题目
果糖属酮糖,但能被Tollens试剂氧化,是因为( )。? 果糖与葡萄糖互为结构异构体。果糖在碱性条件下可通过烯醇式转变为葡萄糖。果糖与葡萄糖能形成相同的脎。果糖有变旋现象。
果糖属酮糖,但能被Tollens试剂氧化,是因为( )。? 果糖与葡萄糖互为结构异构体。果糖在碱性条件下可通过烯醇式转变为葡萄糖。果糖与葡萄糖能形成相同的脎。果糖有变旋现象。
题目解答
答案
果糖在碱性条件下可通过烯醇式转变为葡萄糖。
解析
考查要点:本题主要考查果糖的结构特性及其与Tollens试剂反应的关系,涉及糖类的异构现象和化学反应条件。
解题核心思路:
Tollens试剂专门氧化醛糖(含醛基),而果糖是酮糖(含酮基)。但果糖在特定条件下可转化为醛糖,从而表现出醛糖的性质。关键在于理解酮糖与醛糖的互变异构,尤其在碱性条件下的结构变化。
破题关键点:
- 果糖的结构特点:含有酮基,但可通过烯醇式中间体转化为含醛基的结构(葡萄糖)。
- 反应条件:Tollens试剂的碱性环境促进果糖的结构异构化,生成可被氧化的醛基。
果糖属于酮糖,但能被Tollens试剂氧化的原因如下:
-
果糖的结构异构性
果糖在碱性条件下,其酮基可发生烯醇式互变,形成烯醇中间体。该中间体进一步转化为含醛基的结构——葡萄糖(醛糖)。
关键反应:
$\text{果糖(酮糖)} \xrightarrow{\text{碱性条件}} \text{烯醇式} \xrightarrow{\text{重排}} \text{葡萄糖(醛糖)}$ -
Tollens试剂的作用
Tollens试剂(氨的银盐溶液)在碱性条件下,能选择性氧化醛基(RCHO)为羧酸(RCOOH),同时生成银镜:
$\text{RCHO} + 2\text{Ag(NH}_3\text{)}_2^+ \xrightarrow{\Delta} \text{RCOOH} + 2\text{Ag} \downarrow + \text{其他产物}$ -
果糖的氧化本质
果糖自身无法直接被氧化,但通过结构异构化生成葡萄糖后,其醛基即可被Tollens试剂氧化。因此,果糖的可氧化性来源于其与葡萄糖的结构动态平衡。