C6HIJ
31ucose (dextrose).
Saccharose.
Eucaline.
Mannite.
Quercite.
Lévulose.
Parasaccharose.
Sorbine.
Sorbite.
Pinite.
Galactose.
Lactose.
Quercitose.
Dulcite.
Maltose.
Mélézitose.
Inosite.
Iso lulcite.
Maunitose.
Mélitose.
Dambose ?
Rhamnégite.
Dulcitose.
Mycose ou tréhalose.
Synanthrose.
La plupart de ces substances se rencontrent dans le règne végétal : telles sont la glucose, la lévulose, la saccharose, qui existent dans les fruits sucrés. La mélézitose, la mélitose, la mycose, la mannite, la dulcite, la quercite, la pinite, sont pareillement d’origine végétale et existent tontes formées dans divers produits. La rhamnégite a été décrite par M. Schützenberger comme un produit de dédoublement de la rhamnégine \Compt. rend., t. LXVII, p. 176J. La synanthrose accompagne l'inuline dans divers tubercules, tels que ceux de dahlia [O. Popp, Ann. der Chem. u. Pharm., t. CLVI, p. 181 J. Quelques matières sucrées sont des produits de fermentation ou de transformation de produits naturels. Ainsi la glucose ou dextrose prend naissance par l’action des acides faibles sur d’autres hydrates de carbone tels que l’amidon ; la lévulose résulte de la saccharification de l’inuline; la galactoso de la lactose ; la sorbine et la sorbite sont des produits do fermentation ou de dédoublement d’une matière contenue dans le jus du sorbier. L’eucaline résulte du dédoublement de la mélitosc.
Les glucosides, en se dédoublant, fournissent diverses matières sucrées, fermentescibles ou non fermentescibles. C’est ainsi que la glucose cristallisable résulte du dédoublement de la salicine, l’isodulcite de celui du quercitrin (Illasiwetz et Pfaundler).
La dulcitose est un produit d’oxydation de la dulcite par l’acide nitrique (Carlet), etc.
Le règne animal nous fournit la lactose, qui existe dans le lait; la glucose et l’inosite, qui sont des produits végétaux, se rencontrent aussi dans certaines humeurs de l’économie animale.
Nous allons résumer, dans les pages suivantes, les principales propriétés de toutes ces matières sucrées, et en ayant égard principalement aux sucres proprement dits.
pouvoir hotatoire. — Comme nous l’avons dit plus haut, les matières sucrées et saccharoïdos se rapprochent les unes des autres par une propriété physique importante : le pouvoir rotatoire. Nous donnons, dans le tableau suivant, le pouvoir rotatoire moléculaire d’un certain nombre de ces substances. Rappelons la relation qui existe entre le pouvoir rotatoire moléculaire [a|, la déviation angulaire a, la concentration de la liqueur t (1 gramme de solution renfermant e er- de matière), sa densité S et X la longueur de la colonne liquide (exprimée en décimètres ou X X 100 millimètres). Cette relation est donnée par l’équation
à laquelle on peut donner les formes suivantes :
M = [2J ou = l3J
SUCRES
SUCRES
Dans les expressions [2] et [3] V représente le volume de la solution, p le poids de la substance en grammes, v la concentration de la solution rapportée à son volume, c’est-ii-dire le nombre de grammes contenu dans 1 centimètre cube.
Ou voit que
On se sert de la première équation fl] lorsqu’on connaît la densité et la concentration d’une solution; de la seconde [2] ou de la troisième [3] lorsqu’on connaît la concentration et le volume, c’est-à-dire lorsqu’on a préparé la solution en prônant un certain poids de la substance, dissolvant dans l’eau et ajoutant do l’eau de manière à obtenir un certain volume.
Le pouvoir rotatoire moléculaire se rapporte ordinairement à la teinte de passage, qui est celle du rayon jaune moyen ; dans ce cas, on exprime .le pouvoir rotatoire moléculaire par le symbole | oejj. Sa valeur pour le rayon rouge est donnée par l’expression
Wr = g [a],
Le tableau suivant indique le pouvoir rotatoire moléculaire de diverses matières sucrées, rapporté à la teinte de passage.
Glucose. . . .
Mi
Lactose .....
Mj
Lévulose, j
Môlézitoso. . .
Mélitose
Galactose.. .
Mycose
Eucaline.. .
Isodulcite...
Sorbine. . .
Quercite
Saccharose.
Pinite
Parasaccharose -j- 10S°
Contrairement à ce qu’on observe avec la plupart des sucres dont le pouvoir rotatoire moléculaire est peu influencé par la température, celui de la lévulose diminue lorsque la température augmente. Une solution de glucose cristallisée, récemment préparée, possède un pouvoir rotatoire de 112°; mais lorsqu’on abandonne cotte solution à elle-même, ce pouvoir rotatoire décroît lentement jusqu’à + 50°; il atteint rapidement cotte limite lorsqu’on fait bouillir la solution. Le sucre interverti est un mélange à proportions égales de glucose et de lévulose; il prend naissance par l’action de certains agents, particulièrement des acides sur la saccharoso. Son pouvoir rotatoire moléculaire varie avec la température, par la raison que celui de la lévulose varie lui-même. A + 15°, il est
A 25°, il est== — 12°, 5; à 90°, il est presque nul. A une température plus clevéo, le sucre interverti devient dextrogyre.
Saveur. — La saveur des matières sucrées et dos saccharoïdes, qui est plus ou moins douce, ne doit pas être considérée comme une propriété caractéristique. D’abord elle est plus ou moins développée, suivant l’espèce que l’on considère, et puis la même saveur sucrée appartient à d’auties matières, telles que le glycol, la glycérine, i erytiinte. Ces dernières substances sont des alcools polyatomiques; il est à remarquer quo les matières sucrées rentrent de même dans cet ordre ne combinaisons.
réactions chimiques des matières sucrées.
. l?j°us ,n.ou.s bornerons à exposor ici les propriétés chimiques des matières sucrées propre-
ment dites : celles des matières saccharoïdes, telles quo la mannite et la dulcite, s’en écartent à certains points do vue; mais comme ces dernières substances sont des alcools hexatomiques bien caractérisés, nous pouvons renvoyer le lecteur, aux articles spéciaux qui traitent de ces corps, dont la mannite est le type le plus connu.
Nous allons donc étudior, à un point de vue général, les métamorphoses que les matières sucrées éprouvent sous l’influence de la chaleur, des acides, des agents d’oxydation, des agents de réduction, des ferments. Nous terminerons par quelques considérations sur les fonctions chimiques et sur la constitution des sucres.
1° Action de la chaleur. — Les matières su« crées qui contiennent de l’eau de cristallisation, telles que la glucose, la mélitose , l’eucalino et l’inosite, se déshydratent à 109°; la mélizitose n’abandonne son eau qu’à 1 10°, la mycose à 130°.
La saccharose fond à 100° sans perdre de l’eau et se prend par le refroidissement en une masse amorphe, transparente, qui est le sucre d'orge.
Lorsqu’on élève la température, tous les sucres éprouvent une décomposition plus ou moins profonde. La saccharoso se convertit d’abord en un mélange de glucose et de lévulosane :
Cuisson = + C6H10O5.
Saccharose. Glucose. Lévulosane.
Les glucoses perdent I molécule d’eau et se convertissent en anhydrides analogues à la mannitane (glucosane, lévulosane!; à une température plus élevée, tous les sucres Brunissent on perdant une plus grande quantité d’eau et en se transformant en caramel. Soumis à la distillation sèche, ils donnent, indépendamment de gaz carbonés, des produits liquides renfermant do l’acide acétique, de l’aldéhyde, du furfurol, divers carbures d’hydrogène liquides, et laissent un charbon noir et boursouflé.
Action des réactifs oxydants sur les sucres. — Les sucres sont modifiés plus ou moins profondément par l’action des réactifs oxydants. On sait avec quelle facilité la glucose et la lévulose réduisent certains sels, notamment les sels de cuivre, de bismuth, d’or et d’argent, etc. Les sels de cuivre, additionnés de sucre ou de glucoso, so colorent en bleu foncé par l’addition d’un excès d’alcali. Par l’action de la chaleur, il se forme un précipité jaune ou rouge d’hydrate ou d’oxyde cuivreux. L’oxyde de bismuth est réduit à l’état de bismuth métallique noir dans les mêmes circonstances; le nitrate d’argent ammoniacal laisse déposer de l’argent. En général, l’action réductrice qu’exercent les glucoses est plus énergique que celle de la saccharose; la lactose réduit plus facilement les sels cuivriques que le sucre de canne.
Les produits qui se forment dans ces réactions sont dos acides encore peu étudiés que l’on a désignés sous le nom de gallactique et de pectolactique. En faisant bouillir la glucose en solution alcaline avec de l’oxyde cuivriquo, Reichardt a obtenu un acide qu’il a désigné sous le nom de gummique et auquel il a attribué la composition C6H'0O10 [Ann. der Chem, u . Pliarm., t. CXLVII, p. 114], D’après Glaus, cot acide n’est autre chose que do l’acide tartronique. — Voyez Gcximique (acide), t. I, p. 1645.
L’action oxydante qu’exerce sur les sucres le chlore en présence do l’eau semble être plus nette que les réactions précédentes; elle a été étudiée par MM. Illasiwetz et Barth, et plus récemment par MM. Hlasixvetz et Habermann [Ann. der Chem. u. Pharm., t. CLV, p. 120].
Voici les résultats généraux de ces recherches.
ni — 3
SUCRES
SUCRES
Sous l’influence du chlore ou du brome et de l’eau les sucres donnent deux acides renfermant 6 atomes de carbone, savoir l’acido isodiglycolethy Unique, C6 ll'°06 et l’acido gluconique C6H1207. Le premier se forme lorsqu’on fait agir le brome et l’eau sur une solution do sucre de lait, le second lorsqu’on fait passer un courant de chlore à travers des solutions moyennement étendues de saccharose ou de glucose. Il semble, d’après les auteurs cités, que la faculté que possèdent les sucres de donner par oxydation des acides à 6 atomes de carbone, est eu raison de la facilité avec laquelle ces sucres fermentent. Rappelons que l'acide gluconique serait isomérique avec l’acide mannitique C6 11 12 O7 que M. Gorup-Besanez a obtenu par l’oxydation de la mannite sous l’influence du noir de platine.
La lévulose et la sorbine se dédoublent, au contraire, sous l’influence du chlore et de l’eau et donnent de l’acide glycolique. Les équations suivantes représentent ces réactions :
Cl* H** O11 + O2 = 2C6H10O6 -f H2 O
Lactose. Acide
isodiglycol-
élhyléni-
que
(lactonique).
Glucose. Acide
gluconique.
Sorbine, Acide
lévulose. glycolique.
Les acides saccharique et mucique,
sont des produits plus avancés de l’oxydation des sucres; le premier se forme lorsqu’on fait bouillir la saccharose, la glucose et en général la plupart des sucres avec de l’acide nitrique faible. Le second prend naissance en même temps qu’une petite quantité d’acide saccharique par baction de l’acide nitrique faible et bouillant sur la lactose. La mélitose donne, dans les mêmes conditions, une petite quantité d’acide mucique avec beaucoup d’acide saccharique.
Indépendamment do ces acides, il se forme, dans cos réactions oxydantes, une petite quantité d’acide tartrique (Liebig) et d’acide racémique (Carlet). L’acide tartrique serait formé par l’oxydation do l’acide saccharique, l’acide racémique, par celle de l’acide mucique. M. Hornemann a fait à cet égard des expériences qu’il a résumées dans le tableau suivant [Journ. ftir pralit. Chem., t. LXXXIX, p. 283; et Jahresber.,f. Chem., 1853, p. 380 1 qui indique les quantités relatives d’acide tartrique et d’acide racémique, que donnent par l’oxydation différents hydrates de carbone, ainsi que. les acides saccharique et mucique :
100 p. d’acides formés renferment :
Acide tartrique.
Acide racémique.
Lactose
Gomma.
Saccharose
Amidon
Glucose
Lévulose
Acide saccharique. .
— mucique
Cos nombres n’ont peut-être pas une valeur absolue pui que l’on sait que l’acide tartrique peut se transformer en acide racémique.
L’acide oxalique est un produit constant do l’oxydation dos sucres par l’acide nitrique et se forme d’autant plus abondamment que cot acide tst plus concentré. 11 se dégage en même temps
do l’acido carbonique. Sous l’influence des agents d’oxydation les plus énergiques, tels que l’acide chromique, le permanganate de potassium, un mélange d’acide sulfurique et de peroxyde de manganèso, le bioxyde de plomb, les sucres éprouvent une décomposition profonde dont les produits sont l’acide carbonique, l’acide formique, l’acide oxalique. On a remarqué l’aldéhyde parmi les produits d’oxydation du sucre de lait par un mélange de dichromate de potassium et d’acide sulfurique.
Action des agents réducteurs sur les sucres. — L’hydrogène naissant exerce sur divers sucres une action remarquable qui a d’abord été étudiée par M. Linnemann f Ann. der Chem.u. Pharm., t. CXXI1I, p. 13ü]. Sous l’influence de l’amalgame de sodium la glucose ou le sucre interverti en solution aqueuse fixent de l’hydrogène et donnent de la mannite :
Ce [iis 06 -f H2 = C6H<406.
Cette réaction a été approfondie récemment par M. G. Bouchardat [Compt rend., t. XXIII, p. 199 et 10081. Sous 1 influence de l’amalgame de sodium et de l’eau, la saccharose, la glucose, la lactose sont converties en mannite ou en dulcite et en un certain nombre d’alcools monoatomiques, tels que l’alcool ordinaire, l’alcool isopropylique, l’alcool hexylique. Il est à remarquer que ce dernier est identique avec celui que MM. Erlenmeyer et Wanklyn ont obtenu avec l’iodure d’hexyle qui résulte de l’action réductrice de l’acide iodhydrique sur la mannite ou sur la dulcite.
M. G. Bouchardat a constaté qu’en fixant de l’hydrogène, la glucose donne les trois alcools volatils qui viennent d’être mentionnés, plus de la mannite; que la lactose donne les mêmes produits volatils plus de la dulcite, et que le sucre interverti donne un mélange de mannite et de dulcite.
Action des acides sur les sucres. — Les sucres forment avec les acides des combinaisons analogues aux éthers. Ainsi que la mannite et la dulcite, ils se comportent dans ces réactions comme dos alcools polyatomiques (Berthelot). Toutefois, en raison de la nature complexe des fonctions des sucres, l’action des acides sur ces corps est moins nette qu’on ne le remarque avec les alcools polyatomiques parfaits.
L’acide nitrique concentré agit sur les sucres proprement dits, comme sur la mannite et la dulcite, en formant des dérivés nitrés, qui sont probablement des éthers nitriques des sucres, le groupe AzO2 remplaçant l’hydrogène des oxhydryles.
C’est ainsi qu’on a obtenu avec la saccharose une nitrosaccharose qui est probablement
C1!Hls(Az 0!)4011, avec l’inosite l’hexanitro-inosite CeH6(Az0*)606.
La glucose, la lactose, la tréhalose, donnent des dérivés nitrés dont la composition n’est pas exactement connue. La nitroglucose a été décrite par M. Carey Lea.
L’acide sulfurique concentré décompose énergi uement la saccharose et ses analogues en les noircissant et en dégageant du gaz sulfureux. Il agit moins vivement sur les glucoses. Il se combine avec la dextroglucose de manière à former un acide sulfoconjugué, sans doute analogue à l’acide éthylsulfurique, et qui parait formé par la réaction de 1 molécule sulfurique sur quatre molécules de dextroglucose, avec élimination de 1 molécule d’eau.
Les acides organiques forment avec les sucres des dérivés éthérés. Dans les expériences qu’il a
SUCRES
SUCRlS. — 35 —
faites à ce sujet, M. Berthelot avait obtenu des composés éthérés en chauffant la dextroglucose avec divers acides organiques tels que l’acide acétique, l’acide butyrique, l’acide stéarique; mais, en général, le nombre des molécules d eau éliminées a dépassé d’une unité celui des molécules d’acides monobasiques entrées en combinaison, de telle sorte que les produits obtenus représentaient, non des éthers de la glucose, mais des éthers de la glucosane.
Les équations suivantes montrent cotte particularité (*) :
