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苯偶酰和苯偶姻:在薄层色谱图上显示有机化合物的通用喷雾试剂
摘要
采用苯偶酰和苯偶姻喷雾试剂在薄层色谱(TLC)上对部分有机化合物进行了检测。这些试剂可以在薄层板上显示糖、氨基酸、二羧酸和一些天然产物。用这些试剂产生的颜色是光谱的深浅和有机和天然产品的个体或类别的特征。
关键字
薄层色谱喷雾法测定有机化合物苯偶酰和苯偶姻。
介绍
传统的可视化试剂如KMnO4、H2SO4、UV光等在常规基础上的应用[1-3]已有数十年的历史。然而,一些芳香族醛[4,5]和酮类[5]的显色喷雾试剂的敏感性、特异性和方便性似乎比传统试剂更具吸引力,往往更受青睐。Kazmierczak及其同事报道了一种最新的氨基酸和生物物质可视化的高灵敏度试剂[6,7]。该试剂,碘-叠氮化物[6]可能有刺激性和致癌的后果。
香兰素是一种芳香醛,其衍生物[8]已被推荐用于实验室薄层色谱上的有机化合物的前期鉴定。Agarwal和Nwaiwu报道了[9]使用一些喷雾试剂,包括2,5-二氯-对苯醌在TLC上的检测青霉素。早在二十多年前就有关于糖可视化试剂的报道。这些糠醛生成试剂[10]具有羟基和/或羰基官能团,这使得它们反应性差,选择性差。很少有[11]报道甾醇类与香草醛-高氯酸试剂的显色反应。
文献抽样[4-14]表明,芳香醛和酮类化合物主要用作显色试剂,很有可能是由于它们的羰基官能团的特性。近年来,一些喷雾试剂被提出[12,15,16]用于薄层色谱中氨基酸的检测。然而,据我们所知,酸化的苯偶酰(二酮)或苯偶姻(羟基酮)作为显色剂在薄层色谱上检测有机化合物和天然化合物的能力尚不清楚。
因此,本研究的总体目的是评价苯偶酰或苯偶姻作为某些有机化合物和天然产物的检测试剂。我们在此报告我们的调查结果
实验
概括
用于测试样品的有机化合物和天然产品要么是新鲜分离的,要么是供应的。苯偶酰和苯偶姻由UNAAB化学系实验室提供。这些试剂无需进一步纯化,所有溶剂在使用前都要重新蒸馏。定性薄层色谱采用默克硅胶预涂膜板(20·20 cm, 0.2 mm层厚:默克,达姆施塔特,德国)。
芝麻油的提取与皂化
采用正己烷-索氏装置,使其皂化,从烘干的芝麻籽中提取油脂。用50 mL的1 mol乙醇-KOH回流油(约5 g) 反应1 h。未皂化的物质用乙醚(2·40ml)萃取两次。
表1。有机化合物(苯偶酰和苯偶姻)喷雾试剂的显色反应
喷雾试剂和色谱法
苯偶酰和苯偶姻的喷雾试剂制备:将每种活性试剂称取1.0 g溶解于9.0 mL乙醇、0.5 mL浓H2SO4和3滴醋酸溶液中.
待测有机化合物与喷雾试剂的显色反应为:碳水化合物、间苯二酚、氨基酸、一些有机酸、已知和未知的未皂化芝麻油成分。一些重要的氨基酸,如天冬酰胺、谷氨酰胺、色氨酸等已被明显地排除在外,因为它们不能在酸经过水解后存活。此外,含硫氨基酸也不包括,因为可能产生氧化。对未皂化物质的一维薄层色谱,斑点的确定是通过每个板的两侧的点作为参照来与真实点做对比。
用每种测试有机化合物的溶液对硅胶板进行斑点检测。采用适当的溶剂体系,如,间苯二酚和维生素C(氯仿/丙酮6:1)、碳水化合物(氯仿/丙酮6:1或1-丙醇/NH3(aq) 7:3)、氨基酸(1-丙醇/NH3(aq) 7:3)、未皂化物质(正己烷/乙醚7:3)等,使硅胶板在其中进行发展。色谱后,在板上喷上苯偶酰和苯偶姻试剂。为了进行比较,用选定的有机化合物重复操作,并喷洒碘蒸气或KMnO4,或在紫外线灯下观察。
在70 - 110℃下使薄层色谱板加热,并且立即记录颜色。颜色的进一步变化也应记录。
用密度计测定薄层色谱板上形成可见斑点的各种有机化合物的最小数量。
结果与讨论
几乎所有测试的化合物都是在70℃的薄层板上加热后检测到的,给出了不同的光谱颜色(表1)。除了d -果糖和d -半乳糖,大部分测试的糖用苯偶酰试剂呈现红色,而d -果糖和d -半乳糖分别呈现黑色和灰色斑点。与此相反,大多数糖与苯偶姻的显色反应以棕色为主;除葡萄糖和蔗糖外,呈现灰色。因此,与试剂在颜色反应上的微小偏差可用于区分果糖、半乳糖、葡萄糖和蔗糖与糖的混合物。该显色反应的化学性质被认为是由于糠醛的形成,即它与过量的试剂反应产生显色[17]。然而,它可能被认为使用苯偶酰和苯偶姻的原因使活性试剂的结构变化产生明显的颜色差异。因此,羟基和酮基官能团在显色过程中起着重要作用。
近年来报道了许多高灵敏度的可检测氨基酸的可视化试剂[12,18]。然而,无论氨基酸的结构方向如何,颜色的产生都是一致的。在本研究中使用苯偶酰和苯偶姻时,所得的显色反应结果有一定的偏差。用苯偶酰试剂,可以得到更多样的颜色,灰色(L和d -丙氨酸),棕色(L和d -亮氨酸和异亮氨酸),绿棕色(白蛋白)或黄色(天冬氨酸)。使用苯偶姻试剂得到的颜色模式差异很大(表1)。
所产生的颜色在很大程度上与单个氨基酸的光谱深浅和特性有关。任何试剂都检测不到谷氨酸。此外,用苯偶酰没有检测到组氨酸甲酯,而与苯偶姻反应产生浅绿色。l -亮氨酸与苯偶酰呈棕色,而苯甲酰不能检测出。
需要进一步澄清为什么在少数情况下没有颜色反应
用苯偶酰和苯偶姻试剂测定二羧酸时均能有效的呈现各种不同的显色反应。但用苯偶姻试剂检测己二酸时,颜色不稳定。在100℃下,加热几分钟后,最初的灰色变成了棕色。这种不稳定性很可能归因于苯偶姻在该温度下可能氧化,报道了用铜盐试剂[19]检测除草酸外的多种二羧酸,除草酸不能被观察到外,其余均呈均匀的蓝色。本报告中,草酸在紫色和绿色中分别用苯并试剂和苯甲酸试剂进行检测
此外,所述试剂已用于检测维生素C,以及天然存在的化合物,如芝麻素和4-单甲基甾醇,用这两种试剂检测出相同的颜色。不幸的是,目前芝麻油中11种未皂化成分中只有2种能被检测到。目前正在努力寻找一种更有效的可视化试剂,可以筛选和检测芝麻油皂化物中的其他天然产物(Dare EO,未发表的结果)。
用所选有机化合物进行实验,如表2所示,结果表明,苯并苯甲酰的灵敏度高于常规显色剂。然而,在所测试剂中,苯偶酰和苯偶姻的灵敏性最高;当加热至70℃时,可检测出0.05 lg的维生素C含量。当苯偶姻加热至80℃以上时导致颜色不稳定,原因可能是苯偶姻被氧化成苯偶酰。在使用苯偶姻0.1 lg时可检出糖,而在使用苯偶酰0.4 lg时可检出糖。苯偶姻表现出的额外的灵敏性可能是与活性羟基有关。
表2.用各种试剂检测的选定糖、氨基酸和羧酸的最小量
结论
对苯偶酰和苯偶姻的酸性溶液进行了测试,发现该溶液适用于薄层板上各种糖类、氨基酸、二羧酸和某些天然化合物的检测。这些有着不同结构的化合物试剂产生各种不同的颜色。通过测试各种有机化合物所产生的颜色差异,可以很容易地检测出晶体制备过程中的杂质。利用苯偶姻和苯偶酰,可以避免某些在特定紫外区无法清楚检测到的氨基酸的错误分离。用这两种试剂中任何一种检测糖时所得到的红色和棕色占多数,这表明对这两种颜色形成反应的机理研究可能导致形成对于检测糖类是一种合理的高效的检测试剂。这些试剂不仅适用于鉴别,而且适用于制备色谱.
致谢
感谢农业大学化学系Abeokuta提供的一些化学药品。此外,还要感谢Apex paint使用他们的密度计进行了灵敏性的研究。
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