当羧酸的酰肼与碱金属氢氧化物发生皂化反应,并经醋酸酸化后,所产生的肼可以通过与过量的对-二甲胺基苯(甲)醛反应来进行检测。根据肼的存在量,会出现橙色至黄色的颜色变化。如果直接将酰肼的中性或弱酸性溶液与醛的酸溶液加热,也会发生相同的反应。显然,酰肼被酸类部分皂化,而肼则与醛反应,从快速建立的水解平衡中移去。在这个显色反应中,醛和肼缩合试验中,方程式(1)中形成的醛连氮(Ⅱ)会立即在酸中溶解并产生醌型阳离子(Ⅲ):
将这个不发荧光的橙色或黄色溶液滴在滤纸上,(Ⅲ)的形成可以进行高度灵敏的检测。滤纸上留下的红色到粉红色斑点,在紫外光下会发出深红到鲑色的荧光。这个效应可以在很稀而几乎无色的溶液中观察到,可能是由于(Ⅲ)和滤纸形成能发荧光的被吸附物,根据(Ⅲ)的结构,应考虑到交换和加成两种吸附作用。滤纸上红色到鲑色的荧光斑点,经氨处理后会变为蓝-绿色;但经酸处理后,又会恢复红色荧光。这种可随意重复的荧光颜色变化,肯定是由于被吸附的(Ⅲ)和被吸附的(Ⅱ)互相转变。
芳族胺类也可以与对-二甲胺基苯(甲)醛缩合形成黄到橙色的希夫氏碱类。这种希夫氏碱类的浓溶液,在滤纸上会留下发绿色荧光的斑点,这些斑点浸于氨液酒精后即消失,再加酸化也不能恢复。但是希夫氏碱(Ⅱ)的蓝-绿色荧光斑点却会留在滤纸上,而滴以酸后,红色荧光又可恢复,因此,在纵有芳族胺盐存在的情况下,可以对酰肼类进行检测。
下面的实验方法需要使用过量的对-二甲胺基苯(甲)醛。对于检测酰肼含量不超过1%的溶液,所规定的试剂量已经足够过量。如果含量较浓,醛将与未皂化的酰肼在其自由-NH2基团上缩合。这个缩合作用将产生一种发黄色荧光的产物。
操作步骤:将试液滴在微量试管中,加入醛的酸性溶液一滴,然后将混合物放入水浴中温热5~10分钟。冷却后的溶液,加入一滴水,取出一滴放在滤纸上。将纸浸泡在1:250的盐酸中,然后在紫外光下观察。红至鲑色的荧光表明存在一种酰肼。再浸泡在1:10的氨溶液中,斑点即变为蓝-绿色。
试剂:对-二甲胺基苯(甲)醛0.4克溶于20毫升酒精加2毫升浓盐酸。
以下物质的含量可以被检测出:
0.5微克 氨基脲 | 0.1微克 对-硝基苯(甲)酰肼 | 0.1微克 间-吡啶羧酰肼(烟酰肼) |
0.05微克 苯酰肼 | 0.25微克 邻-吡啶羧酰肼(皮考啉酰肼) | 0.05微克 对-吡啶羧酰肼(异烟酰肼) |
环状3-氨基酞酰肼("鲁米诺")没有反应。