糖的呈色反应和定性鉴定

实验一　糖的呈色反应和定性鉴定

【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。

【实验原理】

Molish反应——α-萘酚反应:糖在浓硫酸或浓盐酸的作用下脱水形成糠醛及其衍生物与α-萘酚作用形成紫红色复合物，在糖液和浓硫酸的液面间形成紫环，因此又称紫环反应。自由存在和结合存在的糖在Molish反应中均呈现阳性反应。此外，各种糠醛衍生物、葡萄糖醛酸以及丙酮、甲酸和乳酸均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是否有糖存在。

蒽酮反应:糖与浓酸作用后生成的糠醛及其衍生物与蒽酮(10-酮-9，10-二氢蒽)作用生成蓝绿色复合物。

酮糖的Seliwanoff反应:该反应是鉴定酮糖的特殊反应。酮糖在酸的作用下较醛糖更易生成羟甲基糠醛。后者与间苯二酚作用生成鲜红色复合物，反应仅需20～30秒。醛糖在浓度较高或长时间煮沸时，才产生微弱的阳性反应。

Fehling(费林)试验:费林试剂是含有硫酸铜和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。为防止铜离子和碱反应生成氢氧化铜或碱性碳酸铜沉淀，费林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合物，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。

Benedict试验:Benedict试剂是费林试剂的改良。Benedict试剂利用柠檬酸作为Cu²⁺的络合剂，其碱性较Fehling试剂弱，灵敏度高，干扰因素少。

Barfoed试验:在酸性溶液中，单糖和还原二糖的还原速度有明显差异。Barfoed试剂为弱酸性。单糖在Barfoed试剂的作用下能将Cu²⁺还原成砖红色的氧化亚铜，时间约为3分钟，而还原二糖则需20分钟左右。所以，该反应可用于区别单糖和还原二糖。当加热时间过长，非还原性二糖经水解后也能呈现阳性反应。

【药品试剂】

1．Molish试剂:取5gα-萘酚用95%乙醇溶解至100ml，临用前配制，棕色瓶保存。

2．1%葡萄糖溶液。

3．1%蔗糖溶液。

4．1%淀粉溶液。

5．蒽酮试剂:取0．2g蒽酮溶于100ml浓硫酸中，当日配制。6．Sediwanoff试剂:0．5g间苯二酚溶于1L盐酸(H₂O∶HCl=2∶1)(V/V)中，临用前配制。

7．费林试剂:试剂甲:称取34．5 g硫酸铜溶于蒸馏水中，定容至500 ml。试剂乙:称取125 g NaOH和137 g酒石酸钾钠，溶于蒸馏水中，定容至500 ml，储存在具橡皮塞玻璃瓶中。临用前，将试剂甲和试剂乙等量混合。

8．Benedict试剂:将170 g柠檬酸钠和100 g无水碳酸钠溶于800 ml水中;另将17 g硫酸铜溶于100 ml热水中。将硫酸铜溶液缓缓倾入柠檬酸钠-碳酸钠溶液中，边加边搅，最后定容到1000 ml。该试剂可长期使用。

9．Barfoed试剂:16．7 g乙酸铜溶于近200 ml水中，加1．5 ml冰醋酸，定容到250 ml。

【实验方法】

1．Molish反应:取试管，编号，分别加入各待测糖溶液1 ml，然后加两滴Molish试剂，摇匀。倾斜试管，沿管壁小心加入约1ml浓硫酸，切勿摇动，小心竖直后仔细观察两层液面交界处的颜色变化。用水代替糖溶液，重复一遍，观察并记录实验结果。

2．蒽酮反应:取试管，编号，均加入1 ml蒽酮溶液，再向各管滴加2～3滴待测糖溶液，充分混匀，观察各管颜色变化并记录。

3．酮糖的Seliwanoff反应:取试管，编号，各加入Seliwanoff试剂1 ml，再依次分别加入待测糖溶液各4滴，混匀，同时放入沸水浴中，比较各管颜色的变化过程。

4．Fehling试验:取试管，编号，各加入Fehling试剂甲和试剂乙1ml。摇匀后，分别加入4滴待测糖溶液，置沸水浴中加热2～3分钟，取出冷却，观察沉淀和颜色变化。

5．Benedict试验:取试管，编号，分别加入2 ml Benedict试剂和4滴待测糖溶液，沸水浴中加热5分钟，取出后冷却，观察各管中的颜色变化。

6．Barfoed试验:取试管，编号，分别加入2 ml Barfoed试剂和2～3滴待测糖溶液，煮沸2～3分钟，放置20分钟以上，比较各管的颜色变化。

【注意事项】

1．Molish反应非常灵敏，0．001%葡萄糖和0．0001%蔗糖即能呈现阳性反应。因此，不可在样品中混入纸屑等杂物。当果糖浓度过高时，由于浓硫酸对它的焦化作用，将呈现红色及褐色而不呈紫色，需稀释后再做。

2．果糖与Seliwanoff试剂反应非常迅速，呈鲜红色，而葡萄糖所需时间较长，且只能产生黄色至淡黄色。戊糖亦与Seliwanoff试剂反应，戊糖经酸脱水生成糠醛，与间苯二酚缩合，生成绿色至蓝色产物。

3．酮基本身没有还原性，只有在变成烯醇式后，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;反应速度慢时，生成的Cu₂O颗粒较大，呈红色。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判断。

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。

【思考题】

1．列表总结和比较本实验六种颜色反应的原理和应用。

2．运用本实验的方法，设计一个鉴定未知糖的方案。