Нингидрин - Ninhydrin

Нингидрин
Нингидрин
Нингидрин-3D.jpg
Образец нингидрина.jpg
Имена
Предпочтительное название IUPAC
2,2-дигидрокси-1 H -инден-1,3 (2 H ) -дион
Другие имена
2,2-дигидроксииндан-1,3-дион
1,2,3-индантрион гидрат
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard 100,006,926 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
  • InChI = 1S / C9H6O4 / c10-7-5-3-1-2-4-6 (5) 8 (11) 9 (7,12) 13 / h1-4,12-13H проверитьY
    Ключ: FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C9H6O4 / c10-7-5-3-1-2-4-6 (5) 8 (11) 9 (7,12) 13 / h1-4,12-13H
    Ключ: FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYAM
  • О = C2c1ccccc1C (= O) C2 (O) O
Характеристики
С 9 Н 6 О 4
Молярная масса 178,143  г · моль -1
Появление Белое твердое вещество
Плотность 0,862 г / см 3
Температура плавления 250 ° С (482 ° F, 523 К) (разлагается)
20 г л -1
Опасности
Паспорт безопасности Внешний паспорт безопасности материала
R-фразы (устаревшие) R22 , R36 , R37 , R38
S-фразы (устаревшие) S26 , S28 , S36
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?) проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Нингидрин (2,2-дигидроксииндан-1,3-дион) - это химическое вещество, используемое для обнаружения аммиака или первичных и вторичных аминов . При взаимодействии с этими свободными аминами образуется темно-синий или пурпурный цвет, известный как пурпурный цвет Рухемана. Нингидрин наиболее часто используется для обнаружения отпечатков пальцев , так как концевые амины из лизина остатков в пептидах и белках сбросили в отпечатках пальцев реагируют с нингидрином. Это белое твердое вещество, растворимое в этаноле и ацетоне при комнатной температуре. Нингидрин можно рассматривать как гидрат индан-1,2,3-триона.

История

Нингидрин был открыт в 1910 году немецко-английским химиком Зигфридом Рухеманом (1859–1943). В том же году Рухеманн наблюдал реакцию нингидрина с аминокислотами. В 1954 году шведские исследователи Оден и фон Хофстен предположили, что нингидрин можно использовать для получения скрытых отпечатков пальцев.

Использует

Нингидрин также можно использовать для контроля снятия защиты при твердофазном синтезе пептидов (тест Кайзера). Цепь связана своим С-концом с твердой подложкой, а N-конец выходит за ее пределы. Когда этот азот снимается, тест с нингидрином дает синий цвет. Аминокислотные остатки присоединены с защищенным их N-концом, поэтому, если следующий остаток был успешно присоединен к цепи, тест дает бесцветный или желтый результат.

Нингидрин также используется в аминокислотном анализе белков. Большинство аминокислот, кроме пролина , гидролизуются и реагируют с нингидрином. Кроме того, разрушаются определенные аминокислотные цепи. Следовательно, требуется отдельный анализ для идентификации таких аминокислот, которые либо реагируют по-разному, либо вообще не реагируют с нингидрином. Остальные аминокислоты затем определяют колориметрически после разделения с помощью хроматографии .

Раствор, предположительно содержащий ион аммония, можно проверить с помощью нингидрина, нанеся его на твердый носитель (такой как силикагель ); обработка нингидрином должна привести к драматическому пурпурному цвету, если раствор содержит этот вид. При анализе химической реакции с помощью тонкослойной хроматографии (ТСХ) также можно использовать реагент (обычно 0,2% раствор в н-бутаноле или этаноле). Он обнаружит на пластине для ТСХ практически все амины , карбаматы, а также после интенсивного нагревания амиды .

Когда нингидрин вступает в реакцию с аминокислотами, в результате реакции также выделяется CO 2 . Углерод в этом CO 2 происходит от углерода карбоксильной группы аминокислоты. Эта реакция использовалась для высвобождения карбоксильных атомов углерода костного коллагена из древних костей для анализа стабильных изотопов , чтобы помочь восстановить палеодиету пещерных медведей . Высвобождение карбоксильного углерода (через нингидрин) из аминокислот, извлеченных из почвы, обработанной меченым субстратом, демонстрирует ассимиляцию этого субстрата в микробный белок. Этот подход был успешно использован для выявления того, что некоторые бактерии, окисляющие аммоний, также называемые нитрифицирующими бактериями, используют мочевину в качестве источника углерода в почве.

Пятно, полученное после отпечатка большого пальца, обрабатывают нингидрином.

Криминалистика

Судебные следователи обычно используют раствор нингидрина для анализа скрытых отпечатков пальцев на пористых поверхностях, таких как бумага. Аминокислоты присутствуют в мельчайших потовых выделениях , которые собираются на уникальных гребнях пальца , передать на поверхность, которые соприкоснулись. Воздействие нингидрина на поверхность превращает аминокислоты в продукты с видимым цветом и, таким образом, обнажает отпечаток. Растворы для испытаний страдают плохой долгосрочной стабильностью, особенно если их не хранить в холоде.

Для дальнейшего повышения способности нингидрина можно использовать раствор 1,2-индандиона и хлорида цинка (IND-Zn) перед нингидрином. Эта последовательность приводит к большей общей реакции аминокислот, возможно, за счет того, что IND-Zn помогает высвободить их с поверхности для последующей реакции с нингидрином.

Реактивность

Индан-1,2,3-трион
Indantrione.svg
Имена
Название ИЮПАК
Индан-1,2,3-трион
Другие имена
Инданетрион
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100,006,926 Отредактируйте это в Викиданных
  • O = C2c1ccccc1C (= O) C2 = O
Характеристики
С 9 Н 4 О 3
Молярная масса 160,128  г · моль -1
Появление белый порошок
Плотность 1,482 г / см 3
Точка кипения 338,4 ° С (641,1 ° F, 611,5 К)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Атом углерода карбонила несет частичный положительный заряд, усиленный соседними электроноакцепторными группами, такими как сам карбонил. Таким образом, центральный углерод 1,2,3-трикарбонильного соединения намного более электрофилен, чем один в простом кетоне. Таким образом, индан-1,2,3-трион легко реагирует с нуклеофилами, включая воду. В то время как для большинства карбонильных соединений карбонильная форма более стабильна, чем продукт присоединения воды (гидрат), нингидрин образует стабильный гидрат центрального углерода из-за дестабилизирующего действия соседних карбонильных групп.

Обратите внимание, что для создания хромофора нингидрина (2- (1,3-диоксоиндан-2-ил) иминоиндан-1,3-дион) амин конденсируется с молекулой нингидрина с образованием основания Шиффа . Таким образом, через эту стадию могут пройти только аммиак и первичные амины. На этом этапе должен присутствовать альфа-водород для образования основания Шиффа. Следовательно, амины, связанные с третичными атомами углерода, больше не реагируют и, следовательно, не обнаруживаются. Реакция нингидрина с вторичными аминами дает соль иминия, которая также окрашена и обычно имеет желто-оранжевый цвет.

Ninhydrin Reaction Mechanism.svg

Смотрите также

использованная литература