Libro de Cátedra “Introducción a la Química Orgánica”

Presentamos para todos los estudiantes este libro escrito por los docentes Juan Carlos Autino, Gustavo Romanelli y Diego Manuel Ruiz, organizado especialmente para los estudiantes del curso.

Portada del libro editado por EDULP

Portada del libro editado por EDULP

Esta obra ha sido concebida atendiendo a las características del Curso de Química Orgánica que ofrecemos en la Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales de la Universidad Nacional de La Plata a nuestros alumnos del primer año de las Carreras de Ingeniería Agronómica e Ingeniería Forestal, así como del segundo año de la Licenciatura en Biología. En la misma incorporamos elementos didácticos que hemos introducido y mejorado gradualmente durante varios años, logrando un cierto grado de originalidad de la presentación. La mayoría de los textos existentes de Química Orgánica contempla las necesidades de cursos para estudiantes de Ciencias Químicas, o disciplinas fuertemente relacionadas. Así, por sobreabundancia como por no pertinencia de gran parte de los tópicos, este tipo de obras no resulta adecuado para su uso como texto de cabecera en los cursos citados. El conocimiento de las propiedades de los compuestos de interés biológico es de la mayor importancia en la formación de los alumnos; los conocimientos aportados son básicos para asignaturas posteriores como Bioquímica y Fitoquímica, Fisiología Vegetal, etc. Además de abordar el estudio de los lípidos, hidratos de carbono, y proteínas, la obra presenta los principales metabolitos secundarios de origen vegetal, y además los compuestos heterocíclicos.

Puede descargarse gratuitamente desde el repositorio del SEDICI – UNLP, en el siguiente enlace:

http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/31664/Documento_completo__.pdf?sequence=1

Trabajo Práctico Nº 7 – Hidratos de carbono

Ensayos en monosacáridos

Ensayo de Molisch:

Tanto las pentosas como las hexosas son deshidratadas por el ácido sulfúrico concentrado, para formar derivados de furano (furfural o hidroximetilfurfural). Al agregar alfa-naftol se forman compuestos de condensación coloreados en la interfase de ambas soluciones.

Se observa el anillo coloreado central que verifica la presencia de una hexosa.

Se observa el anillo coloreado central que verifica la presencia de una hexosa.

 

Ensayo de Fehling:

Todos los glucidos que tienen hidroxilo hemiacetalico o hemicetalico libre reducen al ion Cu++ en medio alcalino, a Cu+. Los reactivos que suelen usarse, contienen sustancias que aumentan la solubilidad del ion Cu++ en medio alcalino de tartrato de sodio y potasio.

precipitado rojizo de óxido cuproso formado entre el reactivo de Fehling y la glucosa

precipitado rojizo de óxido cuproso formado entre el reactivo de Fehling y la glucosa

 

Ensayo de Tollens:

Se trata de la reacciónde oxidación con Ag+ en medio amoniacal de un monosacárido . La reacción es enteramente análoga a la anterior, dando en este caso el espejo de plata (Ago) en las paredes del tubo.

Espejo de plata producto de la reacción positiva de Tollens de la glucosa

Espejo de plata producto de la reacción positiva de Tollens de la glucosa

 

Reacción con fenilhidracina:

Los glucidos que contienen función cetona o aldehido reaccionan en presencia de un exceso de fenilhidrazina generando osazonas coloreadas.

Aparición del color de la osazona de la glucosa

Aparición del color de la osazona de la glucosa

 

Ensayos en disacáridos

Poder reductor:

El ensayo de Fehling permite diferenciar entre disacáridos reductores y no-reductores. De esta forma para el caso de la maltosa se observará el óxido cuproso producido por la reducción del metal, mientras que la sacarosa no reaccionará por no poseer el OH hemiacetálico libre.

Comparación de la reacción de Fehling frente a un disacárido reductor (maltosa) y uno no-reductor (sacarosa)

Comparación de la reacción de Fehling frente a un disacárido reductor (maltosa) y uno no-reductor (sacarosa)

 

Hidrólisis de la sacarosa:

La sacarosa puede hidrolizarse rápidamente en solución acuosa, mediante catálisis con un ácido mineral en caliente. Luego de realizada la reacción, se verifica que el disacárido se hidrolizó mediante el ensayo de Fehling, que en este caso será positivo:

Luego de hidrolizada la sacarosa, la solución resultante de glucosa y fructosa reacciona frente al reactivo de Fehling.

Luego de hidrolizada la sacarosa, la solución resultante de glucosa y fructosa reacciona frente al reactivo de Fehling.

Ensayos en polisacáridos

Reacción con Iodo:

El iodo es capaz de formar con los átomos de las partes helicoidales de la molécula de almidón un complejo de color azul:

Complejo de color azul entre el iodo y el almidón

Complejo de color azul entre el iodo y el almidón

Al calentar la solución que posee el complejo, ésta se decolora debido a la deformación de la molécula debida al calor entregado; al enfriarse, la estructura helicoidal se recupera y reaparece el color del complejo.

 

Ensayo de Fehling:

La reacción de un polisacárido como el almidón frente al reactivo de Fehling será negativa debido a la poca presencia de OH hemiacetálicos en una molécula que puede llegar a contener más de cien mil unidades de glucosa.

 

El almidón no reacciona frente al reactivo de Fehling

El almidón no reacciona frente al reactivo de Fehling

Hidrólisis del almidón:

Las uniones glicosídicas del amidón pueden hidrolizarse rápidamente en solución acuosa, mediante catálisis con un ácido mineral en caliente o por medio de enzimas presentes en la saliva.El avance de la hidrólisis puede seguirse mediante la reacción con iodo, hasta no observarse la aparición del color azul debido a la presencia de fragmentos pequeños de oligosacáridos.

Puede observarse la diferencia en el color del iodo frente a distintas cadenas de glucido: azul para el almidón (izq), rojo para las dextrinas (centro) y amarillo para la matosa (der)

Puede observarse la diferencia en el color del iodo frente a distintas cadenas de glucido: azul para el almidón (izq), rojo para las dextrinas (centro) y amarillo para la matosa (der)

Finalmente puede verificarse la hidrólisis mediante el ensayo de Fehling, que en este caso será positivo:

Resultado del test de Fehling para el almidón y el producto de su hidrólisis.

Resultado del test de Fehling para el almidón y el producto de su hidrólisis.

 

Autores: María Emilia Pérez, Andrea Amaro, Celina Guiles, Gustavo Pasquale, Federico Ducasse y Diego Ruiz

 

Trabajo Práctico Nº 6 – Aminoácidos y Proteínas

1) Reacción de Biuret :

Esta reacción es positiva cuando la molécula contiene dos uniones peptídicas o mas, cercanas entre si (es decir, tripéptidos en adelante). Se realiza tratando la solución a ensayar con  CuSO4 en medio alcalino de NaOH.

Se observa el color violeta indicador de la presencia de proteínas en ambas muestras

Se observa el color violeta indicador de la presencia de proteínas en ambas muestras

Las proteínas dan color violeta, las peptonas (PM mayor 5000) color rojo-morado. El color desarrollado se debe a la formación de un complejo de coordinación con el Cu++

2) Reacción xantoproteica:

Se lleva a cabo agregando a la muestra a ensayar (por ej. clara de huevo, o leche) ácido nítrico concentrado en caliente:

El color amarillo indica la presencia de aminoácidos con anillos aromáticos en su estructura

El color amarillo indica la presencia de aminoácidos con anillos aromáticos en su estructura

La reacción es positiva para prótidos que contienen aminoácidos con anillos aromáticos. En la reacción estos anillos se nitran, por lo que aparece el color amarillo intenso de sus derivados nitrados.

3) Reacción de Hopkins-Cole:

Al realizar la reacción de la muestra de proteinas  en medio ácido sulfúrico concentrado , frente al ácido glioxilico (Reactivo de Hopkins-Cole) aparece color violeta en la interfase solución H2SO4, debido a la formación de un colorante similar al índigo.

La reacción es positiva cuando los prótidos poseen aminoácidos con núcleo indólico (Triptofano).

4) Reconocimiento de aminoácidos que poseen azufre:

Los aminoácidos sulfurados se descomponen al tratarlos con solución de NaOH en caliente, formando sulfuro de sodio como producto.  Éste  se pone en evidencia acidificando con un ácido concentrado y colocando en la boca del tubo un papel mojado con acetato de Pb:

Ensayo de reconocimiento de aminoácidos con azufre

Ensayo de reconocimiento de aminoácidos con azufre

Se observa la formación de un sóludo negro-amarronado de sulfuro de plomo:

Mancha característica del sulfuro de plomo en el papel

Mancha característica del sulfuro de plomo en el papel

5) Ensayos de desnaturalización de proteinas:

Si se somete a las proteínas a la acción de ciertos agentes que trastornan su organización, se alteran sus propiedades físicas, químicas y biológicas naturales , y se dice que las proteínas se desnaturalizan. Usualmente, debido a la menor solubilidad en agua de la proteína desnaturalizada se observa la precipitación en la forma de un sólido blanco.

Si se ensaya la albúmina del huevo frente a calor, alcohol etílico, sales neutras (como sulfato de amonio) o a la presencia de un ácido, se observa lo siguiente:

Efecto de diferentes agentes desnaturalizantes sobre la proteina testigo (albúmina de huevo)

Efecto de diferentes agentes desnaturalizantes sobre la proteina testigo (albúmina de huevo)

Cuando esto ocurre, las proteinas pierden las estructuras secundaria y terciaria (y cuaternaria si la tuviere).

Autores: María Emilia Pérez, Andrea Amaro, Celina Guiles, Gustavo Pasquale, Federico Ducasse y Diego Ruiz