzen, nie
rozpuszczają się natomiast w rozpuszczalnikach polarnych.
Wykonanie:
a) Kilka kropli oliwy zalać 3 ml wody i wytrzasnąć. Tworzy się nietrwała emulsja tłuszczu w
wodzie, która po pewnym czasie rozdziela się na dwie warstwy.
b) Do kilku kropli oliwy dodać 2 ml chloroformu i wstrząsnąć. Tłuszcz ulega całkowitemu
rozpuszczeniu.
4. Powstawanie mydeł
Ogrzewanie tłuszczu w środowisku alkalicznym doprowadza do hydrolizy wiązań
estrowych, a uwolnione kwasy tłuszczowe tworzą z jonami sodu lub potasu rozpuszczalne sole
zwane mydłami. Z roztworów mydeł rozpuszczalnych można wytrącać mydła nierozpuszczalne
odpowiednimi jonami (Ba2+, Ca2+, Pb2+).
Wykonanie:
Do kilku kropli oliwy dodać 3-4 ml alkoholowego roztworu KOH i mieszaninę ogrzewać kilka
minut we wrzącej łaz
ni wodnej. Do mieszaniny dodać 10 ml wody destylowanej i wstrząsnąć.
Pienienie się roztworu świadczy o obecności mydeł.
III. Reakcje na niektóre aminokwasy
1. Reakcja z siarczanem(VI) miedzi(II)
Aminokwasy dają niebieskie zabarwienie z roztworem siarczanu(VI) miedzi(II) CuSO4 w
wyniku utworzenia się związku kompleksowego.
NH2
R
CH
NH2 O C O
+
H2SO4
2 + CuSO4
R CH COOH
Cu
O O CH R
C NH2
Wykonanie:
Do 1-2 ml 1% roztworu glicyny dodać 5 kropli 10% roztworu CuSO4. Mieszanina ciemnieje
po ogrzaniu w płomieniu palnika.
3
2. Reakcja z kwasem azotowym(III)
Aminokwasy, jako I-rzędowe aminy alifatyczne, pod wpływem kwasu azotowego(III) tworzą
alkoholokwas, wodę i azot, który wydziela się z roztworu.
NH2
OH
R C
COOH +
HNO2 R C
COOH + N2 H O
+
2
H
H
Wykonanie: (przeprowadzać pod dygestorium)
Rozpuścić szczyptę azotanu(III) sodu w 1 ml 2M H2SO4. Z roztworu wydzielają się
pęcherzyki gazu (tlenki azotu). Po chwili, gdy ustanie wydzielanie się pęcherzyków, dodać kilka
kropli roztworu aminokwasu. Roztwór zamieszać i obserwować wydzielanie się pęcherzyków
azotu.
3. Próba ksantoproteinowa na aminokwasy aromatyczne
Aminokwasy zawierające pierścień benzenowy (np. tyrozyna) pod wpływem stężonego
kwasu azotowego(V) ulegają nitrowaniu, w wyniku czego powstają pochodne nitrowe o barwie
żółtej. Po zalkalizowaniu, związki nitrowe słabo dysocjują i barwa roztworu zmienia się na
pomarańczową. Próbę tę dają również inne związki aromatyczne, jak fenol, benzen itp., a także
większość białek, gdyż zawierają aminokwasy aromatyczne.
Wykonanie:
Do 1 ml roztworu aminokwasu aromatycznego (tyrozyny) dodać 5 kropli stężonego HNO3,
po podgrzaniu roztwór żółknie.
4