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prueba de Schiff

La estructura del tinte fucsina.

La prueba de Schiff es una de las primeras reacciones químicas orgánicas denominada reacción desarrollada por Hugo Schiff , [1] y es una prueba química relativamente general para la detección de muchos aldehídos orgánicos que también ha encontrado uso en la tinción de tejidos biológicos. [2] El reactivo de Schiff es el producto de reacción de una formulación de tinte como fucsina y bisulfito de sodio ; la pararosanilina (que carece de un grupo metilo aromático ) y la nueva fucsina (que está uniformemente monometilada en posición orto a las funcionalidades amina del tinte) no son tintes alternativos con una química de detección comparable.

En su uso como prueba cualitativa para aldehídos, la muestra desconocida se agrega al reactivo de Schiff decolorado; cuando hay aldehído presente, se desarrolla un color magenta característico . Los reactivos de tipo Schiff se utilizan para diversos métodos de tinción de tejidos biológicos , por ejemplo, la tinción de Feulgen y la tinción con ácido periódico de Schiff . La piel humana también contiene grupos funcionales aldehído en los extremos de los sacáridos y, por lo tanto, también está teñida.

Mecanismo

Las soluciones de fucsina aparecen coloreadas debido a la absorbancia de longitud de onda visible de su estructura quinoide central (ver también, por ejemplo, viológeno ), pero se "decoloran" tras la sulfonación del tinte en su átomo de carbono central por ácido sulfuroso o su base conjugada, bisulfito. Esta reacción altera el sistema de electrones pi extendido deslocalizado, que de otro modo sería favorecido , y la resonancia en la molécula original. [3]

La estructura del reactivo de Schiff "decolorado".

La reacción posterior del reactivo de Schiff con aldehídos es compleja y varios grupos de investigación han informado de múltiples productos de reacción con compuestos modelo. En el mecanismo actualmente aceptado, la pararosanilina y el bisulfito se combinan para producir el aducto "decolorado" con sulfonación en el carbono central como se describe y muestra. Los grupos amina aromáticos libres y sin carga reaccionan luego con el aldehído que se está probando para formar dos grupos aldimina ; Estos grupos también han sido nombrados por su descubridor como bases de Schiff ( azometinas ), formándose y deshidratando el intermediario carbinolamina ( hemiaminal ) habitual en el camino hacia la base de Schiff. Estos grupos aldimino electrófilos luego reaccionan con más bisulfito, y el producto Ar-NH-CH(R)-SO 3 − (y otras especies estabilizadas por resonancia en equilibrio con el producto) dan lugar al color magenta de una prueba positiva. [4] La formación previa de aductos de bisulfito clásicos del aldehído analizado puede, cuando los aductos son estables, dar lugar a pruebas falsas negativas, como en el caso de las pruebas del extremo aldehídico de la glucosa. [4] El reactivo de Schiff al reaccionar con acetaldehído da un color rosa.

Paul Rumpf (1908-1999) propuso por primera vez un mecanismo de este tipo mediado por iminas en 1935, [5] y Hardonk y van Duijn proporcionaron pruebas experimentales en 1964. [6] En 1980, Robins, Abrams y Pincock proporcionaron pruebas sustanciales de RMN. evidencia del mecanismo, lo que llevó a su aceptación general. [7] Stoward había examinado el mecanismo en 1966 y, en general, lo consideraba correcto. [8]

Un segundo mecanismo anterior sigue apareciendo en la literatura. [9] El mecanismo fue propuesto en 1921 por el eminente químico orgánico alemán Heinrich Wieland y su alumno Georg Scheuing (1895-1949). [10] [11] Se creía que el bisulfito reaccionaba con los grupos funcionales amina aromática disponibles para formar grupos de ácido N-sulfínico, Ar-NH-SO 2 H, seguido de una reacción con aldehído para formar sulfonamidas , Ar-NH-SO 2 CH (OH)-R. Los datos de RMN de 1980 que permitieron la visualización de intermediarios no respaldan este mecanismo ni las sulfonamidas como producto cromogénico . [7]

Ver también

Referencias

  1. ^ Ver:
    • Schiff, Hugo (1866) "Eine neue Reihe organischer Diaminen. Zeite Abteilung". (Una nueva serie de diaminas orgánicas. Segunda parte), Justus Liebigs Annalen der Chemie , 140  : 92-137. [en alemán] De la pág. 132: "Das Rosanilinsulfit verbindet sich nicht direct mit den Aldehyden. Schüttelt man die rothe Lösung des krystallisirten neutralen Sulfits oder auch die nach obiger Weise bereitete leukanilinhaltige gelbe Lösung mit irgend einem flüssigen Aldehyd, so erhält man sogleich eine rothe Lösung, Estas colores se vendieron sich allmählich in ein je nach dem angewandten Aldehyd helleres oder dunkleres Violettblau." (El sulfito de rosanilina [es decir, fucsina] no se combina directamente con los aldehídos. Si se agita, con cualquier aldehído líquido, una solución roja del sulfito neutro cristalizado [de fucsina] o incluso la solución amarilla que se preparó de la manera mencionada anteriormente y que contiene leukanilina [es decir, fucsina tratada con ácido sulfuroso acuoso], se obtiene inmediatamente una solución roja, y este color se transforma en un azul violeta más claro o más oscuro, dependiendo del aldehído que se utilice).
    • Véase también: Schiff, Ugo (1866) "Sopra una nova serie di basi organiche" (Sobre una nueva serie de bases orgánicas), Giornale di scienze naturali ed economiche , 2  : 201–257. [en italiano] De la pág. 253: "Il solfito di rosanilina non si combina direttamente colle aldeidi. Quando si agita una soluzione solforosa di idrato o di acetato di rosanilina con un'aldeide qualunque, allora la soluzione gialla ássume subito un colore rosso che poco a poco si trasforma in un bel violetato più or meno intenso a secondo l'aldeide applicata." (El sulfito de rosanilina no se combina directamente con los aldehídos. Cuando una solución sulfurosa de hidrato de rosanilina o acetato de rosanilina se agita con cualquier aldehído, entonces la solución amarilla inmediatamente se vuelve de un color rojo que poco a poco se transforma en un violeta fino, [que es] más o menos intenso según el aldehído [que] se utilice.)
    • Véase también: Schiff, Hugo (1867) "Dérivés de la rosaniline" (Derivados de la rosanalina [es decir, fucsina]), Comptes rendus , 64  : 182–184. [en francés] De la pág. 182: "... si l'on agite una solución sulfurosa diluida, soit de sulfite, soit de tout autre sel de rosaniline, avec quelques gouttes d'un aldéhyde, alors il se dégage de l'acide sulfureux, la solution se colore d' abord en rouge, puis en violeta, et peu à peu il se forme un précipité constitué de petites écailles cristallines d'un violeta cuivré." (... si se agita una solución sulfurosa diluida de sulfito o cualquier otra sal de rosanilina [es decir, fucsina] con unas cuantas gotas de un aldehído, se desprende ácido sulfuroso; la solución se tiñe primero de rojo, luego de violeta y gradualmente se forma un precipitado que consiste en pequeñas escamas cristalinas de color violeta cobrizo.)
  2. ^ Histología, biología celular y tisular 5ª ed., 1983 ISBN  0-333-35406-0
  3. ^ Juan Carlos Stockert, Alfonso Blázquez-Castro (2017). Microscopía de fluorescencia en ciencias biológicas. Editores científicos de Bentham. ISBN 978-1-68108-519-7. Consultado el 17 de diciembre de 2017 .
  4. ^ ab "Schiffsche Probe" (prueba de Schiff), Universidad de Bayreuth, Baviera, Alemania, consultado el 8 de marzo de 2013. [en alemán]
  5. ^ Rumpf, P. (1935) "Recherches physico-chimiques sur la réaction colorée des aldéhydes dite “réaction de Schiff” " (Investigaciones físico-químicas de la reacción de color de los aldehídos, llamada "reacción de Schiff"), Annales de Chimie , 11ª serie, 3  : 327–442. [en francés]
  6. ^ Hardonk, MJ y Van Duijn, P. (1964) "El mecanismo de la reacción de Schiff estudiado con sistemas modelo histoquímicos", Journal of Histochemistry & Cytochemistry , 12 (10): 748–751.
  7. ^ ab Robins, JH, Abrams, GD y Pincock, JA (1980) "La estructura de los aductos de aldehído del reactivo de Schiff y el mecanismo de la reacción de Schiff determinado por espectroscopia de resonancia magnética nuclear", Canadian Journal of Chemistry , 58 (4): 339–347.
  8. ^ Stoward, PJ (1966) "Algunos comentarios sobre el mecanismo de la reacción de Schiff", Journal of Histochemistry & Cytochemistry , 14 (9): 681–683.
  9. ^ Histoquímica teórica y aplicada 4ª Ed. 1985 ISBN 0-443-02997-0 Nota: la descripción del mecanismo del ácido sulfónico en esta edición contiene un error ya que el grupo aldehído R está unido al nitrógeno y no a su vecino de carbono. 
  10. ^ Wieland, Enrique; Scheuing, Georg (1921) "Die Fuchsin-schweflige Säure und ihre Farbreaktion mit Aldehyden" (El ácido fucsino-sulfuroso y su reacción coloreada con aldehídos), Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft , 54 (10): 2527–2555. [en alemán]
  11. ^ Puchtler, Holde; Meloan, Susan N.; Brewton, Barbara R. (1975) "Sobre la historia de las reacciones básicas de fucsina y aldehído-Schiff de 1862 a 1935", Histoquímica , 41 (3): 185-194.

enlaces externos