シッフテスト
シッフテスト
分類比色法
分析対象物アルデヒド
フクシン染料の構造。

シッフ試験は、ヒューゴ・シッフ[ 1 ]によって開発された、初期の有機化学で名付けられた反応であり、多くの有機アルデヒドを検出するための比較的一般的な化学試験であり、生物組織の染色にも使用されています。[ 2 ]シッフ試薬は、フクシンや亜硫酸水素ナトリウムなどの染料配合物の反応生成物です。パラローズアニリン（芳香族メチル基を欠く）やニューフクシン（染料のアミン官能基に対して均一にオルト位がモノメチル化されている）は、同等の検出化学を持つ染料代替品ではありません。

アルデヒドの定性試験に使用する場合、未知試料を脱色したシッフ試薬に加えます。アルデヒドが存在する場合、特徴的なマゼンタ色を呈します。シッフ型試薬は、フォイルゲン染色や過ヨウ素酸シッフ染色など、様々な生物組織染色法に用いられます。ヒトの皮膚も糖類の末端にアルデヒド官能基を含んでいるため、同様に染色されます。

機構

フクシン溶液は、中心キノイド構造（例えばビオロゲン）の可視波長吸収により着色している​​ように見えるが、亜硫酸またはその共役塩基である亜硫酸水素塩によって中心炭素原子がスルホン化されると「脱色」される。この反応は、本来好ましい非局在化した拡張パイ電子系と親分子の共鳴を阻害する。 [ 3 ]

「脱色」されたシッフ試薬の構造。

シッフ試薬とアルデヒドのさらなる反応は複雑で、複数の研究グループがモデル化合物との反応生成物を複数報告している。現在受け入れられている反応機構では、パラローズアニリンと亜硫酸水素塩が結合し、中心炭素がスルホン化された「脱色」付加物を生成する（既述および図参照）。遊離した非荷電芳香族アミン基は、試験対象のアルデヒドと反応して2つのアルジミン基を形成する。これらの基は発見者にちなんでシッフ塩基（アゾメチン）とも呼ばれ、通常はカルビノールアミン（ヘミアミナール）中間体が形成され、シッフ塩基への過程で脱水される。これらの求電子性アルジミン基は、さらに亜硫酸水素塩と反応し、Ar-NH-CH(R)-SO 3 −生成物（および生成物と平衡状態にある他の共鳴安定化種）がマゼンタ色を呈する陽性反応を示す。[ 4 ]試験対象のアルデヒドの古典的な亜硫酸水素塩付加物が事前に形成されると、付加物が安定している場合には、グルコースのアルデヒド末端の試験の場合のように、偽陰性の試験が生じる可能性がある。[ 4 ]シッフ試薬はアセトアルデヒドと反応してピンク色を呈する。

このようなイミンを介したメカニズムは、1935年にポール・ルンプフ（1908–1999）によって初めて提唱され、[ 5 ] 1964年にハードンクとファン・ドゥインによって実験的証拠が示されました。[ 6 ] 1980年に、ロビンズ、エイブラムス、ピンコックは、このメカニズムに関する実質的なNMR証拠を示し、それが一般的に受け入れられるようになりました。[ 7 ]ストワードは1966年にこのメカニズムを検証し、全体としてこのメ​​カニズムが正しいと考えました。[ 8 ]

2つ目の、より初期のメカニズムは文献に引き続き登場している。[ 9 ]このメカニズムは1921年に著名なドイツの有機化学者ハインリッヒ・ヴィーラントとその弟子ゲオルク・ショイイング（1895–1949）によって提唱された。[ 10 ] [ 11 ]亜硫酸水素塩は利用可能な芳香族アミン官能基と反応してN-スルフィン酸基、Ar-NH-SO 2 Hを形成し、続いてアルデヒドと反応してスルホンアミド、Ar-NH-SO 2 CH(OH)-Rを形成すると考えられていた。1980年のNMRデータは中間体の可視化を可能にしたが、このメカニズムやスルホンアミドが発色生成物であることを支持するものではない。[ 7 ]

参照

参考文献

  1. ^参照:
    • シフ、ヒューゴ (1866) 「Eine neue Reihe オルガニッシャー Diaminen. Zeite Abtailung」。 (有機ジアミンの新しいシリーズ。第 2 部。)、Justus Liebigs Annalen der Chemie、140  : 92–137。 [ドイツ語] p. 11より132: 「アルデヒデンに直接会いなさい。アルデヒドに直接会いなさい。シュッテルトは、アルデヒドの命を奪うために、中性的な硫黄を持っています。私たちは、アルデヒドの命を奪うのです。だから、アルデヒドに会いなさい。」 man sogleich eine rothe Lösung, und diese Farbe verwandelt sich allmählich in ein je nach dem angewandten Aldehyd helleres oder dunkleres Violettblau.」 （ロザニリン（フクシン）亜硫酸塩はアルデヒドと直接結合しません。フクシンの結晶化した中性亜硫酸塩の赤色溶液、または上記の方法で調製されたロイカニリン（亜硫酸水溶液で処理したフクシン）を含む黄色の溶液を液体アルデヒドと振ると、すぐに赤色溶液が得られ、この色は、使用したアルデヒドに応じて、より明るい青紫色またはより暗い青紫色に変化します。）
    • 参照: Schiff, Ugo (1866) "Sopra una nova s​​erie di basi Organiche" (有機塩基の新しいシリーズについて)、Giornale di scienze Naturali edconomice、2  : 201–257。 [イタリア語で] p. 253: 「ロザニリナの解決策は、私が組み合わせたものではありません。ロザニリナの解決策があれば、イドラトとアセタートのロザニリナを見つけてください。すべての解決策を見つけて、色のバラを見つけてください。」ベル ヴィオレット ピウまたはメノ インテンソ セカンド ラルデイデ アプリケータで。」 （亜硫酸ロザニリンはアルデヒドと直接結合しません。亜硫酸ロザニリン水和物または酢酸ロザニリンの溶液をアルデヒドと振ると、黄色の溶液はすぐに赤色に変わり、徐々に薄い紫色に変化します。その色は、使用するアルデヒドによって多少異なります。）
    • 参照: Schiff, Hugo (1867) "Dérivés de la rosaniline" (ロザナリン [つまりフクシン] の誘導体)、Comptes rendus、64  : 182–184。 [フランス語で] p. 182: 「… 硫黄を使用した希釈液、亜硫酸塩、ロザニリンを使用する、アルデヒドのグット、硫黄酸の危険性、ルージュの色、紫色の溶液などpeu à peu il se form un précipité constitué de petites écailles cristallines d'un violet cuivré.」（…亜硫酸塩またはロザニリンの他の塩（すなわちフクシン）の希硫酸溶液を数滴のアルデヒドとともに振ると、亜硫酸が発生します。溶液は最初は赤く、次に紫に変色し、徐々に銅紫色の小さな結晶片からなる沈殿物が形成されます。）
  2. ^組織学、細胞および組織生物学第5版、1983年ISBN 0-333-35406-0
  3. ^ Juan Carlos Stockert, Alfonso Blázquez-Castro (2017). Fluorescence Microscopy in Life Sciences . Bentham Science Publishers. ISBN 978-1-68108-519-7. 2017年12月17日閲覧。
  4. ^ a b「Schiffsche Probe」（シッフテスト）、バイロイト大学、バイエルン州、ドイツ、2013年3月8日にアクセス。[ドイツ語]
  5. ^ Rumpf, P. (1935) 「Recherches physico-chimiques sur la réaction colorée des aldéhydes dite “réaction de Schiff”」 (「シッフ反応」と呼ばれるアルデヒドの呈色反応の物理化学的研究)、 Annales de Chimie、第 11 シリーズ、 3  : 327–442。 [フランス語で]
  6. ^ Hardonk, MJ & Van Duijn, P. (1964)「組織化学モデルシステムを用いたシッフ反応のメカニズムの研究」 Journal of Histochemistry & Cytochemistry、 12 (10) : 748–751。
  7. ^ a b Robins, JH, Abrams, GD & Pincock, JA (1980)「核磁気共鳴分光法によるシッフ試薬アルデヒド付加物の構造とシッフ反応の機構」Canadian Journal of Chemistry、58 (4) : 339–347。
  8. ^ Stoward, PJ (1966)「シッフ反応のメカニズムに関するいくつかのコメント」 Journal of Histochemistry & Cytochemistry、 14 (9) : 681–683。
  9. ^組織化学、理論と応用第4版 1985年ISBN 0-443-02997-0注：この版のスルホン酸機構の描写には誤りがあり、アルデヒドR基は炭素隣接基ではなく窒素に結合している。
  10. ^ヴィーラント、ハインリヒ; Scheuing, Georg (1921)「Die Fuchsin-schweflige Säure und ihre Farbreaktion mit Aldehyden」 (フクシン亜硫酸とアルデヒドとの着色反応)、 Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft、 54 (10) : 2527–2555。 [ドイツ語で]
  11. ^ Puchtler, Holde; Meloan, Susan N.; Brewton, Barbara R. (1975)「1862年から1935年までの塩基性フクシンおよびアルデヒド-シッフ反応の歴史について」、 Histochemistry、 41 (3) : 185–194。
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