斐林试剂

通过检验醛基是否存在来测定还原糖的一种分析化学试剂

斐林试剂(英语:Fehling's reagent),也称斐林试液菲林试剂,是一种常用的分析化学试剂。西元1849年由德国化学家赫尔曼·冯·斐林英语Hermann von Fehling制作出来。斐林试剂能检验出醛基的存在,因此也可以用来测定还原糖[1]

斐林试剂中的活化剂——二酒石酸根合铜(II)离子的球棒模型
蜂蜜中加入葡萄糖,并与斐林试剂反应产生的颜色变化。葡萄糖属于还原糖,在碱性的斐林试剂中会生成醛基,故能使原本蓝色的试剂转为红棕色。

制备

通常在需要使用斐林试剂时,会直接在实验室调配。它由两个试剂混合制得,分别是斐林试液A和斐林试液B。斐林试液A为蓝色硫酸铜溶液,斐林试液B为酒石酸钾钠(或称罗谢尔盐)和强氢氧化钠的无色透明混合溶液。两种试液配制方法如下:

  • 斐琳试液A:由69.28g的无水硫酸铜溶于1L蒸馏水中得到
  • 斐琳试液B:由360g的四水合酒石酸钾钠和120g的氢氧化钠溶于1L蒸馏水中得到

将以上两试液等体积混合即可得到深蓝色的斐林试剂。斐林试剂中由酒石酸钾钠解离出来的酒石酸离子(C4H4O62-)与离子(Cu2+(aq)螯合形成双齿配合物二酒石酸根合铜(II)离子(如下图所示),从而防止溶液中的硫酸铜和氢氧化钠反应形成氢氧化铜(CuSO4+NaOH→Cu(OH)2)。

 

斐林试剂可以用于鉴定含有羰基化合物是否为醛或酮。试剂中的二价双酒石酸盐负离子螯合物氧化剂和此检测中的活化剂。将待测试的物质加入斐林试剂中混合并共热,若化合物中具有醛基则会被氧化呈阳性反应,此外除具有α-羟基酮官能基的化合物,其他酮类皆不与斐林试剂反应。

该反应原理是二价双酒石酸盐负离子会去氧化羧酸阳离子,在这个过程中螯合物的中央二价铜离子被还原成为一价铜离子(即发生了氧化还原反应),形成砖红色的氧化亚铜沉淀,此即斐林试剂的阳性反应结果(同为本尼迪克试剂的阳性反应)。反之,没有发生沉淀则为阴性结果;若待测试物质为芳香醛类则不会与斐林试剂反应,而应使用多仑试剂(银氨溶液)进行检测。

斐林试剂因可与醛糖反应(具有醛基)而常用于检验是否存在单糖。另外特别的是酮糖也可以用此法检测,这是由于酮糖类的单糖(如果糖)会与斐林试剂中的碱作用,使之转化为醛糖,进而可以被斐林试剂氧化从而呈阳性反应。[2] 因此斐林试剂常用于单糖的检测。

斐林试剂也可以用于检测糖尿病,它可以与尿液中的葡萄糖反应。还有另一个用途是把淀粉分解成葡萄糖浆和麦芽糊精(maltodextrin)以测定还原糖的量,也就是所谓的葡萄糖当量(Dextrose equivalent,DE)。

甲酸(HCOOH)在斐林测试中呈阳性反应,在与多仑试剂本尼迪克试剂的测试中也同样会呈阳性反应,这是因为其结构亦可看作是醛基加羟基,易被氧化成二氧化碳

总反应式

醛基与 Cu2+ 在斐林试剂中的总反应可被写为:

 

加入酒石酸可写为:

 

安全性

试剂中的氢氧化钠具有腐蚀性,所以应注意不要跟皮肤接触。另外硫酸铜属于重金属盐,若误食会造成中毒,成人致死剂量0.9g/kg。[2]

本尼迪克试剂作为另一种检测还原糖的试剂,使用较无害的碳酸钠和柠檬酸钠,可以保存更久且更安全。

参见

参考资料

  1. ^ H. Fehling. Die quantitative Bestimmung von Zucker und Stärkmehl mittelst Kupfervitriol. Annalen der Chemie und Pharmacie. 1849, 72 (1): 106–113. doi:10.1002/jlac.18490720112. 
  2. ^ 2.0 2.1 Fehling's Test for Reducing Sugars. [2008-09-17]. (原始内容存档于2008-01-24). 

外部链接