シフテスト

シフテスト
分類	比色法
分析対象物	アルデヒド

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の反応で、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）や新フクシン（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として使用する場合、未知のサンプル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と、特徴的なマゼンタ色が発生します。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、さまざまな生物組織染色法に使用されます。人間の皮膚にも糖類の末端にアルデヒド官能基が含まれているため、同様に染色されます。

機構

フクシン溶液は、中心キノイド構造の可視波長吸収により着色しているように見えるが（例えばビオロゲンも参照）、中心炭素原子の染料を亜硫酸またはその共役塩基である亜硫酸水素塩でスルホン化すると「脱色」される。この反応により、本来好ましい非局在化拡張パイ電子系と親分子の共鳴が破壊される。 ^[3]

シッフ試薬とアルデヒドのさらなる反応は複雑で、いくつかの研究グループがモデル化合物との複数の反応生成物を報告している。現在受け入れられているメカニズムでは、パラローズアニリンと亜硫酸水素塩が結合して、説明および示されているように、中心炭素でスルホン化された「脱色」付加物を生成する。次に、遊離の非荷電芳香族アミン基が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、通常のカルビノールアミン (ヘミアミナール) 中間体が形成され、シッフ塩基への途中で脱水される。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) が陽性試験のマゼンタ色を生じる。^{[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・ランプ（1908–1999）によって初めて提案され、^[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調査し、全体的に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ます。^[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・ヴィーラントと彼の弟子ゲオルク・ショイイング（1895–1949）によって提唱されました。^[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ました。中間体の視覚化を可能にした1980年のNMRデータは、このメカニズムや}発色生成物としてのスルホンアミドを支持していません。^[7]

参照

参考文献

^
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。結晶化した中性亜硫酸塩（フクシン）の赤色溶液、または上記の方法で調製した黄色の溶液を液体アルデヒドと振ると、ロイカニリン（すなわち、亜硫酸水溶液で処理したフクシン）を含む溶液を作ると、すぐに赤い溶液が得られ、この色は、使用したアルデヒドに応じて、より明るい紫がかった青またはより暗い紫がかった青に変化します。
- 参照: Schiff, Ugo (1866) "Sopra una nova serie 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。」（ロザニリン亜硫酸塩はアルデヒドと直接結合しません。ロザニリン水和物またはロザニリン酢酸塩の硫黄溶液をアルデヒドと振ると、黄色の溶液はすぐに赤色になり、徐々に薄い紫色に変化します。または、使用されるアルデヒドに応じて強度が弱くなります。
- 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: 「… 硫黄溶液を希釈し、亜硫酸塩を使用し、ロザニリンを使用し、アルデヒドを使用して、アルデヒドを安全に保ち、硫黄を使用した溶液を使用してください。」ボート・アン・ルージュ、ピュイ・アン・バイオレットなど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）の希薄な硫黄溶液をアルデヒド数滴と振ると、亜硫酸が発生します。溶液は最初は赤く、次に紫色になり、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。
^ 組織学、細胞および組織生物学第5版、1983年ISBN 0-333-35406-0
^ Juan Carlos Stockert、Alfonso Blázquez-Castro (2017)。生命科学における蛍光顕微鏡 。Bentham Science Publishers。ISBN 978-1-68108-519-7. 2017年12月17日閲覧。
^ ab 「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]
^ 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]
^ Hardonk, MJ & Van Duijn, P. (1964)「組織化学モデルシステムで研究したシッフ反応のメカニズム」Journal of Histochemistry & Cytochemistry、12 (10) : 748–751。
^ ab 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メカニズム」Canadian Journal of Chemistry、58 (4) : 339–347。
^ 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。
^ 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基は窒素に結合しており、隣接する炭素には結合していない。
^ 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]
^ 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。

外部リンク

シッフ試薬とは何ですか?

[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。結晶化した中性亜硫酸塩（フクシン）の赤色溶液、または上記の方法で調製した黄色の溶液を液体アルデヒドと振ると、ロイカニリン（すなわち、亜硫酸水溶液で処理したフクシン）を含む溶液を作ると、すぐに赤い溶液が得られ、この色は、使用したアルデヒドに応じて、より明るい紫がかった青またはより暗い紫がかった青に変化します。

参照: Schiff, Ugo (1866) "Sopra una nova serie 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。」（ロザニリン亜硫酸塩はアルデヒドと直接結合しません。ロザニリン水和物またはロザニリン酢酸塩の硫黄溶液をアルデヒドと振ると、黄色の溶液はすぐに赤色になり、徐々に薄い紫色に変化します。または、使用されるアルデヒドに応じて強度が弱くなります。

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: 「… 硫黄溶液を希釈し、亜硫酸塩を使用し、ロザニリンを使用し、アルデヒドを使用して、アルデヒドを安全に保ち、硫黄を使用した溶液を使用してください。」ボート・アン・ルージュ、ピュイ・アン・バイオレットなど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）の希薄な硫黄溶液をアルデヒド数滴と振ると、亜硫酸が発生します。溶液は最初は赤く、次に紫色になり、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] 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。結晶化した中性亜硫酸塩（フクシン）の赤色溶液、または上記の方法で調製した黄色の溶液を液体アルデヒドと振ると、ロイカニリン（すなわち、亜硫酸水溶液で処理したフクシン）を含む溶液を作ると、すぐに赤い溶液が得られ、この色は、使用したアルデヒドに応じて、より明るい紫がかった青またはより暗い紫がかった青に変化します。

[3] 参照: Schiff, Ugo (1866) "Sopra una nova serie 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。」（ロザニリン亜硫酸塩はアルデヒドと直接結合しません。ロザニリン水和物またはロザニリン酢酸塩の硫黄溶液をアルデヒドと振ると、黄色の溶液はすぐに赤色になり、徐々に薄い紫色に変化します。または、使用されるアルデヒドに応じて強度が弱くなります。

[4] 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: 「… 硫黄溶液を希釈し、亜硫酸塩を使用し、ロザニリンを使用し、アルデヒドを使用して、アルデヒドを安全に保ち、硫黄を使用した溶液を使用してください。」ボート・アン・ルージュ、ピュイ・アン・バイオレットなど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）の希薄な硫黄溶液をアルデヒド数滴と振ると、亜硫酸が発生します。溶液は最初は赤く、次に紫色になり、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)。生命科学における蛍光顕微鏡 。Bentham Science Publishers。ISBN 978-1-68108-519-7. 2017年12月17日閲覧。

[Schiffsche_Probe-4] 「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で研究したシッフ反応のメカニズム」Journal of Histochemistry & Cytochemistry、12 (10) : 748–751。

[Robins-7] 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メカニズム」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基は窒素に結合しており、隣接する炭素には結合していない。

[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。