Nachweis von Kohlenhydraten 09:00 min

Guten Tag und herzlich willkommen! Dieses Video heißt: Nachweis von Kohlenhydraten. Der Film gehört zur Reihe Kohlenhydrate. Für die Vorkenntnisse solltest du möglichst viele Videos über Kohlenhydrate bereits gesehen haben. Mein Ziel ist es, dir in diesem Video einen Einblick in schnelle und einfache Kohlenhydratnachweise zu geben. Der Film ist wie folgt gegliedert: 1. Umfang des Videos 2. Molisch-Probe 3. Fehling-Probe 4. Tollens-Probe 5. Benedict-Reagenz 6. Seliwanow-Probe 7. Übersicht 8. Zusammenfassung   1. Umfang des Videos: Im Video möchte ich nur schnelle, zuverlässige Verfahren vorstellen. Das Vorhandensein von Kohlenhydraten wird jeweils durch klare Farben angezeigt. Wir werden im Video nur die Nachweise von Monosacchariden und Disacchariden betreiben. Auch Polysaccharide können ähnlich nachgewiesen werden, nachdem sie einer Hydrolyse unterzogen wurden. Zwei Analyseprinzipien möchte ich nennen: Wir haben gelernt, dass Ring und Kette vor allem in wässriger Lösung ein Gleichgewicht bilden. Von der Kette haben wir weniger, doch das reicht uns, für unsere Analyse. Entscheidend für unsere Nachweise ist fast in allen Fällen das Vorhandensein der Aldehydgruppe. Ist eine Aldehydgruppe vorhanden, so wirkt der Zucker reduzierend, und der Nachweis erfolgt positiv. 2. Molisch-Probe: Die Molisch-Probe dient zum Nachweis aller Kohlenhydrate. Gegebenenfalls erfolgt als Vorstufe eine Hydrolyse. Das Molisch-Reagenz besteht hauptsächlich aus Alpha-Naphtol, das ist ein Naphtalinderivat, dass die Hydroxygruppe in der angegebenen Stellung enthält. Als weitere Komponente benötigt man Schwefelsäure. Die Kohlenhydrate werden verdünnt in wässriger Lösung untersucht. Die Molisch-Probe zeigt Kohlenhydrate als violetten Farbstoff an. Wichtig ist zu merken, die Reaktion gilt für alle Kohlenhydrate. 3. Fehling-Probe: Das Fehling-Reagenz besteht aus zwei Komponenten. Fehling I enthält Kupfersulfat. Kupfersulfatlösung ist blau. Fehling II enthält in wässriger Lösung ein Doppelsalz der Weinsäure. Das ist Kaliumnatriumtartrat. Die Formelgleichung sieht so aus: Die Aldehydgruppe des Zuckers reagiert mit zwei Kupfer²-Ionen und vier Hydroxid-Ionen. Diese werden durch eine Base, zum Beispiel Natriumhydroxid, geliefert. Die Base steckt schon vorbereitet in Fehling II. Der Aldehyd wird zur Karbonsäure oxidiert. Die Kupfer²-Ionen werden zum roten Kupfer¹-Oxid reduziert. Außerdem wird Wasser frei. So sieht das Ergebnis rechts im Reagenzglas aus. Fast alle Zucker können so nachgewiesen werden. Eine Ausnahme ist Saccharose. Im Basischen wandelt sich Fructose, eine Ketose, in die Aldose Glucose um, und wird so indirekt auch nachgewiesen. 4. Tollens-Probe: In der Tollens-Probe sind folgende Komponenten enthalten: ...Habt ihr sie erkannt? Richtig, es handelt sich um ammoniakalische Silbernitratlösungen. In Formelschreibweise reagiert der Aldehyd des Zuckers mit zwei Silber-Ionen und zwei Hydroxy-Ionen. Der Aldehyd wird zur Karbonsäure oxidiert. Es bildet sich elementares Silber und Wasser. Das Silber bildet den Silberspiegel. Fast alle Zucker können so nachgewiesen werden. Ausnahmen sind Saccharose, und wenn man vorsichtig arbeitet, auch Fructose. Bei Zusatz einer starken Base wandelt sich die Fructose in Glucose um, und es entsteht auch ein Silberspiegel. 5. Benedict-Reagenz: Das Benedict-Reagenz besteht hauptsächlich aus dem Natriumsalz dieser Säure. Es ist die Zitronensäure. Das Salz heißt Natriumcitrat. Außerdem enthält das Benedict-Reagenz Kupfersulfat und Natriumkarbonat. Kupfersulfat, kennen wir von der Fehling-Probe, ist blau. Ein Molekül des Aldehyds reagiert nun mit zwei Kupfer²-Ionen und vier Hydroxy-Ionen, die das Natriumkarbonat in wässriger Lösung bildet. Der Aldehyd wird zur Karbonsäure oxidiert. Die Bildung von Kupfer¹-Oxid erkennt man an der roten Farbe. Außerdem entsteht Wasser. Die blaue Farbe verschwindet und es entsteht rotes Kupfer¹-Oxid. Die Reaktion läuft ähnlich zur Fehling-Probe ab. Fast alle Zucker reagieren, nur Saccharose nicht. 6. Seliwanow-Reaktion: Die Hauptkomponente des Seliwanow-Reagenzes ist Resorcin, ein Diphenol. Als zweite Komponente benötigt man konzentrierte Salzsäure. Nun wird vorsichtig und nicht zu lange, nicht mehr als 1 Minute, erwärmt. Die Seliwanow-Probe erweist sich als selektives Reagenz auf Fructose. Erwärmt man länger, etwa 5 Minuten, so kann man mit dieser Probe die schöne rote Farbe auch für Glucose und Saccharose erzielen. Daher immer schön vorsichtig sein und nicht zu lange erwärmen. 7. Übersicht: Die Ergebnisse des Videos möchte ich in einer Übersicht zusammenstellen. Folgende Zucker stehen im Kopf: Die Monosaccharide Glucose, Fructose, Galactose und die Disaccharide Maltose, Celubiose, Lactose und Saccharose. Die Nachweismethoden kürze ich mit einem Buchstaben ab. Molisch, Fehling, Tollens, Benedict und Seliwanow: Die Molisch-Probe ist ein universelles Verfahren. Alle Mono- und Disaccharide zeigen eine positive Reaktion. Auch bei der Fehling-Probe reagieren alle Zucker, bis auf den nicht-reduzierenden Zucker Saccharose. Bei Tollens sieht es ähnlich aus. Wenn man sehr vorsichtig arbeitet, reagiert auch Fructose nicht. Aber ganz verlassen würde ich mich darauf nicht. Die Benedict-Probe ist eine gute Alternative zur Fehlingschen Probe und zeigt daher auch die gleichen Ergebnisse. Ein herausragendes Verfahren ist die Seliwanow-Probe. Wenn man vorsichtig arbeitet kann man Fructose spezifisch nachweisen. 8. Zusammenfassung: 1. Nachgewiesen werden Monosaccharide und Disaccharide. Um Polysaccharide zu untersuchen, müssen sie vorher hydrolisiert werden. 2. Die Molisch-Probe ist ein universeller Zucker-Nachweis. 3. Durch die Proben nach Fehling, Tollens und Benedict werden fast alle Zucker nachgewiesen. Eine der Ausnahmen ist Saccharose. 4. Mit der Seliwanow-Probe, richtig durchgeführt, wird spezifisch Fructose nachgewiesen.   Ich danke für die Aufmerksamkeit. Alles gute, auf Wiedersehen!