Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В формазанах являются соединениями общей формулы [RN = NC (R ') = N-NH-R'], формально производных формазана [H 2 NN = CHN = NH], неизвестный в свободной форме. [1]

Формазан красители искусственные хромогенные продукты сокращения солей тетразолия по дегидрогеназ и редуктазы. Они имеют различные цвета от темно-синего до темно-красного и оранжевого, в зависимости от исходной соли тетразолия, используемой в качестве субстрата для реакции.

Структура и реакционная способность [ править ]

Формазаны представляют собой ярко окрашенные соединения, характеризующиеся следующей структурой: [-N = NC (R) = N-NH-], [2] и тесно связаны с азо (-N = N-) красителями. Их структура была впервые определена в 1892 году фон Пехманном , Бамбергером и Уилрайтом независимо друг от друга. [3] [4] Их глубокий цвет и окислительно-восстановительный химический состав происходят из их богатой азотом основы. [5]

Формазаны обладают высокой таутомерной и конформационной гибкостью. [5] Из-за двух чередующихся двойных связей в основной цепи формазаны могут существовать в четырех возможных изомерных формах: син, s-цис (замкнутая форма); син, с-транс (открытая форма); анти, s-цис; и анти, с-транс (линейная форма). [6]

1,5-дизамещенные формазаны могут существовать в виде двух таутомеров (1 и 2 на изображении ниже). При депротонировании образующийся анион (3) стабилизируется за счет резонанса . С ионами переходных металлов ( Cu 2+ , Co 3+ , Ni 2+ , Zn 2+ и др.) Формазаны образуют ярко окрашенные комплексы ( хелаты ).

Formazan.Tautomerism.svg

Из-за их способности вступать в реакцию как с сильными кислотами, так и с основаниями, формазаны можно считать амфотерными . [7]


Окисление таких соединений приводит к их превращению в бесцветные соли тетразолия. Среди различных используемых окислителей - оксид ртути, азотная кислота, изоамилнитрит, N-бромсукцинимид, перманганат калия, тетраацетат свинца и трет-бутилгипохлорит. [8] В зависимости от условий соли тетразолия могут быть восстановлены с образованием тетразолильных радикалов или формазана:

Formazans2Tetrazoles.svg

Синтез [ править ]

Существуют различные синтетические методы синтеза формазанов. [8] [9]

Реакция соединений диазония с альдегид- гидразонами является одним из наиболее распространенных способов получения формазанов. Гидразоны, которые являются соединениями, богатыми электронами, реагируют с солями диазония либо по атому азота, либо по атому углерода с образованием формазанов. Соли диазония соединяются с азотом амина в гидразоне с замещением водорода, давая промежуточное соединение, которое затем перегруппировывается в формазан. [10]

Другой формой синтеза формазанов является реакция активных метиленовых соединений с солями диазония. Соли диазония добавляют к активным метиленовым соединениям с образованием промежуточного азосоединения с последующим добавлением второй соли диазония (в более щелочных условиях) с получением тетразена , который затем образует 3-замещенный формазан.

Формазаны также могут быть получены окислением соответствующих гидразидинов, обычно получаемых реакцией гидразонилгалогенидов с соответствующими производными гидразина . Например, этилформиат или ортоформиат реагирует с двумя эквивалентами фенилгидразина с образованием 1,5-дифенилформазана в кислых условиях . В основных условиях этилнитрат реагирует в метиленовом положении с образованием 3-метил-1,5-дифенилформазана, который также может быть получен реакцией фенилазоэтана с изоамилнитритом .

Кроме того, формазаны можно получить разложением замещенных солей тетразолия фотохимически или под действием аскорбиновой кислоты в щелочной среде. [11]

Заявление [ править ]

МТТ-тест: образование кристаллов формазана из МТТ в мезенхимальных стволовых клетках

Соли тетразолия и их формазановые продукты широко используются в гистохимических методах, особенно в колориметрических анализах жизнеспособности . Эти процедуры основаны на восстановлении тетразолия ферментами митохондриальной дегидрогеназы, который переносится внутри живых клеток:

Ведущие примеры наиболее часто используемых солей тетразолия включают: [12]

  1. INT или 2- (4-иодфенил) -3- (4-нитрофенил) -5-фенил-2H-тетразолий хлорид, который нерастворим в воде.
  2. МТТ или бромид 3- (4,5-диметил-2-тиазолил) -2,5-дифенил-2Н-тетразолия, который нерастворим в воде и используется в анализе МТТ .
  3. XTT или 2,3-бис- (2-метокси-4-нитро-5-сульфофенил) -2H-тетразолий-5-карбоксанилид, который растворим в воде.
  4. MTS или 3- (4,5-диметилтиазол-2-ил) -5- (3-карбоксиметоксифенил) -2- (4-сульфофенил) -2H-тетразолий, растворимый в воде и используемый в анализе MTS .
  5. TTC или хлорид тетразолия или хлорид 2,3,5-трифенил-2H-тетразолия, который растворим в воде.
  6. NBT используется в диагностических тестах, особенно при хронической гранулематозной болезни и других заболеваниях функции фагоцитов.

При восстановлении в клетке ферментативно или путем прямой реакции с НАДН или НАДФН классическая соль тетразолия, МТТ, становится синей или пурпурной и может образовывать нерастворимый осадок. [13] [14] Эти формазановые красители обычно используются в анализах клеточной пролиферации и токсичности, таких как тесты EpiDerm [15] и EpiSkin, поскольку они окрашивают только живые, метаболически активные клетки. [16] [17]

Ссылки [ править ]

  1. ^ формазаны . В: Сборник химической терминологии, 2-е изд. («Золотая книга»). Составлено AD McNaught и A. Wilkinson. Научные публикации Блэквелла, Оксфорд (1997). Онлайн-версия (2019-), созданная SJ Chalk. ISBN  0-9678550-9-8 . ‹См. Tfd› doi : 10.1351 / goldbook .
  2. ^ Хаттаб, Тауфик; Хаггаг, Карима М (2017). «Синтез и спектральные свойства симметричных и асимметричных 3-циано-1,5-диарилформазановых красителей для окрашивания полиэфирных тканей» . Египетский химический журнал . 60 (Выпуск конференции (8-я Международная конференция Отдела исследований текстиля (ICTRD, 2017), Национальный исследовательский центр, Каир, 12622, Египет)): 33–40. DOI : 10.21608 / ejchem.2017.1479.1103 . ISSN 0449-2285 . 
  3. ^ Вольфром, ML; Типсон, RS (1958). Достижения в химии углеводов . ISSN. Elsevier Science. ISBN 978-0-08-056272-8.
  4. ^ Найнхэм, AW (1955-04-01). «Химия формазанов и солей тетразолия» . Химические обзоры . 55 (2): 355–483. DOI : 10.1021 / cr50002a004 . ISSN 0009-2665 . 
  5. ^ a b Гилрой, Джо Б.; Оттен, Эдвин (2020). «Координационные соединения формазаната: синтез, реакционная способность, применение» . Chem. Soc. Ред . 49 (1): 85–113. DOI : 10.1039 / C9CS00676A .
  6. ^ Чанг, Му-Чие; Роуэн, Питер; Травьесо-Пуэнте, Ракель; Лутц, Мартин; Оттен, Эдвин (10 декабря 2014 г.). «Формазанатные лиганды как структурно универсальные, окислительно-восстановительные аналоги β-дикетиминатов в химии цинка» . Неорганическая химия . 54 (1): 379–388. DOI : 10.1021 / ic5025873 . ISSN 0020-1669 . 
  7. ^ Катрицки, Алан Р .; Беляков, Сергей А .; Дерст, Х. Дюпон; Сюй, Жуйсинь; Далал, Нареш С. (1 августа 1994 г.). «Синтезы 3- (замещенных) -2,4,6-трифенилвердазилов» . Канадский химический журнал . 72 (8): 1849–1856. DOI : 10.1139 / v94-235 . ISSN 0008-4042 . Проверено 17 октября 2020 . 
  8. ^ a b Shawali, Ahmad S .; Сами, Невьен А. (2015). «Функционализированные формазаны: обзор последних достижений в их фармакологической активности» . Журнал перспективных исследований . 6 (3): 241–254. DOI : 10.1016 / j.jare.2014.07.001 . ISSN 2090-1232 . Проверено 17 октября 2020 . 
  9. ^ Карабач, Ю.Г .; Копылович, Максимилиан (2014). «Синтез, применение и координационная химия формазанов». Лиганды: синтез, характеристика и роль в биотехнологии . Издательство Nova Science. С. 249–274. ISBN 9781631171437.
  10. ^ Даниэль, DS. «Химия солей тетразолия». Темы прикладной химии : 207–296. DOI : 10.1007 / 0-306-46906-5_7 .
  11. ^ Шаретт, AB; Аггарвал, ВК; Эйткен, РА; Cicchi, S .; Кордеро, Ф. (2014). Наука синтеза: Методы Губена-Вейля молекулярных превращений Vol. 22. Три связи углерод-гетероатом: тио-, селено- и теллурокарбоновые кислоты и производные; Имидные кислоты и производные; Производные орто-кислоты . Тиме. ISBN 978-3-13-178151-2.
  12. ^ Альтман FP (1976). «Соли и формазаны тетразолия». Прог. Histochem. Cytochem . 9 (3): 1–56. DOI : 10.1016 / S0079-6336 (76) 80015-0 . PMID 792958 . 
  13. ^ Stockert, Juan C .; Хоробин, Ричард В .; Коломбо, Лукас Л .; Бласкес-Кастро, Альфонсо (2018). «Соли тетразолия и продукты формазана в клеточной биологии: оценка жизнеспособности, флуоресцентная визуализация и перспективы маркировки» (PDF) . Acta Histochemica . 120 (3): 159–167. DOI : 10.1016 / j.acthis.2018.02.005 . PMID 29496266 .  
  14. ^ Stockert, Juan C .; Бласкес-Кастро, Альфонсо; Каньете, Магдалена; Хоробин, Ричард В .; Вильянуэва, Анхелес (2012). «МТТ-анализ жизнеспособности клеток: внутриклеточная локализация формазанового продукта - липидные капли». Acta Histochemica . 114 (8): 785–796. DOI : 10.1016 / j.acthis.2012.01.006 . PMID 22341561 . 
  15. ^ Маттек
  16. ^ Marshall NJ, Гудвин CJ, Холт SJ (июнь 1995). «Критическая оценка использования анализов тетразолия микрокультуры для измерения роста и функции клеток». Рост Регул . 5 (2): 69–84. PMID 7627094 . 
  17. ^ Scudiero DA, Shoemaker RH, Paull KD и др. (1 сентября 1988 г.). «Оценка анализа растворимого тетразолия / формазана на рост клеток и чувствительность к лекарствам в культуре с использованием линий опухолевых клеток человека и других» . Cancer Res . 48 (17): 4827–33. PMID 3409223 . 


  • v
  • т
  • е