Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Реакция, названная в честь органического химика: тест Шиффа
Organic chemistry named reaction
Тест Шиффа – это ранняя реакция в органической химии, разработанная Хьюго Шиффом, и относительно общий химический тест для обнаружения многих органических альдегидов, который также нашел применение в окрашивании биологических тканей. Реагент Шиффа является продуктом реакции красителя, такого как фуксин, с бисульфитом натрия; параросанилин (не содержащий ароматической метильной группы) и новый фуксин (равномерно монометилированный орто-по отношению к аминогруппам красителя) не являются альтернативными красителями с сопоставимой химией обнаружения. При использовании в качестве качественного теста на альдегиды, неизвестный образец добавляется к обесцвеченному реактиву Шиффа; при наличии альдегида развивается характерный малиновый цвет. Реагенты типа Шиффа используются в различных методах окрашивания биологических тканей, например, в окрашивании по Фейльгену и окрашивании по Шиффу с использованием периодической кислоты. Кожа человека также содержит альдегидные функциональные группы на концах сахаридов и поэтому также поддается окрашиванию.
The Schiff test is an early organic chemistry named reaction developed by Hugo Schiff, and is a relatively general chemical test for detection of many organic aldehydes that has also found use in the staining of biological tissues. The Schiff reagent is the reaction product of a dye formulation such as fuchsin and sodium bisulfite; pararosaniline (which lacks an aromatic methyl group) and new fuchsin (which is uniformly mono methylated ortho to the dye's amine functionalities) are not dye alternatives with comparable detection chemistry. In its use as a qualitative test for aldehydes, the unknown sample is added to the decolorized Schiff reagent; when aldehyde is present a characteristic magenta color develops. Schiff type reagents are used for various biological tissue staining methods, e. g. Feulgen stain and periodic acid Schiff stain. Human skin also contains aldehyde functional groups in the termini of saccharides and so is stained as well.
Механизм
Растворы фуксина выглядят окрашенными из-за поглощения видимой части спектра центральной хиноидной структурой (см. также, например, виоген), но "обесцвечиваются" при сульфонировании красителя в центральном атоме углерода сернистой кислотой или ее сопряженным основанием, бисульфитом. Эта реакция нарушает делокализованную расширенную π-электронную систему и резонанс, благоприятствовавшие в исходной молекуле. Дальнейшая реакция реактива Шиффа с альдегидами является сложной, и несколько исследовательских групп сообщают о множестве продуктов реакции с моделями соединений. В общепринятом в настоящее время механизме парарозанилин и бисульфит объединяются с образованием "обесцвеченного" аддукта, с сульфонированием в центральном атоме углерода, как описано и показано. Свободные, незаряженные ароматические аминогруппы затем реагируют с тестируемым альдегидом, образуя две альдиминовые группы; эти группы также названы в честь их первооткрывателя – основаниями Шиффа (азометинами), при этом обычный карбиноламинный (гемиаминальный) промежуточный продукт образуется и обезвоживается на пути к основанию Шиффа. Эти электрофильные альдиминовые группы затем реагируют с дополнительным бисульфитом, и продукт Ar NH CH(R) SO3− (и другие резонансно-стабилизированные виды, находящиеся в равновесии с продуктом) обуславливают малиновый цвет положительной пробы. Предварительное образование классических бисульфитных аддуктов тестируемого альдегида, при их стабильности, может приводить к ложноотрицательным результатам, например, при определении альдегидного конца глюкозы. Экспериментальные доказательства были предоставлены Хардонком и ван Дюйном в 1964 году. В 1980 году Робинс, Абрамс и Пинкок предоставили существенные данные ЯМР в поддержку механизма, что привело к его всеобщему признанию. Стюард исследовал механизм в 1966 году и в целом считал его верным. Второй, более ранний механизм продолжает появляться в литературе. Он был предложен в 1921 году выдающимся немецким органическим химиком Генрихом Виландом и его учеником Георгом Шёуингом (1895–1949). Считалось, что бисульфит реагирует с доступными ароматическими аминофункциональными группами с образованием N-сульфиновых кислот, Ar NH SO2H, за которым следует реакция с альдегидом с образованием сульфонамидов, Ar NH SO2CH(OH) R. Данные ЯМР 1980 года, позволившие визуализировать промежуточные продукты, не подтверждают этот механизм или сульфонамиды в качестве хромогенного продукта.
Fuchsin solutions appear colored due to the visible wavelength absorbance of its central quinoid structure—see also for example viologen —but are "decolorized" upon sulfonation of the dye at its central carbon atom by sulfurous acid or its conjugate base, bisulfite. This reaction disrupts the otherwise favored delocalized extended pi electron system and resonance in the parent molecule. The further reaction of the Schiff reagent with aldehydes is complex with several research groups reporting multiple reaction products with model compounds. In the currently accepted mechanism, the pararosaniline and bisulfite combine to yield the "decolorized" adduct with sulfonation at the central carbon as described and shown. The free, uncharged aromatic amine groups then react with the aldehyde being tested to form two aldimine groups; these groups have also been named for their discoverer as Schiff bases (azomethines), with the usual carbinolamine (hemiaminal) intermediate being formed and dehydrated en route to the Schiff base. These electrophilic aldimine groups then react with further bisulfite, and the Ar NH CH(R) SO3− product (and other resonance stabilized species in equilibrium with the product) give rise to the magenta color of a positive test. Prior formation of classical bisulfite adducts of the tested aldehyde may, when the adducts are stable, give rise to false negative tests such as in the case of testing for the aldehydic terminus of glucose. and experimental evidence was provided by Hardonk and van Duijn in 1964. In 1980, Robins, Abrams and Pincock provided substantial NMR evidence for the mechanism, leading to its general acceptance. Stoward had examined the mechanism in 1966 and, on the whole, considered this mechanism to be correct. A second, earlier mechanism continues to appear in the literature. The mechanism was proposed in 1921 by the eminent German organic chemist Heinrich Wieland and his student Georg Scheuing (1895–1949). Bisulphite was believed to react with the available aromatic amine functional groups to form N sulfinic acid groups, Ar NH SO2H, followed by reaction with aldehyde to form sulfonamides, Ar NH SO2CH(OH) R. The 1980 NMR data that allowed visualization of intermediates does not support this mechanism or the sulfonamides as the chromogenic product.