トレンス試薬

トレンス試薬（化学式）は、アルデヒドとケトン、およびアルデヒドに互変異性化する可能性のある一部のα-ヒドロキシケトンを区別するために使用される化学試薬です。試薬は、硝酸銀、水酸化アンモニウム、および少量の水酸化ナトリウム（試薬溶液のpHを塩基性に維持するため）の溶液で構成されています。この試薬は、発見者であるドイツの化学者ベルンハルト・トレンスにちなんで名付けられました。^[1]トレンス試薬による陽性反応は、元素銀の沈殿によって示され、多くの場合、反応容器の内面に特徴的な「銀鏡」が生成されます。 ${\displaystyle {\ce {Ag(NH3)2OH}}}$

この試薬は保存期間が短いため市販されていないため、研究室で新しく調製する必要があります。一般的な調製方法は 2 つのステップで構成されます。まず、希水酸化ナトリウム数滴を0.1  M 硝酸銀水溶液に加えます。イオンが銀アコ錯体を酸化銀 (I)に変換し、茶色の固体として溶液から沈殿します。 ${\displaystyle {\ce {OH-}}}$${\displaystyle {\ce {Ag2O}}}$

${\displaystyle {\ce {2AgNO3 + 2NaOH -> Ag2O(s) + 2NaNO3 + H2O}}}$

次のステップでは、十分な量のアンモニア水を加えて茶色の酸化銀(I)を溶解します。得られた溶液には、トーレンス試薬の主成分である[Ag(NH ₃ ) ₂ ] ⁺錯体が混合物中に含まれています。水酸化ナトリウムが再形成されます。

${\displaystyle {\ce {Ag2O(s) + 4NH3 + 2NaNO3 + H2O -> 2[Ag(NH3)2]NO3 + 2NaOH}}}$

あるいは、アンモニア水を硝酸銀溶液に直接加えることもできます。^[2]最初、アンモニアは固体の酸化銀の形成を引き起こしますが、アンモニアを追加すると、この固体沈殿物が溶解して、ジアミン銀(I)配位錯体の透明な溶液が得られます。使用前に試薬をろ過すると、偽陽性の結果を防ぐのに役立ちます。 ${\displaystyle {\ce {[Ag(NH3)2]+}}}$

2,4-ジニトロフェニルヒドラジン(ブレイディ試薬、2,4-DNPH、2,4-DNPとも呼ばれる)を使用してカルボニル基の存在が確認されると、トレンス試薬を使用してケトンとアルデヒドを区別できます。トレンス試薬は、 α-ヒドロキシケトンを除いて、ほとんどのケトンに対して陰性の結果を示します。

このテストは、アルデヒドはケトンに比べて酸化されやすいという前提に基づいています。これは、アルデヒドのカルボニル含有炭素に水素が結合しているためです。混合物中のジアミン銀(I)錯体は酸化剤であり、トーレンス試薬の必須反応物です。このテストは、通常、温水浴中の試験管で行われます。

陽性反応では、ジアミン銀(I)錯体がアルデヒドをカルボン酸イオンに酸化し、その過程で銀元素とアンモニア水に還元される。銀元素は溶液から沈殿し、時には反応容器の内面に沈殿して、特徴的な「銀鏡」を形成する。カルボン酸イオンは酸性化すると、対応するカルボン酸を生成する。反応はアルカリ性条件下で起こるため、カルボン酸はそもそも直接生成されない。全体の反応のイオン式を以下に示す。Rはアルキル基を指す。^[3]

${\displaystyle {\ce {2[Ag(NH3)2]+ + R-CHO + H2O -> 2Ag(s) + 4NH3 + R-COOH + 2H+}}}$

トレンス試薬は末端アルキン（ ）の検査にも使用できます。この場合はアセチリド（ ）の白い沈殿物が形成されます。別の検査では、フルフラールとフロログルシノールの反応を利用して、モル吸光係数の高い有色の化合物を生成します。^[4]また、ヒドラジン、ヒドラゾン、α-ヒドロキシケトン、1,2-ジカルボニルに対しても陽性反応を示します。 ${\displaystyle {\ce {R-C2H}}}$${\displaystyle {\ce {AgC_2-R}}}$

トーレンス試薬とフェーリング試薬は両方ともギ酸に対して陽性の結果を示します。^[要出典]

解剖病理学では、アンモニウム硝酸銀はフォンタナ・マッソン染色に使用されます。これは組織切片中のメラニン、銀親和性色素、リポフスチンを検出するために使用される銀染色技術です。メラニンと他のクロム親和性色素は硝酸銀を金属銀に還元します。^[2]

トーレンス試薬は、ガラス製品、例えば断熱真空フラスコの内側に銀鏡を塗布するためにも使用される。基礎となる化学反応は銀鏡反応と呼ばれる。このような用途では還元剤はグルコース（アルデヒド）である。高品質の鏡を作るには清潔なガラス製品が必要である。沈着速度を上げるために、ガラス表面を塩酸溶液で安定化させた塩化スズ（II）で前処理してもよい。^[5]

望遠鏡の鏡など、最高の光学品質が要求される用途では、塩化スズ(II)の使用は問題があります。これは、ナノスケールの粗さを作り出し、反射率を低下させるからです。^{[6] [7]望遠鏡の鏡を製造する方法には、}酒石酸とエタノールを 含むマーティン法のように、接着力とフィルムの弾力性を高めるための添加剤が含まれます。^[7]

古くなった試薬は希酸で破壊することで、爆発性の高い窒化銀の生成を防ぐことができます。^[8]

• ベネディクト試薬
• ウォルデン還元剤（金属銀に関する反対の用法）

• トーレンス試薬を使った実験過程のビデオ
• Tollens の試薬は www.wiu.edu にあります
• ミネソタ大学有機化学クラスデモ 2016年3月3日アーカイブ ウェイバックマシンでアーカイブ 2016年3月3日アーカイブ ウェイバックマシンでアーカイブ