La prueba de Schiff es una reacción química orgánica temprana desarrollada por Hugo Schiff , [1] y es una prueba química relativamente general para la detección de muchos aldehídos orgánicos que también se ha utilizado 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 orto a las funcionalidades de amina del tinte) no son alternativas de tinte con una química de detección comparable.
Las soluciones de fucsina aparecen coloreadas debido a la absorbancia de la longitud de onda visible de su estructura quinoide central (véase también, por ejemplo, viologen ), pero se "decoloran" tras la sulfonación del colorante en su átomo de carbono central por ácido sulfuroso o su base conjugada, el bisulfito. Esta reacción altera el sistema de electrones pi extendidos deslocalizados, que de otro modo sería favorable , 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 se muestra. Los grupos de amina aromática libres y sin carga reaccionan entonces con el aldehído que se está probando para formar dos grupos aldimina ; estos grupos también han recibido el nombre de su descubridor como bases de Schiff ( azometinas ), y se forma el intermediario carbinolamina ( hemiaminal ) habitual que se deshidrata en el camino hacia la base de Schiff. Estos grupos aldimina electrófilos reaccionan entonces 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 probado puede, cuando los aductos son estables, dar lugar a pruebas de falsos negativos, como en el caso de la prueba del extremo aldehídico de la glucosa. [4] El reactivo de Schiff en reacción con acetaldehído da un color rosa.
Un mecanismo de este tipo mediado por iminas fue propuesto por primera vez por Paul Rumpf (1908-1999) en 1935, [5] y Hardonk y van Duijn proporcionaron evidencia experimental en 1964. [6] En 1980, Robins, Abrams y Pincock proporcionaron evidencia sustancial de RMN para el mecanismo, lo que llevó a su aceptación general. [7] Stoward había examinado el mecanismo en 1966 y, en general, consideró que este mecanismo era correcto. [8]
Un segundo mecanismo, más temprano, sigue apareciendo en la literatura. [9] El mecanismo fue propuesto en 1921 por el eminente químico orgánico alemán Heinrich Wieland y su estudiante Georg Scheuing (1895-1949). [10] [11] Se creía que el bisulfito reaccionaba con los grupos funcionales de 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]
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 flussigen 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 antes mencionada y que contiene leucanilina [es decir, fucsina tratada con ácido sulfuroso acuoso], entonces 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 se vuelve inmediatamente de un color rojo que poco a poco se transforma en un violeta fino, [que es] más o menos intenso según el aldehído utilizado.)
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 de cualquier otra sal de rosanilina [es decir, fucsina] con unas gotas de un aldehído, se desprende ácido sulfuroso; la solución primero se colorea de rojo, luego de violeta y gradualmente Se forma un precipitado formado por pequeñas escamas cristalinas de color violeta cobrizo.)
^ Histología, biología celular y tisular 5.ª ed., 1983 ISBN 0-333-35406-0
^ Juan Carlos Stockert, Alfonso Blázquez-Castro (2017). Microscopía de fluorescencia en ciencias de la vida. Bentham Science Publishers. ISBN978-1-68108-519-7. Recuperado el 17 de diciembre de 2017 .
^ ab "Schiffsche Probe" (prueba de Schiff), Universidad de Bayreuth, Baviera, Alemania, consultado el 8 de marzo de 2013. [en alemán]
^ 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]
^ 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.
^ 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.
^ Stoward, PJ (1966) "Algunos comentarios sobre el mecanismo de la reacción de Schiff", Journal of Histochemistry & Cytochemistry , 14 (9): 681–683.
^ Histoquímica, teórica y aplicada 4.ª 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.
^ Wieland, Heinrich; Scheuing, Georg (1921) "Die Fuchsin-schweflige Säure und ihre Farbreaktion mit Aldehyden" (El ácido fucsina-sulfuroso y su reacción coloreada con aldehídos), Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft , 54 (10): 2527–2555. [en alemán]
^ Puchtler, Holde; Meloan, Susan N.; Brewton, Barbara R. (1975) "Sobre la historia de las reacciones básicas de fucsina y aldehído-Schiff desde 1862 hasta 1935", Histochemistry , 41 (3): 185–194.
