Universidade Federal de Uberlândia Instituto de Química Bioquímica 1
Relatório 02: Formação de osazonas
Alunos: Éverton Nassau Oliveira Gabriel Ferreira Pinto
84036 88221
Michell Henrique de Bragança 88226 Vitor Costa Lemes
8823
Índice
Introdução.......................................................................................................3
Objetivo..........................................................................................................5
Procedimento Experimental...............................................................................5
Resultados e Discussões.....................................................................................6
Conclusão........................................................................................................7
Referências Bibliográficas.................................................................................7
1. Introdução 2
Quando os monossacarídeos, dissacarídeos e trissacarídeos redutores são aquecidos com excesso de difenilhidrazina, em meio levemente ácido, há formação de bisfenilhidrazonas, conhecidas como osazonas (ose = açúcar, ozona = fenilhidrazona) [1]. Por exemplo, grupo aldeído de uma aldose reage com reagentes carbonílicos do tipo hidroxilamina e fenilidrazina. Com a hidroxilamina, o produto é a oxima esperada. Com bastante fenilidrazina, contudo três equivalentes molares da fenilidrazina são consumidos e um segundo grupo fenilidrazona é introduzido em C2. O produto é chamado de uma fenilosazona. As fenilosazonas cristalizam prontamente (diferente dos açúcares) e são derivados úteis para identificar os açúcares [2].
Figura 1.1: Reação da glicose com fenilidrazina para a formação de uma osazona [3]. O mecanismo para a formação da osazona depende, provavelmente, de uma série de reações nas quais C=N se comporta de modo semelhante ao C=O ao fornecer uma versão de um nitrogênio de um enol [2]. O mecanismo destas reações não é totalmente claro, mas parece proceder em 3 estágios: •
primeiro ocorre a formação de fenilhidrazona;
•
depois ocorre a oxidação do átomo de C2 , ao nível de um grupo carbonila;
•
e terceiro , essa função reage com uma segunda molécula para produzir afenilosazona.
Geralmente as osazonas são compostos de cor amarela, insolúveis em água e facilmente cristalizáveis, formando cristais diferentes para cada tipo de açúcar. As 3
osazonas são muito importantes para a identificação do seu respectivo açúcar, uma vez que possuem formas cristalinas, rotações específicas e tempos de formação muito característicos [1]. Essa reação (formação de osazonas) foi utilizada com grande sucesso pôr Emil Fischer no trabalho que estabeleceu as configurações dos açúcares. Embora o uso principal das osazonas sejam para identificação, elas possuem a série desvantagem de que o centro assimétrico em C2 do carbono original perde-se durante a reação [4]. Assim os epímeros que diferem entre si na estereoquímica em C2, formam a mesma osazona. Deve-se ter bastante cuidado no manuseio da fenilhidrazina devido sua grande toxidade. A figura 1.2 abaixo mostra as observações microscópicas de algumas das osazonas produzidas em laboratório [1].
Figura 1.2: Cristais de galactosazona e glicosazona (acima) e de lactosazona e maltosazona (abaixo).
2. Objetivo
4
Observar se ocorre a formação de cristais de osazonas com auxílio de um microscópio óptico, a partir da reação dos carboidratos: frutose, galactose, glicose, lactose, maltose e manose, com excesso de difenilidrazina em meio ácido. Observar e justificar as diferenças e semelhanças entre os cristais formados.
3. Procedimento Experimental
Adicionou-se em seis tubos de ensaio começando do tubo um até o tubo seis respectivamente, as seguintes soluções: frutose, galactose, glicose, lactose, maltose e manose a 3% de água. Em outro tubo de ensaio, adicionou-se 2,003g de cloridrato de fenilhidrazina, 3,005g de acetato de sódio e 40ml de água destilada. A mistura foi aquecida diretamente na chama do bico de bunsen, sob agitação constante, até que a solução turvasse. Em seguida, adicionou-se sob agitação, 2mL da solução preparada, aquecida, em cada um dos tubos de ensaio contendo as soluções de carboidratos. Os tubos então foram tampados com algodão e colocados juntos e ao mesmo tempo, em um banho maria por 30 minutos. Os tubos de ensaio eram agitados ainda no banho-maria esporadicamente. Observou-se cuidadosamente, pôr 15 a 20 minutos, às mudanças que ocorriam nos tubos de ensaio e anotou-se os intervalos de tempo entre a imersão dos tubos (tempo zero) e o instante da formação de precipitados. Logo após, retirou-se os tubos do banho e estes foram colocados em repouso para resfriar lentamente. Por último, com o auxílio de um bastão de vidro, colocou-se duas gotas de suspensão do precipitado em uma lâmina. Os cristais foram espalhados sobre a lâmina com o cuidado de não esmagar e nem quebrar o aglomerado de cristais. Em seguida, cobriu-se a com uma lamínula para serem examinados ao microscópio óptico, sob pequeno aumento, a formação de cada uma das osazonas obtidas. Então, os formatos dos cristais formados foram comparados com as ilustrações fotográficas de cristais de osazonas que se encontrava em anexo no roteiro experimental. 5
4. Resultado e Discussões
Os intervalos de tempo obtidos, entre a imersão dos tubos em banho-maria e o instante da formação das osazonas são mostrados na tabela 4.1. Tabela 4.1: Intervalos de tempo para formação dos cristais de osazonas Tubo Tempo
1 11(min.) e 52(s)
2
3
55(min.)
23(min.)
4
5
1(h) e
--------------
30(min.)
-
6 37(min.)
A figura 4.1 mostra as estruturas dos carboidratos utilizados no experimento com exceção da lactose que é uma mistura de galactose e glicose.
Figura 4.1: Estruturas dos carboidratos utilizados no experimento A partir da observação dos cristais concluímos que a glicose e a frutose formam cristais iguais, com o formato de agulhas longas e bem definidas. Isso pode ser justificado pelo fato de ambos apresentarem a estrutura igual a partir carbono 3, diferenciando apenas no fato de a glicose ser uma aldose e a frutose ser uma cetose. 6
Os cristais formados pela galactose e pela lactose também são iguais, com o formato de agulhas pequenas bem definidas na forma de asterisco. Isto se deve pelo fato de a lactose ser um composto formado por glicose e galactose que são epímeros no carbono 4, apresentando o mesmo formato de cristais de osazonas. A manose forma cristais de osazonas no formato de pequenos círculos negros, diferenciando dos demais carboidratos avaliados. Por isso este tipo de ensaio pode ser considerado específico para a caracterização de manose. Já para a maltose, o tempo de reação utilizado no experimento não foi suficiente para observar a formação dos cristais de osazonas do mesmo, isto porque ela reage de forma muito lenta, mas também forma osazonas (maltosazonas) conforme mostrado na figura 1.2. 5. Conclusão Observou-se a formação de cristais de osazonas com as seguintes soluções de frutose, galactose, glicose, lactose e manose. Para a maltose o tempo de reação foi insuficiente, pois a mesma reage lentamente. Além disso, observou-se que alguns carboidratos apresentam cristais de osazonas semelhantes devido às semelhanças estruturais dos mesmos.
6. Referências bibliográficas [1] - http://bioquimica.ufcspa.edu.br/pg2/pgs/nutricao/quimicanut/glicidios.pdf [2] - http://www.labnov.pro.br/attachments/File/QuimOrg/carboidratos.pdf [3] - http://es.wikipedia.org/wiki/Osazona [4] – Nelson, D.L.; Cox, M.M. Lehninger Princípios de Bioquímica – Terceira Edição, agosto de 2002
7
