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TLC中茚三酮能显示哪些化合物,机理是什么?新型“魔紫”显色剂是啥?

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1910 年,英国科学家鲁赫曼在实验时,无意中合成一种新的化合物-水合茚三酮。随后,鲁赫曼发现水合茚三酮能与氨基酸反应生成一种紫色产物,这种紫色后被称为鲁赫曼紫。1954 年,两位瑞典科学家奥登和霍夫施坦首先提出用茚三酮显现潜在手印。至今,茚三酮一直是显现渗透客体检材上潜在指印的最常用、最有效的显现方法。 茚三酮用来检测指纹 ,这是由于指纹表面所蜕落的蛋白质和肽中含有的赖氨酸残基,其上的一级胺被茚三酮检测。 在室温条件下,它是一种白色的固体物质,溶于乙醇和丙酮。 茚三酮可以看作是是二氢茚-1,2,3-三酮的水合物。


在有机合成中, 茚三酮是一种用于检测氨或者一级胺和二级胺的试剂。 当与这些游离胺反应时,能够产生深蓝色或者紫色Ruhemann紫进行显色。

显色机理:α- 氨基酸与茚三酮在弱酸性溶液中共热,反应后经失水脱羧生成氨基茚三酮,再与水合茚三酮反应生成紫红色,最终为蓝色物质。 脯氨酸等仲胺氨基酸与茚三酮反应生成黄色物质。 该反应可广泛用于各种氨基酸的定性或定量测定。


用于检测胺的机理,胺直接和茚三酮反应直接得到中间体6,然后最终得到 Ruhemann紫。有时候Boc保护的氨基也可以显色(黄色色点)。

茚三酮与二级胺的反应会产生亚胺盐([R1R2C=NR3R4]+),亚胺盐也具有颜色,一般呈现橘黄色‌。

茚三酮显色剂的制备 (适用于:胺基化合物)

原料:
1. 茚三酮 ((ninhydrin) 0.3g
2. 醋酸 (AcOH) 3mL
3. 正丁醇 (n-BuOH) 100mL


调配方法:把1,2,3混合成溶液即可。(文献中都是用正丁醇作为主要溶剂,正丁醇烤板时气味很大,小编试了一下改成乙醇也问题不大,可以正常显色。)

小窍门:对于比较难显色的胺基化合物, 把TLC蘸一下HBr溶液加热烤一下后再蘸取茚三酮显色剂

茚三酮显色指纹操作:把样品固定在真空加热加湿熏显柜内,把锡箔碗放在加热器上,碗中均匀撒放0.1 ~ 0.5g 茚三酮晶体。先把柜子抽到真空,再接通加热电源,当到达一定温度时,茚三酮晶体升华变成气体,与样品上手印遗留物中的氨基酸发生反应,显出指纹。

参考资料

百度百科:https://baike.baidu.com/item/%E8%8C%9A%E4%B8%89%E9%85%AE%E5%8F%8D%E5%BA%94/1476641?fr=ge_ala


Eddie X. Yang等人 开发一款全新TLC 显色剂 “Magic Purple”(魔紫):茚三酮 + 硫酸溶于 HFIP,对于普通显色剂(茴香醛、茚三酮、香草醛、高锰酸钾)无法显色的氨基甲酸乙酯类化合物、弱紫外吸收 N‑Cbz 类化合物可以显深蓝色斑点,方便薄层监测氨基甲酸酯类底物反应进度。

配方:To a solution of ninhydrin (1.00 g) in 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol (HFIP; 100 mL) is added sulfuric acid (1.5 mL). The resultant purple solution is effective for up to two months when stored at rt. The purple color will fade over time, at which point a fresh solution should be made. For visualization, the TLC plate is dried, dipped the stain, and developed on a hot plate.

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