Organik kimyoda moddalarni oʻrganishda maʼlum birikmalar tarkibini aniqlash uchun oʻndan ortiq turli sifat reaksiyalaridan foydalaniladi. Bunday vizual tahlil sizga kerakli moddalar mavjudligini darhol tushunishga imkon beradi va agar ular mavjud bo'lmasa, ularni aniqlash uchun keyingi tajribalarni sezilarli darajada kamaytirishingiz mumkin. Bu reaktsiyalar aminokislotalarni vizual aniqlashda asosiy bo'lgan ningidrinni o'z ichiga oladi.
Bu nima?
Ningidrin - bu dikarbonil birikma bo'lib, unga geterosikl biriktirilgan bitta aromatik halqaga ega, ikkinchi atomida 2 gidroksil guruhi mavjud (OH-). Ushbu modda indion - 1, 3 ni to'g'ridan-to'g'ri oksidlanishi natijasida olinadi va shuning uchun xalqaro nomenklaturaga ko'ra u quyidagi nomga ega: 2, 2 - dihidroksiinandion -1, 3 (1-rasm).
Sof ningidrin sariq yoki oq kristalldirqizdirilganda suvda va boshqa qutbli organik erituvchilarda, masalan, asetonda yaxshi eriydigan ranglar. Bu juda zararli moddadir, agar u ko'p miqdorda teriga yoki shilliq pardalarga tushsa, tirnash xususiyati keltirib chiqaradi, shu jumladan nafas olayotganda. Ushbu birikma bilan ehtiyot bo'ling va faqat qo'lqop bilan ishlang, chunki u teriga tushganda teri hujayralari oqsillari bilan reaksiyaga kirishadi va binafsha rangga bo'yashadi.
Reaktiv moddalar
Yuqorida aytib o'tilganidek, ningidrin reaktsiyasi birinchi navbatda aminokislotalar tarkibini vizual aniqlash uchun ishlatiladi:
- a-aminokislotalar (shu jumladan oqsillarda);
- amino shakar;
- -NH2 va -NH guruhlarini o'z ichiga olgan alkaloidlar;
- turli aminlar.
Shuni ta'kidlash kerakki, ikkilamchi va uchinchi darajali aminlar ba'zan juda zaif reaksiyaga kirishadi, shuning uchun ularning mavjudligini tasdiqlash uchun ko'proq tadqiqotlar talab etiladi.
Miqdoriy aniqlash uchun turli xil xromatografiya usullari qo'llaniladi, masalan, qog'oz xromatografiyasi (BC), yupqa qatlamli xromatografiya (TLC) yoki qattiq tashuvchilarni turli muhitlarda ningidrin eritmasi bilan yuvish.
Bu reaksiya aminokislotalar uchun xos emas, chunki reagent unga birdaniga hammasi bilan kirishi mumkin. Biroq, reaksiya mahsulotlari tomonidan u karbonat angidrid pufakchalarini chiqarish shaklida o'ziga xos xususiyatga ega (CO2) va bu faqat a-amino bilan o'zaro ta'sirlashganda xosdir. kislotalar.
Mexanizm xususiyatlari
BAdabiyotda ningidrin reaksiya tenglamasining turli talqinlari mavjud. Ba'zi tadqiqotchilar ammiak va ningidrin ishtirokida "Ruman binafshasi" (yoki "Ruman ko'k") deb ataladigan rang beruvchi moddani ham hosil qiluvchi 2-aminoinandiondan hidrindantin hosil bo'lishini e'tiborsiz qoldiradilar, boshqalari esa, aksincha, faqat uning tarkibini taxmin qiladilar. oraliq amino mahsulotlar mavjud bo'lmagan holda ishtirok etish. Reaksiyaning o'zida ham qiziqarli fikrlar mavjud, xususan, bu bo'yoq hosil qilish uchun ningidrinning aminokislotasini uning asosiy molekulasiga biriktirish usullariga tegishli. Suvli muhitdan oraliq amin tomonidan olingan "yuruvchi vodorod" joyining ko'rsatkichi ham shubhali bo'lib qolmoqda: u keton guruhida yoki -NH2 yonida bo'lishi mumkin.
Haqiqatda H atomi bilan nuans ahamiyatsiz, chunki uning birikmadagi joylashuvi reaktsiya jarayonida alohida rol o'ynamaydi, shuning uchun unga e'tibor bermaslik kerak. Mumkin bo'lgan bosqichlardan birini o'tkazib yuborishga kelsak, bu erda sabab nazariy jihatdan yotadi: hozirgacha Rueman binafshasining hosil bo'lishining aniq mexanizmi aniq aniqlanmagan, shuning uchun ningidrin reaktsiyasining mutlaqo boshqacha sxemalarini topish mumkin.
Reagentning aminokislotalar bilan oʻzaro taʼsirining eng toʻliq kursi quyida taklif qilinadi.
Reaktsiya mexanizmi
Birinchidan, ningidrin a-aminokislota bilan oʻzaro taʼsirlashib, uni gidroksiguruhlarning parchalanish joyiga biriktiradi va kondensatsiya mahsulotini hosil qiladi (2a-rasm). Keyin ikkinchisi yo'q qilinadi, oraliq amin, aldegid va karbonat angidridni chiqaradi (2b-rasm). Qo'shilish paytida yakuniy mahsulotdanningidrin, Rueman binafsha tuzilishi (diketongidindenketogidrinamin, 2c-rasm) sintezlanadi. Shuningdek, oraliq amindan hidrindantin (qaytarilgan ningidrin) hosil bo'lishi ham ko'rsatilgan, u ham ammiak (aniqrog'i, ammoniy gidroksid) ishtirokida reagentning o'zi ortiqcha bo'lgan holda rang beruvchi birikmaga aylanadi (2d-rasm)..
Vodridin sulfidi ningidrin molekulasiga ta'sir qilganda gidrindantin hosil bo'lishini Ruemanning o'zi isbotlagan. Bu birikma Na2CO3 natriy karbonatda eritib, eritmani toʻq qizil rangga boʻyaydi. Va suyultirilgan xlorid kislota qo'shilsa, hidrindantin cho'kadi.
Ehtimol, oraliq amin, gidriddantin, ningidrin va boʻyoqning strukturasi qizdirilganda beqaror boʻlganligi uchun maʼlum bir muvozanatda boʻladi, bu esa bir qancha qoʻshimcha bosqichlarning mavjudligiga imkon beradi.
Ushbu mexanizm ningidrinning boshqa aminokislotalar bilan reaksiyasini tushuntirish uchun javob beradi, tuzilmaning qolgan qismini –NH2 dan yoʻq qilish natijasida hosil boʻladigan qoʻshimcha mahsulotlar bundan mustasno., -NH yoki -N.
Biure testi va oqsillarga boshqa reaksiyalar
Protein bo'lmagan tuzilmalarning peptid bog'lari uchun sifatli tahlil nafaqat yuqoridagi reagent ishtirokida amalga oshirilishi mumkin. Biroq, oqsillarga ningidrin reaktsiyasi bo'lsa, o'zaro ta'sir -CO-NH‒ guruhlari bo'ylab emas, balki amin guruhlari bo'ylab sodir bo'ladi. Amino birikmalar bilan eritmaga ionlarning qo'shilishi bilan tavsiflangan "biuret reaktsiyasi" mavjud.ishqoriy muhitda CuSO4 yoki Cu(OH)2 dan ikki valentli mis (3-rasm).
Tahlil jarayonida zaruriy tuzilmalar mavjud boʻlganda, peptid bogʻlarining rang kompleksiga bogʻlanishi natijasida eritma toʻq koʻk rangga aylanadi, bu esa bir reagentni boshqasidan ajratib turadi. Shuning uchun biuret va ningidrin reaktsiyalari -CO-NH‒ guruhiga ega bo'lgan oqsil va oqsil bo'lmagan tuzilmalarga nisbatan universaldir.
Siklik aminokislotalarni aniqlashda nitrat kislota HNO3 ning konsentrlangan eritmasi bilan ksantoprotein reaksiyasidan foydalaniladi, bu nitratlanganda sariq rang beradi. Teridagi bir tomchi reagent ham teri hujayralaridagi aminokislotalar bilan reaksiyaga kirishib, sariq rangni namoyon qiladi. Nitrat kislota kuyishga olib kelishi mumkin va uni qoʻlqop bilan ham ishlatish kerak.
Amino birikmalar bilan oʻzaro taʼsirga misollar
A-aminokislotalar uchun ningidrin reaktsiyasi sariq rang hosil bo'lishi bilan reaksiyaga kirishadigan rangli prolin va gidroksiprolin tuzilmalaridan tashqari yaxshi vizual natija beradi. Ushbu ta'sirning mumkin bo'lgan izohi ningidrinning ushbu tuzilmalar bilan o'zaro ta'sirining boshqa ekologik sharoitlarida topilgan.
Aminoguruh bilan reaksiya
Sinov o'ziga xos bo'lmaganligi sababli, aralashmadagi ningidrin reaktsiyasi yordamida alaninni vizual aniqlash mumkin emas. Biroq, qog'oz xromatografiyasi orqali, turli xil a-aminokislotalarning namunalarini qo'llashda, ularni ningidrinning suvli eritmasi bilan purkash va maxsus muhitda ishlab chiqish mumkin.nafaqat da'vo qilingan birikmaning, balki boshqa ko'plab birikmalarning miqdoriy tarkibini hisoblang.
Sxematik jihatdan alaninning ningidrin bilan oʻzaro taʼsiri xuddi shu tamoyilga amal qiladi. U amin guruhidagi reaktivga birikadi va faol gidroniy ionlari (H3O+) ta'sirida uglerodda ajralib chiqadi. -azot aloqasi, asetaldegidga (CH3COH) va karbonat angidridga (CO2) parchalanadi. Boshqa ningidrin molekulasi azotga yopishib, suv molekulalarini siqib chiqaradi va rang beruvchi struktura hosil bo'ladi (4-rasm).
Geterotsiklik aminokislota bilan reaksiya
Ningidrinning prolin bilan reaktsiyasi, ayniqsa, xromatografik tahlillarda o'ziga xosdir, chunki kislotali muhitda bunday tuzilmalar avval sarg'ayadi, keyin neytralda binafsha rangga aylanadi. Tadqiqotchilar buni oraliq birikmadagi tsiklni qayta tashkil etish xususiyati bilan izohlaydilar, bunga azotning tashqi energiya darajasini toʻldiradigan koʻp sonli vodorod protonlari mavjudligi aniq taʼsir qiladi.
Geterosiklning buzilishi sodir bo'lmaydi va unga 4-uglerod atomida boshqa ningidrin molekulasi biriktiriladi. Keyinchalik qizdirilganda neytral muhitda hosil bo'lgan struktura Rueman binafsha rangga aylanadi (5-rasm).
Asosiy reaktivni tayyorlash
Ningidrin testi ma'lum organik va aminokislotalardagi aminokislotalarning erishiga qarab turli xil eritmalar bilan amalga oshiriladi.noorganik birikmalar.
Asosiy reaktiv suvdagi 0,2% eritma tayyorlashdir. Bu ko'p qirrali aralashma, chunki ko'pchilik birikmalar H2O da yaxshi eriydi. Yangi tayyorlangan reaktivni olish uchun 0,2 g kimyoviy toza ningidrin namunasi 100 ml suvda suyultiriladi.
Ta'kidlash joizki, ba'zi tahlil qilingan eritmalar uchun bu konsentratsiya etarli emas, shuning uchun 1% yoki 2% eritmalar tayyorlash mumkin. Bu dorivor xom ashyolardan olingan ekstraktlar uchun xosdir, chunki ular tarkibida turli sinfdagi aminokislotalar mavjud.
Xromatografik tadqiqotlar o'tkazishda eritmalar, masalan, aralashmani kolonka orqali qattiq tashuvchida yuvishda, spirt, dimetil sulfoksid, aseton va boshqa qutbli erituvchilarda tayyorlanishi mumkin - hamma narsa ma'lum bir erituvchiga bog'liq bo'ladi. amino tuzilmalar.
Ilova
Ningidrin reaktsiyasi eritmada ko'plab aminokislotalarni aniqlash imkonini beradi, bu esa uni organik moddalarning sifat tahlilida birinchilardan bo'lib qo'llashga imkon beradi. Vizual aniqlash tajribalar sonini sezilarli darajada kamaytiradi, ayniqsa yaxshi o'rganilmagan o'simliklar, dori vositalari va dozalash shakllari, shuningdek, noma'lum eritmalar va aralashmalarni tahlil qilishda.
Sud tibbiyotida bu usul har qanday yuzada ter izlari borligini aniqlash uchun keng qoʻllaniladi.
Reaksiyaning o'ziga xos emasligiga qaramay, ningidrin reaktsiyasini kimyoviy amaliyotdan olib tashlash mumkin emas, chunkiushbu moddani kamroq zaharli analoglar bilan almashtirish (masalan, oksolin) ularning aminokislotalarga nisbatan sezgirligi pastligini va fotometrik tahlillarda yaxshi natija bermasligini isbotladi.
