葡萄糖的物理性质和存在  ‍‍葡萄糖‍‍是一种白色晶体,易溶于水,有甜味,但不如蔗糖.广泛存在于生物体中,尤以葡萄和各种成熟的水果里含量特多.其他如蜂蜜和动物的血液中也都含有葡萄糖。

    葡萄糖的分子结构  通过下述一系列的实验,可以确定葡萄糖的分子结构：

    1.葡萄糖分子中的元素定性鉴定我们来看下面的实验。

    把葡萄糖和镁粉混和后平铺在干燥试管里,试管口配单孔塞附导管,装置如图8-1.加热试管,见混和物发生燃烧现象,同时有气体放出用排水集气法收集放出的气体,并作燃烧或爆鸣试验,证明放出的是氢气待反应完毕试管冷却后,把管中物质倒出观察,可以看到有黑、白两种粉末,这是碳和氧化镁,当初的燃烧现象就是由镁跟葡萄糖里的氧化合而发生的。

    由实验可以知道,葡萄糖分子是由碳、氢、氧三种元素组成的。

    2.葡萄糖的定量分析和分子量测定测定结果,知道葡萄糖的分子组成是含碳40%,氢6,67%,氧53,33%,分子量

是180,所以它的分子式确定为C6H12O6.

    3.官能团的鉴定  把葡萄糖溶液加入氢氧化铜的沉淀里,发现沉淀消失,溶液呈绛蓝色,和甘油跟氢氧化铜的反应一样.可见葡萄糖也是多元醇,分子中也含有多个羟基.但究竟是几个羟基呢?是不是跟甘油完全一样也是含有三个经羟基呢?要找出这个问题的答案,还需要使葡萄糖与乙酸反应反应结果知道,1个克分子葡萄糖能眼5个克分子的乙酸生成一个克分子的五乙酸葡萄糖酯.我们前面已经学过,知道醇类跟酸类起酯化反应时是一个羟基跟一个羧基作用的,因此可以决定葡萄糖分子里含有5个羟基.葡萄糖的分子式是C6H12O6,括出5个羟基,这个分子式可以写成C6H7O(OH)5。葡萄糖跟乙酸的反应方程式如下:

这五个羟基是怎样跟碳原子相连接的呢?研究证明,在一个碳原子上接连有二个羟基的化合物是不稳定的,但葡萄糖是一种稳定的化合物.由此可知,在葡萄糖分子中五个羟基是分别连接在五个碳原子上的。

    再把葡萄糖溶液跟银氨溶液作用,能发生银镜反应,这和醛类的反应一样,由此可以推知,葡萄糖分子里一定还含有醛基.从葡萄糖的分子式里我们知道,它有六个氧原子,其中五个已和氢原子组成五个羟基,第六个氧原子就是醛基的组成部分了.因此醛基只能位于碳链的末端,如下式所示:

    葡萄糖的化学性质在葡萄糖的分子里既有醛基又有多个羟基,因此葡萄糖就具有醛和多元醇的化学性质,如：

    1.与氧化剂的反应在葡萄糖官能团的鉴定里已经谈过,葡萄糖能跟氧化银的氨溶液起银镜反应,葡萄糖被弱氧化

剂一一氧化银氧化为葡萄糖酸:

①葡萄糖的简式,应该是CH2OH-(CHOH)4-CIO,这样样能全部反映出它的结构来.但在某些反应式里,可以就用它的分子式 C6H12O6,而在式子的下面注明“葡萄糖”.

弱氧化剂氢氧化铜也能使蘅萄糖氧化.如把把葡萄糖溶液氢氧化铜沉淀里,加热后则生成红色的氧化亚铜沉淀：

    从上面这两个反应来看,显然,葡萄糖具有还原性.凡是能被温热的银氨溶液或氢氧化铜氧化的糖,统称为还原性糖。否则就称为非还原性糖,葡萄糖是一种还原性糖.

    2.酯化反应和醇一样,葡萄糖能跟酸起酯化反应.如上面所述的,葡萄糖跟乙酸反应生成五乙酸葡萄糖酯、

    3.发酵作用葡萄糖分子里含有多个羟基和一个醛基基,具有二种官能团,因此还具有不同于醛和醇的化学性质,最重要的便是它在有机催化剂酒化酶的存在下能发酵为醇：

‍C6H12O6=(酒化酶)=2C2H5OH+2CO2↑‍

    葡萄糖的用途  前面已讲过过,碳水化合物与人类生活有密切关系,葡萄糖便是我们人类活动所需能量的来源之一。。它在人体组织里进行氧化而放出热量：

‍C6H12O6+6O2=6O2+6H2O+673千卡‍

所以葡萄糖常用来作为病人的营养剂

    医药工业上,葡萄糖用来制取葡萄糖酸钙、合成维生素C等药剂.此外,也可用来作为棉织物印染时的浆料和制镜时银的还原剂。

    葡萄糖的制取  我们知道,二糖和多糖都能水解为单糖,葡萄糖就是利用自然界里的多糖或二糖进行水解来制取的工业上一般用淀粉、木屑和稻草在酸性溶液中水解成葡萄糖,化学反应过程是：

    果糖的物理性质和存在 果糖是一种黄白色的晶体,和葡萄糖相似,也易溶于水,比各种糖都来得甜.

    果糖和葡萄糖共存于水果和蜂蜜里,尤以苹果和蜂蜜里的含量较多。

    果糖的分子结构  果糖和葡萄糖互为同分异构体,它的分子式也是CH12O6.果糖的分子结构经实验证明,和葡萄糖有所不同,它的分子除也含有五个羟基外,不含醛基而含有基.结构式如下：

    果糖的化学性质  果糖能跟酸起酯化反应,具有醇的化学性质;能使氢氧化铜沉淀消失,成为绛蓝色溶液,具有多元醇的性质.此外,果糖也能在温热时被氢氧化铜氧化,生成红色氧化亚铜沉淀,跟银氨溶液,产生银镜反应.因此果糖也是・种还原性糖.从这些性质来看,好象都和葡萄糖一样.可是我们知道,在果糖的分子结构里是没有醛基的的,按理不能与氧化剂发生反应.现在它所以能与氧化剂反应,是是因为酮基在果糖分子里受到了相邻碳原子上羟基的影响,比普通的酮基增大了活动性,结果才使果糖也能发生银镜反应和使氢氧化铜还原为氧化亚铜.不过反应的产物和葡萄糖不一样,果糖被氧化成两种含有羟基的羧酸:

    果糖也能能发酵成乙醇.但在果糖溶液中加入消石灰能生成果糖化钙C6H12O6.CA(OH)2.H2O沉淀,在葡萄糖溶液中则生

成可溶性的葡萄糖化钙。

    果糖的用途和制取果糖主要用作医药上的滋补剂、因为果糖和葡萄糖混和一起存在于水果里,所以制取果糖的方法,应当是设法把果糖和葡萄糖分离.根据上述果糖和葡萄糖对消石灰的不同性质,只要在混和物里加入消石灰,使果糖成为果糖化钙的沉淀,葡萄糖留在溶液里,便可以通过过滤而达到分离的目的.再在沉淀里通入二氧化碳,沉淀去碳酸钙而得果糖.

C6H12O6.CA(OH)2.H2O+CO2=C6H12O6+CACO3↓+2H2O