Реагент Толленса (химическая формула) - это химический реагент, используемый для различения функциональных групп альдегидов и кетонов, а также некоторых альфа-гидроксикетонов, которые могут таутомеризоваться в альдегиды. Реагент состоит из раствора нитрата серебра, аммиака и небольшого количества гидроксида натрия (для поддержания щелочного pH раствора реагента). Он был назван в честь его первооткрывателя, немецкого химика Бернхарда Толленса. Положительный результат теста с реактивом Толленса проявляется в осаждении элементарного серебра, которое часто дает характерное «серебряное зеркало» на внутренней поверхности реакционного сосуда.
Этот реагент недоступен в продаже из-за его короткого срока хранения, поэтому он должен быть свежеприготовленным в лаборатории. Одна обычная подготовка состоит из двух этапов. Сначала к 0,1 М водному раствору нитрата серебра добавляют несколько капель разбавленного гидроксида натрия. Эти ионы преобразуют серебро aquo сложной формы в оксид серебра (I),, который выпадает в осадок из раствора в виде коричневого твердого вещества:
На следующем этапе добавляют водный раствор аммиака в количестве, достаточном для растворения коричневого оксида серебра (I). Полученный раствор содержит в смеси комплексы [Ag (NH 3) 2 ] +, которые являются основным компонентом реагента Толленса. Гидроксид натрия реформируется:
В качестве альтернативы водный аммиак можно добавлять непосредственно в раствор нитрата серебра. Во - первых, аммиак будет вызывать образование твердого оксида серебра, но с дополнительным аммиаком, этот твердый осадок растворяется с образованием прозрачного раствора diamminesilver (I) координационного комплекса,. Фильтрация реагента перед использованием помогает предотвратить ложноположительные результаты.
После того, как присутствие карбонильной группы было идентифицировано с помощью 2,4-динитрофенилгидразина (также известного как реагент Брэди или 2,4-DNPH или 2,4-DNP), можно использовать реагент Толленса, чтобы отличить кетон от альдегида. Реагент Толленса дает отрицательный результат для большинства кетонов, за исключением альфа-гидроксикетонов.
Тест основан на предположении, что альдегиды более легко окисляются по сравнению с кетонами; это происходит из-за карбонилсодержащего углерода в альдегидах, имеющих присоединенный водород. Комплекс диамминсеребра (I) в смеси является окислителем и основным реагентом в реагенте Толленса. Тест обычно проводится в пробирке на теплой водяной бане.
В положительном тесте комплекс диамминсеребра (I) окисляет альдегид до карбоксилат- иона и в процессе восстанавливается до элементарного серебра и водного аммиака. Элементарное серебро осаждается из раствора, иногда на внутренней поверхности реакционного сосуда, образуя характерное «серебряное зеркало». Карбоксилат-ион при подкислении дает соответствующую карбоновую кислоту. Карбоновая кислота не образуется напрямую, поскольку реакция протекает в щелочных условиях. Ионные уравнения для общей реакции показаны ниже; R обозначает алкильную группу.
Реагент Толленса также можно использовать для определения концевых алкинов (). При этом образуется белый осадок ацетилида (). Другой тест основан на реакции фурфурола с флороглюцином с образованием окрашенного соединения с высокой молярной поглощающей способностью. Он также дает положительный результат на гидразены, гидразоны, α-гидроксикетоны и 1,2-дикарбонилы.
И реактив Толленса, и реактив Фелинга дают положительные результаты с муравьиной кислотой.
При анатомической патологии аммиачный нитрат серебра используется в пятнах Фонтана-Массона, которые представляют собой метод окрашивания серебром, используемый для обнаружения меланина, аргентафина и липофусцина в срезах тканей. Меланин и другие хромаффины восстанавливают нитрат серебра до металлического серебра.
Реагент Толленса также используется для нанесения серебряного зеркала на стеклянную посуду; например, внутри изолированной вакуумной колбы. Основной химический процесс называется реакцией серебряного зеркала. В таких случаях восстановителем является глюкоза (альдегид). Для качественного зеркала требуется чистая посуда. Для увеличения скорости осаждения поверхность стекла можно предварительно обработать хлоридом олова (II), стабилизированным в растворе соляной кислоты.
Для приложений, требующих высочайшего оптического качества, таких как зеркала телескопов, использование хлорида олова (II) проблематично, поскольку он создает наноразмерную шероховатость и снижает отражательную способность. Способы изготовления зеркал телескопов включают дополнительные добавки для увеличения адгезии и упругости пленки, например, в методе Мартина, который включает винную кислоту и этанол.
Старый реагент можно разрушить разбавленной кислотой, чтобы предотвратить образование взрывоопасного нитрида серебра.