Органик химийн бодисыг судлахдаа зарим нэгдлүүдийн агуулгыг тодорхойлохын тулд арав гаруй чанарын урвалыг ашигладаг. Ийм харааны шинжилгээ нь шаардлагатай бодисууд байгаа эсэхийг нэн даруй ойлгох боломжийг олгодог бөгөөд хэрэв тэдгээр нь байхгүй бол тэдгээрийг тодорхойлохын тулд цаашдын туршилтыг мэдэгдэхүйц бууруулж болно. Эдгээр урвалуудад амин нэгдлүүдийг нүдээр тодорхойлох гол урвал болох нинидрин орно.
Энэ юу вэ?
Нинхидрин нь хоёр дахь атом нь 2 гидроксил бүлэгтэй (OH-) гетероциклтэй нэг үнэрт цагираг агуулсан дикарбонилийн нэгдэл юм. Энэ бодисыг индион - 1, 3-ыг шууд исэлдүүлэх замаар олж авдаг бөгөөд иймээс олон улсын нэршлийн дагуу дараахь нэртэй байна: 2, 2 - дигидроксинандион -1, 3 (Зураг 1).
Цэвэр нинидрин нь шар эсвэл цагаан талст юмхалах үед ус болон бусад туйлын органик уусгагч, тухайлбал ацетонд сайн уусдаг өнгө. Энэ нь нэлээд хортой бодис бөгөөд хэрэв арьсанд их хэмжээгээр эсвэл салст бүрхэвчинд хүрвэл цочрол, тэр дундаа амьсгалахад хүргэдэг. Энэ нэгдэлтэй ажиллахдаа болгоомжтой байх хэрэгтэй бөгөөд зөвхөн бээлийтэй байх ёстой, учир нь энэ нь арьсанд хүрэх үед арьсны эсийн уурагтай урвалд орж, нил ягаан өнгөтэй болгодог.
Реактив бодис
Дээр дурдсанчлан нингидриний урвалыг үндсэндээ амин нэгдлүүдийн агуулгыг нүдээр тодорхойлоход ашигладаг:
- α-амин хүчлүүд (уурагт орно);
- амин сахар;
- –NH2 ба -NH бүлэг агуулсан алкалоид;
- төрөл бүрийн аминууд.
Хоёрдогч болон гуравдагч аминууд заримдаа маш сул урвалд ордог тул тэдгээрийн байгаа эсэхийг баталгаажуулахын тулд илүү их судалгаа хийх шаардлагатай байдаг.
Хроматографийн янз бүрийн аргыг тоон тодорхойлоход ашигладаг, жишээлбэл цаасан хроматографи (BC), нимгэн давхаргын хроматографи (TLC) эсвэл хатуу зөөгчийг янз бүрийн орчинд нингидриний уусмалаар угаах.
Энэ урвал нь амин нэгдлүүдийн хувьд өвөрмөц биш, учир нь урвалж нь нэг дор орж болно. Гэсэн хэдий ч урвалын бүтээгдэхүүний хувьд энэ нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийн бөмбөлөг (CO2) ялгарах шинж чанартай байдаг бөгөөд энэ нь зөвхөн α-аминтой харьцах үед л тохиолддог. хүчил.
Механизмын онцлогууд
БУран зохиолд нинидриний урвалын тэгшитгэлийн янз бүрийн тайлбарууд байдаг. Зарим судлаачид аммиак ба нинидриний оролцоотойгоор "Руэманы нил ягаан" (эсвэл "Руэманы хөх") хэмээх өнгөт бодис үүсгэдэг 2-аминоинандионоос гидриндантин үүсэхийг үл тоомсорлодог бол зарим нь эсрэгээр нь зөвхөн түүний найрлагатай гэж үздэг. завсрын амин бүтээгдэхүүн агуулаагүй оролцоо. Урвалын тухай тэмдэглэлд бас сонирхолтой зүйлүүд байдаг, ялангуяа энэ нь нингидриний амин деривативыг үндсэн молекулд нь холбож будагч бодис үүсгэх аргуудтай холбоотой юм. Усан орчноос завсрын аминаас гаргаж авсан "алхаж буй устөрөгч"-ийн байршлын заалт бас эргэлзээтэй хэвээр байна: энэ нь кетон бүлэгт эсвэл -NH2-ийн хажууд байж болно.
Бодит байдал дээр Н атомын нюанс нь ач холбогдолгүй, учир нь түүний нэгдэл дэх байрлал нь урвалын явцад онцгой үүрэг гүйцэтгэдэггүй тул үүнийг анхаарч үзэх ёсгүй. Боломжит үе шатуудын аль нэгийг орхигдсоны хувьд энд байгаа шалтгаан нь онолын тал дээр оршдог: өнөөг хүртэл Руеманы нил ягаан үүсэх механизмыг нарийн тогтоогоогүй байгаа тул нинидриний урвалын тэс өөр схемүүдийг олж болно.
Урвалжийн амин нэгдлүүдтэй харилцан үйлчлэх хамгийн бүрэн боломжтой замыг доор санал болгоно.
Урвалын механизм
Нэгдүгээрт, нингидрин нь α-амин хүчилтэй харилцан үйлчилж, түүнийг гидрокси бүлгүүдийн задралын хэсэгт холбож конденсацын бүтээгдэхүүн үүсгэдэг (Зураг 2a). Дараа нь сүүлчийнх нь устгагдаж, завсрын амин, альдегид, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулна (Зураг 2b). Нэгдэх үед эцсийн бүтээгдэхүүнээсninhydrin, Rueman нил ягаан бүтэц (дикетонидринденкетогидринамин, Зураг. 2c) нийлэгжсэн байна. Мөн завсрын аминаас гидриндантин (багасгасан нинидрин) үүсэх боломжтой бөгөөд энэ нь урвалж өөрөө илүүдэлтэй аммиак (илүү нарийвчлалтай, аммонийн гидроксид) байх үед будагч нэгдэл болж хувирдаг болохыг харуулж байна (Зураг 2d).
Нингидриний молекулд сульфид устөрөгч үйлчилснээр гидриндантин үүссэнийг Руеман өөрөө нотолсон. Энэ нэгдэл нь натрийн карбонат Na2CO3-д уусч, уусмалыг хар улаан өнгөтэй болгоно. Мөн шингэрүүлсэн давсны хүчил нэмэхэд гидриндантин тунадас үүснэ.
Завсрын амин, гидридантин, нингидрин болон будгийн бүтэц нь халах үед тогтворгүй байдгаас болж зарим тэнцвэрт байдалд байгаа нь хэд хэдэн нэмэлт үе шатыг бий болгох боломжийг олгодог.
Энэ механизм нь -NH2-аас бүтцийн бусад хэсгийг устгасны үр дүнд үүсэх дайвар бүтээгдэхүүнийг эс тооцвол бусад амин нэгдлүүдтэй нингидриний урвалыг тайлбарлахад тохиромжтой., -NH эсвэл -N.
Биуретийн шинжилгээ болон уургийн бусад урвал
Уургийн бус бүтцийн пептидийн бондын чанарын шинжилгээг зөвхөн дээрх урвалжийн оролцоогүйгээр хийх боломжтой. Гэсэн хэдий ч уурагтай нингидриний урвалын хувьд харилцан үйлчлэл нь –CO-NH‒ бүлгүүдийн дагуу явагддаггүй, харин амины бүлгүүдийн дагуу явагддаг. Амин нэгдлүүдтэй уусмалд ион нэмэх замаар тодорхойлогддог "биуретийн урвал" гэж нэрлэгддэг.шүлтлэг орчинд CuSO4 эсвэл Cu(OH)2 -аас хоёр валенттай зэс (Зураг 3).
Шинжилгээний явцад шаардлагатай бүтэц байгаа тохиолдолд уусмал нь пептидийн холбоог өнгөт цогцолбор болгон холбосноор хар хөх өнгөтэй болж, нэг урвалжийг нөгөө урвалжаас ялгадаг. Тийм ч учраас биурет ба нинидриний урвал нь –CO-NH‒ бүлэгтэй уураг ба уургийн бус бүтэцтэй холбоотой бүх нийтийн шинж чанартай байдаг.
Цикл амин хүчлийг тодорхойлохдоо азотын хүчлийн HNO3 концентрацитай ксантопротеины урвалыг ашигладаг бөгөөд энэ нь нитратлах үед шар өнгөтэй болдог. Арьсан дээрх нэг дусал урвалж нь арьсны эсүүд дэх амин хүчлүүдтэй урвалд орсноор шар өнгөтэй байдаг. Азотын хүчил нь түлэгдэлт үүсгэж болзошгүй тул бээлийтэй ажиллах шаардлагатай.
Амин нэгдлүүдийн харилцан үйлчлэлийн жишээ
Нингидрины α-амин хүчлийн урвал нь шар өнгөтэй болж урвалд ордог пролин ба гидроксипролины өнгөт бүтцийг эс тооцвол сайн харааны үр дүнг өгдөг. Нингидрин нь эдгээр бүтэцтэй харилцан үйлчилдэг хүрээлэн буй орчны бусад нөхцлөөс энэ нөлөөг тайлбарлах боломжтой.
Амин бүлэгт үзүүлэх урвал
Туршилт нь тодорхой биш тул холимог дахь нинидриний урвалыг ашиглан аланиныг нүдээр илрүүлэх боломжгүй. Гэсэн хэдий ч цаасан хроматографийн аргаар янз бүрийн α-амин хүчлийн дээжийг хэрэглэж, тэдгээрийг нинидриний усан уусмалаар шүршиж, тусгай орчинд боловсруулж болно. Зөвхөн нэхэмжлэгдсэн нэгдлүүдийн тоон найрлагыг тооцоол.
Схемийн хувьд аланин ба нинидринтэй харилцан үйлчлэх нь ижил зарчмаар явагддаг. Энэ нь амины бүлгийн урвалжтай холбогдож, идэвхтэй гидрони ионуудын нөлөөн дор (H3O+) нүүрстөрөгчид хуваагддаг. -азотын холбоо, ацетальдегид (CH3COH) болон нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO2) болж задардаг. Өөр нэг нинидриний молекул азоттой холбогдон усны молекулуудыг орлуулж, өнгөт бүтэц үүснэ (Зураг 4).
Гетероциклик амин нэгдэлтэй урвал
Хүчиллэг орчинд ийм бүтэц эхлээд шар болж, дараа нь төвийг сахисан орчинд нил ягаан болж хувирдаг тул пролинтэй нингидриний урвал нь ялангуяа хроматографийн шинжилгээнд өвөрмөц байдаг. Эрдэмтэд үүнийг азотын гадаад энергийн түвшинг нөхдөг олон тооны устөрөгчийн протонууд байдаг нь тодорхой нөлөөлсөн завсрын нэгдэл дэх мөчлөгийн өөрчлөлтийн онцлогтой холбон тайлбарлаж байна.
Гетероциклийн устгал үүсэхгүй бөгөөд өөр нинидриний молекул түүнд 4-р нүүрстөрөгчийн атом дээр бэхлэгдсэн байдаг. Цаашид халаахад саармаг орчинд үүссэн бүтэц нь Руман ягаан болж хувирна (Зураг 5).
Үндсэн урвалж бэлтгэх
Нингидриний сорилыг тодорхой органик болон аминдэм дэх амин бүтцийг татан буулгахаас хамааран өөр өөр уусмалаар хийдэг.органик бус нэгдлүүд.
Гол урвалж нь усан дахь 0.2% уусмал бэлтгэх явдал юм. Ихэнх нэгдлүүд H2O-д сайн уусдаг тул энэ нь олон талын хольц юм. Шинээр бэлтгэсэн урвалж авахын тулд 0.2 г химийн цэвэр нинидрины дээжийг 100 мл усанд шингэлнэ.
Шинжилсэн уусмалын хувьд энэ концентраци хангалтгүй байгаа тул 1% эсвэл 2% уусмал бэлтгэж болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ нь эмийн түүхий эдээс гаргаж авсан хандны хувьд ердийн зүйл юм, учир нь тэдгээр нь янз бүрийн төрлийн амин нэгдлүүдийг агуулдаг.
Хроматографийн судалгаа хийхдээ уусмалыг, жишээлбэл, хольцыг баганаар дамжуулан хатуу зөөгч дээр угаахдаа спирт, диметил сульфоксид, ацетон болон бусад туйлын уусгагчаар бэлтгэж болно - бүх зүйл тодорхой уусгагчаас хамаарна. амин бүтэц.
Програм
Нингидриний урвал нь уусмал дахь олон төрлийн амин нэгдлүүдийг илрүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь органик бодисын чанарын шинжилгээнд анхдагчуудын нэг болсон. Харааны тодорхойлолт нь туршилтын тоог мэдэгдэхүйц бууруулдаг, ялангуяа сайн судлагдаагүй ургамал, эм, тунгийн хэлбэр, мөн үл мэдэгдэх уусмал, хольцыг шинжлэхэд.
Шүүхийн шинжлэх ухаанд энэ аргыг аливаа гадаргуу дээр хөлсний ул мөр байгаа эсэхийг тодорхойлоход өргөн ашигладаг.
Урвал нь өвөрмөц бус байсан ч химийн практикээс нинидриний урвалыг хасах боломжгүй юм. Энэ бодисыг бага хортой аналогоор (жишээлбэл, оксолин) сольсноор тэдгээр нь амин бүлэгт мэдрэмтгий чанар муутай бөгөөд фотометрийн шинжилгээнд сайн үр дүн өгдөггүй нь батлагдсан.
