тест Шиффа
| Классификация | Колориметрический метод |
|---|---|
| Аналиты | Альдегиды |
Строение красителя фуксина.
Тест Шиффа — это ранняя органической химии реакция , разработанная Хьюго Шиффом . [ 1 ] и представляет собой относительно общий химический тест для обнаружения многих органических альдегидов , который также нашел применение при окрашивании биологических тканей. [ 2 ] Реактив Шиффа представляет собой продукт реакции красителя, такого как фуксин и бисульфит натрия ; парарозанилин (у которого отсутствует ароматическая метильная группа) и новый фуксин (который однородно монометилирован в орто-положении по отношению к аминным функциональным группам красителя) не являются альтернативами красителям с сопоставимой химией обнаружения.
При использовании в качестве качественного теста на альдегиды неизвестный образец добавляется к обесцвеченному реагенту Шиффа; в присутствии альдегида появляется характерный пурпурный цвет. Реагенты типа Шиффа используются для различных методов окрашивания биологических тканей , например, окрашивания по Фельгену и окрашивания периодической кислотой по Шиффу . Человеческая кожа также содержит альдегидные функциональные группы на концах сахаридов и поэтому также окрашивается.
Механизм
[ редактировать ]Растворы фуксина кажутся окрашенными из-за поглощения видимой длины волны его центральной хиноидной структуры - см. Также, например, виологен - но «обесцвечиваются» при сульфировании красителя по его центральному атому углерода сернистой кислотой или его сопряженным основанием, бисульфитом. Эта реакция разрушает предпочитаемую в противном случае делокализованную расширенную пи-электронную систему и резонанс в родительской молекуле. [ 3 ]
Дальнейшая реакция реагента Шиффа с альдегидами сложна: несколько исследовательских групп сообщают о множественных продуктах реакции с модельными соединениями. В принятом в настоящее время механизме парарозанилин и бисульфит объединяются, образуя «обесцвеченный» аддукт с сульфированием по центральному атому углерода, как описано и показано. Свободные незаряженные группы ароматического амина затем реагируют с тестируемым альдегидом с образованием двух альдиминовых групп; эти группы также были названы в честь своего первооткрывателя основаниями Шиффа ( азометины ), при этом обычный промежуточный карбиноламин ( гемиаминал ) образуется и дегидратируется на пути к основанию Шиффа. Эти электрофильные альдиминовые группы затем реагируют с дальнейшим бисульфитом, и Ar-NH-CH(R)-SO 3 − продукт (и другие резонансно- стабилизированные вещества, находящиеся в равновесии с продуктом) вызывают пурпурный цвет положительного теста. [ 4 ] Предварительное образование классических бисульфитных аддуктов тестируемого альдегида может, если аддукты стабильны, привести к ложноотрицательным результатам тестов, например, в случае тестирования альдегидного конца глюкозы. [ 4 ] Реактив Шиффа при реакции с ацетальдегидом дает розовую окраску.
Такой имин-опосредованный механизм был впервые предложен Полом Румпфом (1908–1999) в 1935 г. [ 5 ] экспериментальные доказательства были предоставлены Хардонком и ван Дуйном в 1964 году. [ 6 ] В 1980 году Робинс, Абрамс и Пинкок предоставили существенные методом ЯМР , что привело к его всеобщему признанию. доказательства существования этого механизма [ 7 ] Стоуард исследовал этот механизм в 1966 году и в целом счел его правильным. [ 8 ]
В литературе продолжает появляться второй, более ранний механизм. [ 9 ] Механизм был предложен в 1921 году выдающимся немецким химиком-органиком Генрихом Виландом и его учеником Георгом Шойингом (1895–1949). [ 10 ] [ 11 ] Считалось, что бисульфит реагирует с доступными ароматического амина функциональными группами с образованием групп N-сульфиновой кислоты Ar-NH-SO 2 H с последующей реакцией с альдегидом с образованием сульфонамидов Ar-NH-SO 2 CH(OH)-R. Данные ЯМР 1980 года, которые позволили визуализировать промежуточные соединения, не подтверждают этот механизм или сульфонамиды как хромогенный продукт. [ 7 ]
См. также
[ редактировать ]- Удаление реагента
- реактив Фелинга
- 2,4-динитрофенилгидразин
- Решение Фелинга
- проба Барфоеда
- реактив Бенедикта
Ссылки
[ редактировать ]- ^ См.:
- Шифф, Хьюго (1866) «Новая серия органических диаминов. Отдел Цейта». (Новая серия органических диаминов. Вторая часть.), Юстус Либигс Анналы химии , 140 : 92–137. [на немецком языке] Со стр. 132: «Розовый анилинсульфит не соединяется непосредственно с альдегидами. Если встряхнуть красный раствор кристаллизованного нейтрального сульфита или желтый раствор, содержащий лейканилин, приготовленный указанным выше способом, с любым жидким альдегидом, то сразу же получится красный раствор, и это цвет постепенно меняется, превращаясь в более светлый или темный фиолетово-синий, в зависимости от используемого альдегида». (Сульфит розанилина [т.е. фуксина] не соединяется напрямую с альдегидами. Если встряхнуть с любым жидким альдегидом красный раствор кристаллизованного нейтрального сульфита [фуксина] или даже желтый раствор, приготовленный вышеупомянутым способом, и который содержит лейканилин [т. е. фуксин, обработанный водным раствором сернистой кислоты], то сразу получается красный раствор, и этот цвет превращается в более светлый или темный фиолетово-синий, в зависимости от используемого альдегида.)
- См. также: Шифф, Уго (1866) «О новой серии органических оснований» , Журнал естественных и экономических наук , 2 : 201–257. [на итальянском языке] Со стр. 253: «Сульфит розанилина не соединяется непосредственно с альдегидами. Когда сернистый раствор гидрата или ацетата розанилина перемешивают с каким-либо альдегидом, то желтый раствор сразу же приобретает красный цвет, который постепенно переходит в красивый фиолетовый, более или менее интенсивный в зависимости от нанесён альдегид». (Сульфит розанилина непосредственно с альдегидами не соединяется. Если сернистый раствор гидрата розанилина или ацетата розанилина встряхнуть с каким-либо альдегидом, то желтый раствор сразу приобретает красный цвет, который мало-помалу переходит в тонкий фиолетовый, [который] более или менее интенсивный в зависимости от используемого альдегида.)
- См. также: Шифф, Хьюго (1867) « Производные розаналина [т.е. фуксина]», Comptes Rendus , 64 : 182–184. [на французском языке] Со стр. 182: «…если разбавленный сернистый раствор, или сульфита, или какой-либо другой соли розанилина, размешать с несколькими каплями альдегида, то выделится сернистая кислота, раствор окрасится сначала в красный, затем в пурпурный цвет. и мало-помалу образуется осадок, состоящий из мелких кристаллических чешуек медно-фиолетового цвета». (… если встряхнуть разбавленный сернистый раствор сульфита или любой другой соли розанилина [т. е. фуксина] с несколькими каплями альдегида, то выделится сернистая кислота; раствор сначала окрасится в красный цвет, затем в фиолетовый, а затем постепенно образуется осадок, состоящий из мелких кристаллических чешуек медно-фиолетового цвета.)
- ^ Гистология, биология клеток и тканей , 5-е изд., 1983 г. ISBN 0-333-35406-0
- ^ Хуан Карлос Стокерт, Альфонсо Бласкес-Кастро (2017). Флуоресцентная микроскопия в науках о жизни . Издательство Bentham Science. ISBN 978-1-68108-519-7 . Проверено 17 декабря 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Schiffsche Probe» (тест Шиффа), Байройтский университет, Бавария, Германия , по состоянию на 8 марта 2013 г. [на немецком языке]
- ^ Румпф, П. (1935) «Физико-химические исследования цветной реакции альдегидов, названной «реакцией Шиффа»), Annales de Chimie , 11-я серия, 3 : 327–442. [на французском языке]
- ^ Хардонк, М.Дж. и Ван Дуейн, П. (1964) «Механизм реакции Шиффа, изученный с помощью гистохимических модельных систем», Журнал гистохимии и цитохимии , 12 (10): 748–751.
- ^ Перейти обратно: а б Робинс, Дж. Х., Абрамс, Г. Д. и Пинкок, Дж. А. (1980) «Структура альдегидных аддуктов реагента Шиффа и механизм реакции Шиффа, определенный с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса», Canadian Journal of Chemistry , 58 (4): 339– 347.
- ^ Стоуард, П.Дж. (1966) «Некоторые комментарии к механизму реакции Шиффа», Журнал гистохимии и цитохимии , 14 (9): 681–683.
- ^ Гистохимия, теоретическая и прикладная 4-е изд. 1985 год ISBN 0-443-02997-0 Примечание: описание механизма сульфоновой кислоты в этом издании содержит ошибку, поскольку альдегидная группа R связана с азотом, а не со своим углеродным соседом.
- ^ Виланд, Генрих; Шойинг, Георг (1921) «Фуксин-сернистая кислота и ее цветная реакция с альдегидами» , отчеты Немецкого химического общества , 54 (10): 2527–2555. [на немецком языке]
- ^ Пухтлер, Хольде; Мелоан, Сьюзен Н.; Брютон, Барбара Р. (1975) «К истории основных реакций фуксина и альдегида-Шиффа с 1862 по 1935 год», Histochemistry , 41 (3): 185–194.