Люминол: Химические свойства и применение в криминалистике.
Luminol
Люминол: химическое вещество для обнаружения следов крови и металлов. Применение в криминалистике и биологии. Химические свойства и реакция хемилюминесценции.
Люминол (C8H7N3O2) – это химическое вещество, демонстрирующее химиолюминесценцию, проявляющуюся в виде синего свечения при смешивании с подходящим окислителем. Люминол представляет собой белое или бледно-желтое кристаллическое вещество, растворимое в большинстве полярных органических растворителей, но нерастворимое в воде. Криминалисты используют люминол для обнаружения микроскопических следов крови на местах преступлений, поскольку он реагирует с железом, содержащимся в гемоглобине. Биологи применяют его в клеточных анализах для обнаружения меди, железа, цианидов, а также специфических белков методом вестерн-блоттинга. При равномерном распылении люминола на поверхность, следовые количества активирующего окислителя вызывают его свечение синим цветом, видимым в темноте. Свечение длится около 30 секунд, но может быть зафиксировано на фотографии. Интенсивность свечения выше в областях с большим количеством распыленного вещества, однако она не указывает на количество крови или другого активатора.
Luminol (C8H7N3O2) is a chemical that exhibits chemiluminescence, with a blue glow, when mixed with an appropriate oxidizing agent. Luminol is a white to pale yellow crystalline solid that is soluble in most polar organic solvents, but insoluble in water. Forensic investigators use luminol to detect trace amounts of blood at crime scenes, as it reacts with the iron in hemoglobin. Biologists use it in cellular assays to detect copper, iron, cyanides, as well as specific proteins via western blotting. When luminol is sprayed evenly across an area, trace amounts of an activating oxidant make the luminol emit a blue glow that can be seen in a darkened room. The glow only lasts about 30 seconds, but can be documented photographically. The glow is stronger in areas receiving more spray; the intensity of the glow does not indicate the amount of blood or other activator present.
Синтез
Люминол синтезируется в двухстадийном процессе, начиная с 3-нитрофталевой кислоты. Сначала гидразин (N2H4) нагревают с 3-нитрофталевой кислотой в высококипящем растворителе, таком как триэтиленгликоль и глицерин. Происходит реакция ацильного замещения с образованием связи и выделением воды, в результате чего образуется 3-нитрофтальгидразид. Восстановление нитрогруппы до аминогруппы дитионитом натрия (Na2S2O4) через неустойчивый промежуточный продукт – гидроксиламин – приводит к образованию люминола. Это соединение было впервые синтезировано в Германии в 1902 году, но название "люминол" ему было присвоено только в 1934 году.
Luminol is synthesized in a two step process, beginning with 3 nitrophthalic acid. First, hydrazine (N2H4) is heated with the 3 nitrophthalic acid in a high boiling solvent such as triethylene glycol and glycerol. An acyl substitution condensation reaction occurs, with loss of water, forming 3 nitrophthalhydrazide. Reduction of the nitro group to an amino group with sodium dithionite (Na2S2O4), via a transient hydroxylamine intermediate, produces luminol. The compound was first synthesized in Germany in 1902, but was not named "luminol" until 1934.
Теория
Следователи с места преступления используют люминол для обнаружения следов крови, даже если их пытались очистить или удалить. Следователь распыляет раствор люминола и окислителя. Железо, содержащееся в крови, выступает в роли катализатора люминесценции. Для возникновения реакции требуется очень небольшое количество катализатора по сравнению с количеством люминола, что позволяет обнаруживать даже микроскопические следы крови. Синее свечение длится около 30 секунд после каждого распыления. Для регистрации свечения необходимо достаточно темное помещение. Любое зафиксированное свечение может быть задокументировано с помощью фотографии с длительной выдержкой.
Crime scene investigators use luminol to find traces of blood, even if someone has cleaned or removed it. The investigator sprays a solution of luminol and the oxidant. The iron in blood catalyses the luminescence. The amount of catalyst necessary to cause the reaction is very small relative to the amount of luminol, allowing detection of even trace amounts of blood. The blue glow lasts for about 30 seconds per application. Detecting the glow requires a fairly dark room. Any glow detected may be documented by a long exposure photograph.
Недостатки
Использование люминола при расследовании места преступления несколько затрудняется тем, что он реагирует на соединения железа и меди, отбеливатели, хрен, фекалии или следы сигаретного дыма.
Luminol's use in a crime scene investigation is somewhat hampered by the fact that it reacts to iron and copper containing compounds, bleaches, horseradish, fecal matter, or cigarette smoke residue.