книги из ГПНТБ / Ошкая В.П. Нингидриновые реакции

«)С6 Н3 •)СН2 С6 Н,

Оказалось, что действительно применение 0,2%-ных спиртовых растворов N-замещенных хинизатинов на бумажных хромато­ граммах позволяет с помощью их цветных реакций открывать от 1 до 5 мкг протеиновых аминокислот [604] (табл. 4).

Бис- (2-ОКСО-4-ОКСИ-1,8-триметилен-1,2-дигидро-З-хинол'ил) амин (298) представляет собой бесцветное вещество. В ИК-спектрах этого продукта отсутствуют максимумы абсорбции С=^М-группы, но обнаруживается абсорбция — NH — группы [606]. При обра­ ботке быс-амина (298) алкоголятами вещество окрашивается вначале в зеленый, а затем в синий цвет. Синий продукт был изо­ лирован в твердом виде: изучены его спектроскопические и хими­ ческие свойства. Было установлено, что этот продукт (299) явля­ ется аналогом пурпура Руэмана.

299

Синий аналог пурпура Руэмана при каталитическом восста­ новлении присоединяет 1 мол водорода и дает бесцветную соль бис- (2-ОКСО-4-ОКСИ-1,8-триметилен-1,2-дигидро-З-хинолил) амина.

Выделить из синей соли (299) соответствующую кислоту, ана­

ное разложение синей соли окисленного быс-амина приводит к разложению выделяемой кислоты.

Авторами работы [606] изучены соотношения, при которых об­ разуются 2-оксо-3,4-диокси-1,8-триметилен-1,2-дигидрохинолин (297) и бис- (2-ОКСО-4-ОКСИ-1,8-триметилен-1,2-дигидро-З-хино- лил)амин (298). Соотношение этих соединений в смеси продук­ тов реакции 1,8-триметиленхинизатина с аминокислотами зависит от кислотности среды. В кислой среде 2-оксо-3,4-диокси-1,8-три- метилен-1,2-дигидрохинолин является почти единственным про­ дуктом реакции, что объясняется характером гидролиза проме­ жуточного продукта, имеющего структуру основания Шиффа.

При рассмотрении нижеследующей схемы превращения 1,8- триметиленхинизатина в реакциях с аминокислотами необходимо еще раз отметить, что эта реакция протекает без избытка трикарбонильного соединения — 1,8-триметиленхинизатина.

о н

В упомянутом детальном исследовании [606] и в других рабо­ тах [407, 607] описано изолирование соединений, которые, с одной стороны, характеризуют особенности продуктов и течение одного из вариантов нингидриновой реакции, когда трикарбонильным соединением является 1,8-триметиленхинизатин, а с другой сто­ р о н ы — выявленные особенности этой разновидности нингидрино­ вой реакции вносят ценные дополнения в общую теорию нингид­ риновой реакции.

N-ОКСИФТАЛОНИМИД

Фталонимид (300) является изомером вышерассмотренного хинизатина и аналогом ценного аминокислотного реагента иза­ тина. Однако в отличие от изатина и хинизатина фталонимид с аминокислотами не реагирует. Замещение водорода имидной группы гидроксилом дает N-оксифталонимид (301), реагирую­ щий с аминокислотами.

N-Оксифталонимид образуется, если на 2-нитроиндандион-1,3 (10) в растворе хлороформа при нагревании подействовать уксусным ангидридом [608]. N-Оксифталонимид растворяется в горячей воде, спирте, ледяной уксусной кислоте; не растворяется в эфире и хлороформе; т. пл. 207°.

N-Оксифталонимид может быть использован для полихромного проявления аминокислот на бумажных хроматограммах. Меха­ низм цветной реакции N-оксифталонимида с аминокислотами не выяснен.

раствора, который приготовляют за несколько дней до употреб­ ления. При старении раствора N-оксифталонимида его желтая окраска светлеет, и такие почти бесцветные растворы, в отличие от свежеприготовленнных, при проявлении аминокислот не окра­ шивают хроматограмму в желтоватый цвет. Интенсивность окраски фона несколько снижается при снижении концентрации раствора реагента, но при этом уменьшается и чувствительность реакции.

Если сухую хроматограмму, на которой разделены протеино­ вые аминокислоты, смачивать раствором реагента, высушивать при комнатной температуре и нагревать 15 минут при темпера­ туре 140°, то аминокислоты проявляются в виде разноцветных

I пятен (табл. 5).

На чувствительность реакции N-оксифталонимида и оттенки окраски пятен аминокислот влияют температура и время прояв­ ления. В общем чувствительность реакции N-оксифталонимида на триптофан, тирозин, лизин, орнитин и некоторые другие ами­ нокислоты приблизительно равна чувствительности реакции иза­ тина на эти же аминокислоты. N-Оксифталонимидом не проявля­ ются гистидин, цистеин и оксипролин. Следует отметить, что оксипролин, не обнаруживающийся на хроматограмме, прояв­ ленной N-оксифталонимидом, идентифицируется при обработке этой же хроматограммы изатином.

В отличие от изатина [309] N-оксифталонимид дает цветные ре­ акции с а-аланином, аспарагином и глютамином.

Г л а в а VI

ПРОИЗВОДНЫЕ И АНАЛОГИ ИНДАНДИОНА-1,3

ИНДАНДИОН-1,3 И З А М Е Щ Е Н Н Ы Е ИНДАНДИОНЫ - 1 ,3

Нингидрин, вернее гидрат индантриона-1,2,3, может быть рассмотрен как 2,2-диоксииндандион-1,3. Аналогичное отношение имеют аллоксан к барбитуровой кислоте и изатин к оксиндолу.

Среди производных и аналогов индандиона-1,3 встреча­ ется много реагентов на аминосоединения: 2-нитрозоиндандион- 1,3, 2-»итроиндандион-1,3, биндон и др. Производные барбиту­ ровой кислоты (например, виолуровая кислота) и оксиндола (например, р-оксим изатина) используются в неорганическом анализе.

Взаключение обзора реакций нингидрина, аллоксана, изатина

ихинизатина представляется целесообразным рассмотреть реак­ ции производных и аналогов индандиона-1,3 — 2-нитрозоиндан- диона-1,3, 2-нитроиндандиона-1,3 и биндона — с аминосоедине­ ниями.

Индандион-1,3, замещенные во фталоильном кольце инданди- оны-1,3, содержащие свободные метиленовые группы, барбитуро­ вая кислота и ряд других соединений реагируют с бромированным гистидином, образуя окрашенные продукты [610]. Для опре­ деления гистидина, кроме общих аминокислотных реагентов — нингидрина, аллоксана и изатина, применяются и более специфи­ ческие реагенты. Имидазольный цикл гистидина легко вступает в реакцию азосочетания с солями диазония, полученными из за­ мещенных анилинов, сульфаниловой или арсаниловой кислоты. Очень давно известны цветные реакции гистидина с бромом [611] или хлористым бензоилом [612]. С целью повышения специфич­ ности и устранения других недостатков аналитических реакций гистидина многократно предпринимались попытки модифициро­ вать их.

По предложению А. П. Сафронова [613] бромирование гисти­ дина дополняется последующей обработкой димедоном или фенилметилпиразолоном, образующим при этом окрашенные про­ дукты реакции, которые экстрагируются органическими раство-

рителями. Автор [613] обратил внимание на то, что предложенные, реагенты содержат в циклической структуре группировку

— СНг — СО — . И действительно (табл. 6), алифатические р-дике- тоны (ацетилацетон, бензоилацетон, дибензоилметан) и некото­ рые гетероциклические соединения (роданин, гидантоин, антипи­ рин), а также биндон с продуктами бромирования гистидина образуют желтые или 'Светлоокрашенные соединения. При приме­ нении барбитуровой кислоты наблюдается фиолетовое окрашива­

оказались неактивными, из чего следует, что для появления ок­ рашивания требуется кетон с рядом стоящей незамещенной метиленовой группой.

r) R| = R 2 = O C H 3

Наиболее чувствительными из приведенных реагентов в усло­ виях определения гистидина по методике Сафронова оказались индандион-1,3 (9) и 4-хлориндандион-1,3 (3026). В последнем случае переход окрашенного продукта в этилацетатный слой на­ блюдается при содержании 2 мкг гистидина в 4 мл исходного водного раствора, т. е. 0,5 мкг/мл.

Интересно отметить, что продукт взаимодействия бромированного гистидина с биндоном (12) имеет только желтый цвет, но индандионы-1,3 (302), которые сами по себе не окрашены, дают наиболее интенсивно окрашенный продукт. Это позволяет пред­ полагать, что индавдион-1,3 и замещенные во фталоильном кольце индандионы-1,3 могут найти аналитическое применение и в других аналогично проводимых реакциях.

2 - НИТРОЗОИНДАНДИОН - 1,3

Нитрозогруппа, связанная с углеродным атомом, который со­ держит свободный водородный атом, способна участвовать в нит- розо-изонитрозотаутомерных превращениях, поэтому реакцион­ ная способность соединений, содержащих такие группировки, как правило, очень высока. Альдоксимы, кетоксимы и нитрозосоединения часто используются как в неорганическом, так и в органическом анализе. Ценными аналитическими свойствами об­ ладают нитрозопроизводные индандиона-1,3, барбитуровой кис­ лоты и оксиндола: 2-нитрозоиндандион-1,3 (11), виолуровая кис­ лота (222) и р-оксим изатина (305).

г) R, = Н ; R , * C H j