La prueba de Schiff es una de las primeras reacciones de química orgánica desarrollada por Hugo Schiff , [1] y es una prueba química relativamente general para la detección de muchos aldehídos orgánicos que también ha encontrado uso en la tinción de tejidos biológicos. [2] El reactivo de Schiff es el producto de reacción de una formulación colorante como la fucsina y el bisulfito de sodio ; pararosanilina (que carece de un grupo metilo aromático ) y nueva fucsina (que es uniformemente monometilada orto a las funcionalidades de amina del tinte) no son alternativas de tinte con una química de detección comparable.
En su uso como prueba cualitativa para aldehídos, la muestra desconocida se agrega al reactivo de Schiff decolorado; cuando el aldehído está presente se desarrolla un color magenta característico . Los reactivos de tipo Schiff se utilizan para varios métodos biológicos de tinción de tejidos, por ejemplo, la tinción de Feulgen y la tinción de ácido peryódico de Schiff . La piel humana también contiene grupos funcionales de aldehído en los extremos de los sacáridos , por lo que también se tiñe.
Las soluciones de fucsina aparecen coloreadas debido a la absorbancia de la longitud de onda visible de su estructura quinoide central (ver también, por ejemplo, viológeno ), pero se "decoloran" con la sulfonación del tinte en su átomo de carbono central por ácido sulfuroso o su base conjugada, bisulfito. Esta reacción interrumpe el sistema de electrones pi extendido deslocalizado y la resonancia en la molécula original. [3]
La reacción posterior del reactivo de Schiff con aldehídos es compleja y varios grupos de investigación informan sobre múltiples productos de reacción con compuestos modelo. En el mecanismo actualmente aceptado, la pararosanilina y el bisulfito se combinan para producir el aducto "decolorado" con sulfonación en el carbono central como se describe y se muestra. Los grupos de amina aromática libres y sin carga reaccionan luego con el aldehído que se está analizando para formar dos grupos de aldimina ; estos grupos también han sido nombrados por su descubridor como bases de Schiff ( azometinas ), formándose y deshidratando el intermedio carbinolamina habitual ( hemiaminal ) en el camino a la base de Schiff. Estos electrofílicoslos grupos aldimina luego reaccionan con más bisulfito, y el producto Ar-NH-CH(R)-SO 3 − (y otras especies estabilizadas por resonancia en equilibrio con el producto) dan lugar al color magenta de una prueba positiva. [4] La formación previa de aductos de bisulfito clásicos del aldehído analizado puede, cuando los aductos son estables, dar lugar a pruebas negativas falsas, como en el caso de la prueba del extremo aldehídico de la glucosa. [4] El reactivo de Schiff al reaccionar con acetaldehído da color rosa.
Este mecanismo mediado por imina fue propuesto por primera vez por Paul Rumpf (1908-1999) en 1935, [5] y Hardonk y van Duijn proporcionaron evidencia experimental en 1964. [6] En 1980, Robins, Abrams y Pincock proporcionaron una RMN sustancial evidencia para el mecanismo, lo que lleva a su aceptación general. [7] Stoward había examinado el mecanismo en 1966 y, en general, consideró que este mecanismo era correcto. [8]
Un segundo mecanismo anterior continúa apareciendo en la literatura. [9] El mecanismo fue propuesto en 1921 por el eminente químico orgánico alemán Heinrich Wieland y su alumno Georg Scheuing (1895-1949). [10] [11] Se creía que el bisulfito reaccionaba con los grupos funcionales de aminas aromáticas disponibles para formar grupos de ácido N-sulfínico, Ar-NH-SO 2 H, seguido de reacción con aldehído para formar sulfonamidas , Ar-NH-SO 2 CH (OH)-R. Los datos de RMN de 1980 que permitieron la visualización de intermedios no respaldan este mecanismo ni las sulfonamidas como producto cromogénico . [7]