Üzvi kimyada maddələr öyrənilərkən müəyyən birləşmələrin tərkibini təyin etmək üçün ondan çox müxtəlif keyfiyyət reaksiyalarından istifadə edilir. Belə bir vizual təhlil, lazımi maddələrin olub olmadığını dərhal anlamağa imkan verir və əgər onlar mövcud deyilsə, onları müəyyən etmək üçün əlavə təcrübələri əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilərsiniz. Bu reaksiyalara amin birləşmələrinin vizual təyinində əsas olan ninhidrin daxildir.
Bu nədir?
Ninhidrin, ikinci atomunda 2 hidroksil qrupu olan (OH-) heterosiklə bağlı bir aromatik halqadan ibarət dikarbonil birləşməsidir. Bu maddə indionun - 1, 3-ün birbaşa oksidləşməsi ilə əldə edilir və buna görə də beynəlxalq nomenklaturaya görə, bu ada malikdir: 2, 2 - dihidroksiinandion -1, 3 (şəkil 1).
Saf ninhidrin sarı və ya ağ kristaldırqızdırıldıqda suda və digər qütb üzvi həlledicilərdə, məsələn, asetonda yaxşı həll olunan rənglər. Bu olduqca zərərli bir maddədir, əgər dəri ilə çox miqdarda və ya selikli qişalarla təmasda olarsa, tənəffüs zamanı da daxil olmaqla qıcıqlanmaya səbəb olur. Bu birləşmə ilə işləyərkən diqqətli olun və yalnız əlcəklərlə işləyin, çünki o, dəri ilə təmasda olduqda, dəri hüceyrə zülalları ilə reaksiya verir və onu bənövşəyi rəngə boyayır.
Reaktiv Maddələr
Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, ninhidrin reaksiyası ilk növbədə amin birləşmələrinin tərkibinin vizual təyini üçün istifadə olunur:
- α-amin turşuları (zülallarda daxil olmaqla);
- aminoşəkərlər;
- tərkibində –NH2 və -NH qrupları olan alkaloidlər;
- müxtəlif aminlər.
Qeyd etmək lazımdır ki, ikincili və üçüncü dərəcəli aminlər bəzən çox zəif reaksiya verirlər, buna görə də onların mövcudluğunu təsdiqləmək üçün daha çox araşdırmaya ehtiyac var.
Kəmiyyət təyini üçün müxtəlif xromatoqrafiya üsullarından istifadə olunur, məsələn, kağız xromatoqrafiyası (BC), nazik təbəqə xromatoqrafiyası (TLC) və ya bərk daşıyıcıların müxtəlif mühitlərdə ninhidrin məhlulu ilə yuyulması.
Bu reaksiya amin birləşmələri üçün spesifik deyil, çünki reagent bir anda hamısı ilə birlikdə daxil ola bilər. Bununla belə, reaksiya məhsulları tərəfində, karbon qazı baloncuklarının (CO2) buraxılması şəklində bir xüsusiyyətə malikdir və bu, yalnız α-amino ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda tipikdir. turşular.
Mexanizm xüsusiyyətləri
BƏdəbiyyatda ninhidrin reaksiya tənliyinin müxtəlif şərhləri var. Bəzi tədqiqatçılar ammonyak və ninhidrinin iştirakı ilə eyni zamanda "Rueman bənövşəyi" (və ya "Rueman mavisi") adlı rəngləndirici maddə əmələ gətirən 2-aminoinandiondan hidrindantin əmələ gəlməsini buraxırlar, digərləri isə əksinə, yalnız onun aralıq amin məhsullarının iştirakı olmadan iştirak. Reaksiyanın özünün qeydində maraqlı məqamlar da var, xüsusən də bu, boya əmələ gətirmək üçün ninhidrinin amin törəməsinin onun əsas molekuluna birləşdirilməsi üsullarına aiddir. Aralıq amin tərəfindən sulu mühitdən əldə edilən “gəzən hidrogenin” yerinin göstəricisi də sual altında qalır: o, ya keton qrupunda, ya da –NH2-nin yanında ola bilər.
Əslində H atomu ilə nüans əhəmiyyətsizdir, çünki onun birləşmədəki mövqeyi reaksiyanın gedişində xüsusi rol oynamır, ona görə də diqqət yetirilməməlidir. Mümkün mərhələlərdən birinin buraxılmasına gəlincə, burada səbəb nəzəri aspektdədir: indiyə qədər Rueman bənövşəyi meydana gəlməsinin dəqiq mexanizmi dəqiq müəyyən edilməmişdir, buna görə də ninhidrin reaksiyasının tamamilə fərqli sxemlərini tapmaq olar.
Reagentin amin birləşmələri ilə ən tam mümkün qarşılıqlı təsir kursu aşağıda təklif olunacaq.
Reaksiya mexanizmi
Birincisi, ninhidrin α-amin turşusu ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, onu hidroksi qruplarının parçalanma yerində birləşdirir və kondensasiya məhsulu əmələ gətirir (şək. 2a). Sonra sonuncu məhv edilir, aralıq amin, aldehid və karbon dioksidi buraxır (şəkil 2b). Qoşularkən son məhsuldanninhidrin, Rueman bənövşəyi quruluşu (diketonhidindenketohidrinamin, Şəkil 2c) sintez olunur. Aralıq amindən hidrindantinin (azaldılmış ninhidrin) mümkün əmələ gəlməsi də göstərilir ki, bu da reagentin özünün artıqlığı ilə ammonyakın (daha doğrusu, ammonium hidroksid) iştirakı ilə rəngləndirici birləşməyə çevrilir (şəkil 2d).
Hidrindantinin əmələ gəlməsini hidrogen sulfid ninhidrin molekuluna təsir etdikdə Rueman özü sübut etmişdir. Bu birləşmə Na2CO3 natrium karbonatda həll olunaraq məhlulu tünd qırmızı rəngə boyayır. Seyreltilmiş xlorid turşusu əlavə edildikdə hidrindantin çökür.
Çox güman ki, ara amin, hididantin, ninhidrin və boyanın strukturu qızdırıldıqda qeyri-sabit olduqlarına görə müəyyən tarazlıqdadır və bu da bir neçə əlavə mərhələnin olmasına imkan verir.
Bu mexanizm strukturun qalan hissəsinin –NH2-dən xaric edilməsi nəticəsində yaranan əlavə məhsullar istisna olmaqla, digər amin birləşmələri ilə ninhidrin reaksiyasını izah etmək üçün uyğundur., -NH və ya -N.
Biuret testi və zülallara qarşı digər reaksiyalar
Qeyri-zülal strukturlarının peptid bağlarının keyfiyyət analizi təkcə yuxarıda göstərilən reagentin iştirakı ilə deyil. Bununla belə, zülallara ninhidrin reaksiyası zamanı qarşılıqlı təsir –CO-NH‒ qrupları boyunca deyil, amin qrupları boyunca baş verir. Amin birləşmələri ilə məhlula ionların əlavə edilməsi ilə xarakterizə olunan "biuret reaksiyası" adlanan bir reaksiya var.qələvi mühitdə CuSO4 və ya Cu(OH)2-dən ikivalent mis (Şəkil 3).
Təhlil zamanı lazımi strukturların mövcudluğunda peptid bağlarının bir reagenti digərindən fərqləndirən rəng kompleksinə bağlanması nəticəsində məhlul tünd göy rəng alır. Buna görə biuret və ninhidrin reaksiyaları –CO-NH‒ qrupu ilə zülal və qeyri-zülal strukturlarına münasibətdə universaldır.
Siklik aminturşuları təyin edərkən nitratlandıqda sarı rəng verən azot turşusunun HNO3 konsentratlı məhlulu ilə ksantoprotein reaksiyasından istifadə olunur. Dəridəki bir damla reagent də dəri hüceyrələrindəki amin turşuları ilə reaksiyaya girərək sarı rəng nümayiş etdirir. Azot turşusu yanıqlara səbəb ola bilər və əlcəklərlə də işlənməlidir.
Amin birləşmələri ilə qarşılıqlı təsir nümunələri
α-amin turşuları üçün ninhidrin reaksiyası sarı rəngin əmələ gəlməsi ilə reaksiyaya girən prolin və hidroksiprolin strukturları istisna olmaqla, yaxşı vizual nəticə verir. Bu təsirin mümkün izahı ninhidrinin bu strukturlarla qarşılıqlı təsirinin digər ətraf mühit şəraitində tapıldı.
Amin qrupu ilə reaksiya
Sınaq spesifik olmadığı üçün qarışıqda ninhidrin reaksiyasından istifadə edərək alaninin vizual aşkarlanması mümkün deyil. Bununla belə, kağız xromatoqrafiyası ilə müxtəlif α-amin turşularının nümunələrini tətbiq edərkən, onları ninhidrin sulu məhlulu ilə çiləyərkən və xüsusi mühitdə inkişaf etdirərkən,təkcə iddia edilən birləşmənin deyil, həm də digərlərinin kəmiyyət tərkibini hesablayın.
Sxematik olaraq alaninin ninhidrinlə qarşılıqlı təsiri eyni prinsipə uyğundur. O, amin qrupundakı reagentə bağlanır və aktiv hidronium ionlarının təsiri altında (H3O+) karbonda parçalanır. -azot bağı, asetaldehid (CH3COH) və karbon dioksidə (CO2) parçalanır. Başqa bir ninhidrin molekulu azotla birləşərək su molekullarını sıxışdırır və rəngləmə strukturu əmələ gəlir (şək. 4).
Heterosiklik amin birləşməsi ilə reaksiya
Prolinlə ninhidrin reaksiyası, xüsusən xromatoqrafik analizlərdə spesifikdir, çünki turşu mühitdə bu cür strukturlar əvvəlcə sarıya, sonra neytralda bənövşəyi rəngə çevrilir. Tədqiqatçılar bunu azotun xarici enerji səviyyəsini tamamlayan çoxlu sayda hidrogen protonunun mövcudluğundan dəqiq şəkildə təsirlənən ara birləşmədə dövrün yenidən təşkili xüsusiyyəti ilə izah edirlər.
Heterosiklin məhvi baş vermir və ona 4-cü karbon atomunda başqa bir ninhidrin molekulu bağlanır. Daha çox qızdırıldıqdan sonra neytral mühitdə yaranan struktur Rueman bənövşəyi rənginə çevrilir (Şəkil 5).
Əsas reagentin hazırlanması
Ninhidrin testi müəyyən üzvi və amin strukturlarının həllindən asılı olaraq müxtəlif məhlullarla aparılır.qeyri-üzvi birləşmələr.
Əsas reagent suda 0,2% məhlulun hazırlanmasıdır. Bu çox yönlü qarışıqdır, çünki əksər birləşmələr H2O-da yaxşı həll olunur. Təzə hazırlanmış reagent əldə etmək üçün 0,2 q kimyəvi cəhətdən təmiz ninhidrin nümunəsi 100 ml suda seyreltilir.
Qeyd etmək lazımdır ki, bəzi təhlil edilən məhlullar üçün bu konsentrasiya kifayət deyil, ona görə də 1% və ya 2% məhlullar hazırlana bilər. Bu, dərman xammalının ekstraktları üçün xarakterikdir, çünki onların tərkibində müxtəlif sinif amin birləşmələri var.
Xromatoqrafik tədqiqatlar apararkən məhlullar, məsələn, qarışığı bir sütun vasitəsilə bərk daşıyıcıda yuyarkən, spirt, dimetil sulfoksid, aseton və digər qütb həlledicilərdə hazırlana bilər - hər şey müəyyən bir həlledicidən asılı olacaq. amin strukturları.
Tətbiq
Ninhidrin reaksiyası məhlulda çoxlu amin birləşmələrini aşkarlamağa imkan verir ki, bu da onu üzvi maddələrin keyfiyyət analizində istifadə edilən ilklərdən biri etdi. Vizual təyinetmə təcrübələrin sayını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır, xüsusən də zəif öyrənilmiş bitkilər, dərmanlar və dozaj formaları, həmçinin naməlum məhlullar və qarışıqlar təhlil edilərkən.
Məhkəmə elmində bu üsul istənilən səthdə tər izlərinin olub-olmadığını müəyyən etmək üçün geniş istifadə olunur.
Reaksiyanın qeyri-spesifikliyinə baxmayaraq, ninhidrin reaksiyasının kimyəvi təcrübədən çıxarılması mümkün deyil, çünkibu maddənin daha az zəhərli analoqlarla (məsələn, oksolin) əvəz edilməsi onların amin qruplarına daha zəif həssaslıq göstərdiyini və fotometrik analizlərdə yaxşı nəticə vermədiyini sübut etdi.
