This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.

Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschungin Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung derWissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht:Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz.

silber(II)-chlorid durch mehrstündiges Kochen gelöst, dann wurden 2,7 g Acetoxyketon XIV hinzugefügt und die Mischung am absteigenden Kühler auf dem Wasserbad 5 Stdn. zum Sieden erhitzt. In der ersten Stde. war die Acetonprobe im Destillat positiv. Die Reaktionslösung wurde in Wasser gegossen, mit verd. Salzsäure angesäuert und ausgeäthert. Der Rückstand der ätherischen Lösung wurde aus wenig Chloroform umgelöst: 1,74 g cis-1.2-Dioxy-1.2.3.4-tetrahijdro-plwnanthren (XV a) in Nadeln vom Schmp. 138—140° (76,5% d. Th.). Dieses Diol gab eine Farbänderung mit Kalium-triacetylosmiat in Eisessig.

3,780 mg Sbst.: 10,850 mg CO.,; 2,190mg H>0. C 1 4 H 1 4 6 2 . Ber.: C 78,48, H 6,59. Gef.: C 78,31, H 6,49.

In einem anderen Ansatz wurden aus 1,7 g Acetoxy-keton XIV 1,10 g cis-Diol XV a vom Schmp. 138—140° erhalten (77% d. Th.).

Die vereinigten Rückstände der Mutterlaugen beider Ansätze wurden mit 40 ccm 4-proz. methylalkoholischer Kalilauge 1 Stde. zur Verseifung unter Rückfluß zum Sie-den erhitzt. Nach dem Erkalten wurde die Reaktions-lösung mit Wasser versetzt und ausgeäthert. Der Rück-stand der ätherischen Lösung wurde in Benzin-Benzol-Lösung an Aluminiumoxyd (standardisiert nach B r o c k -m a n n) chromatographiert. Durch Eluieren mit Benzol-Aceton 20: 1 und 1 : 1 wurde noch etwas cis-Diol XV a vom Schmp. 138—140° erhalten. Der Rückstand des Aceton-Eluates dagegen ergab nach Umlösen aus Aceton 276 mg trans-1.2-Dioxy-1.2.3.4 - tetrahydro - phenanthren (XVI a) in Blättchen vom Schmp. 172—173° (7,5% d. Th.). Dieses Diol gab mit Kalium-triacetylosmiat in Eisessig keine Farbänderung.

3,565 mg Sbst.: 10,210 mg COa , 2,040 mg H.,0. C 1 4 H 1 4 0 2 . Ber.: C 78,48, H 6,59" Gef.: C 78,12, H 6,40.

e i s - 1 . 2 - D i o x y - 1.2.3.4 - t e t r a h y d r o -p h e n a n t h r e n

D i a c e t a t : 53 mg cis-Diol wurden mit 5 ccm Essig-säureanhydrid 15 Min. zum Sieden erhitzt. Die Lösung wurde in Wasser gegossen und nach einiger Zeit aus-geäthert. Der Rückstand der ätherischen Lösung wurde aus wenig Äthanol umgelöst: cis-1.2-Dioxy-1.2.3.4-tetra-hydro-phenanthren-diacetat in Blättchen vom Schmp. 105—106°.

3,894 mg Sbst.: 10,365 mg CO.,, 2 ;020 mg H 0 0 . C 1 S H 1 8 0 , . Ber.: C 72,47, H 6,08" Gef.: C 72,60," H 5,80.

A c e t o n i d : 100 mg cis-Diol wurden mit 10 ccm 1-proz. Salzsäure-Acetcn-Lösung (1,5 ccm konz. Salzsäure und 50 ccm trockenes Aceton) 1 Stde. auf der Schüttel-maschine geschüttelt. Anschließend wurde die Lösung in Wasser gegossen und ausgeäthert. Der Rückstand der ätherischen Lösung ergab nach mehrmaligem Umlösen aus Methanol das Acetonid des cis-1.2-Dioxy-1.2.3.4-tetra-hydro-phenanthrens (XVII) in Blättchen vom Schmp. 62—63°.

4,308 mg Sbst.: 12,655 mg CO.,, 2,740 mg H.,0. C 1 7 H 1 8 0 2 . Ber.: C 80,28, H 7,13". Gef.: C 80,13," H 7,12.

trans- 1.2 - D i o x y - 1.2.3.4 - t e t r a h y d r o -p h e n a n t h r e n

D i a c e t a t : 30 mg trans-Diol wurden mit 4 ccm Essig-säureanhydrid 15 Min. zum Sieden erhitzt. Nach Auf-arbeitung und mehrmaligem Umlösen aus verd. Äthanol wurde das trans-Diol-diacetat in Nädelchen vom Schmp. 112° erhalten.

3,610 mg Sbst.: 9,605 mg C 0 2 , 2,040 mg H.,0. C 1 8 H 1 8 0 4 . Ber.: C 72,47, H 6,08. Gef.: C 72,60, H 6,32.

Zur Infrarot-Spektroskopie von Aminosäuren I.Mitt.: Eine neue Präparationstechnik zur Infrarot-Spektroskopie von Aminosäuren

und anderen polaren Verbindungen V o n ULRICH SCHIEDT u n d HELMUTH REINWEIN

Aus dem Max-Planck-Institut für Biochemie, Tübingen (Z. Naturforschg. 7b, 270—277 [1952], eingegangen am 11. März 1952)

Herrn Professor Heinrich Hörlein zum 70. Geburtstag

Die Aufnahme der IR-Spektren von polaren Verbindungen in Lösung ist schwierig, da sie sich nicht in den IR-durchlässigen unpolaren Lösungsmitteln lösen. Es wird eine Methode angegeben, welche eine einfache qualitative und quantitative IR-Untersuchung derartiger Stoffe, besonders von Aminosäuren, ohne Störung durch Lösungsmittel erlaubt.

P r o b l e m s t e l l u n g u n d D i s k u s s i o n d e r s e i t h e r i g e n P r ä p a r a t i o n s -

m e t h o d e n

Ein wichtiges Anwendungsgebiet der Infrarot-Spektroskopie ist die quantitative Bestimmung

einzelner in einem Gemisch nebeneinander vorlie-gender Verbindungen1 . Kennt man die IR-Spektren

der reinen Komponenten und unterscheiden sich die Spektren genügend, so kann man durch Messung bei verschiedenen „analytischen" Wellenlängen mit Hilfe des L a m b e r t - B e e r sehen Gesetzes die Konzen-trationen der einzelnen Substanzen bestimmen.

1 Vgl. z. B. zusammenfass. Referat von W. L ü 11 k e , Angew. Chem. 63, 402 [1951].

Da das IR-Spektrum eine für eine Verbindung außerordentlich charakteristische Eigenschaft dar-stellt, lassen sich auch chemisch sehr ähnlich gebaute Stoffe, z. B. die 5 Isomeren des Hexachlorcyclo-hexans 2 oder isomere Kohlenwasserstoffe in Petro-leumfraktionen 3, nebeneinander quantitativ bestim-men. F ü r den Biochemiker liegt es daher nahe, analog eine quantitative Analyse von Gemischen der chemisch ebenfalls nahe verwandten Aminosäuren zu ver-suchen.

Dabei taucht zunächst die Frage auf, in welchem Zustand die Aminosäuren zur Messung gebracht wer-den können. F ü r die photometrische Bestimmung ist es erforderlich, daß sich Schichtdicke und Konzentra-tion der durchstrahlten Substanz genau einstellen las-sen. Dies ist ohne weiteres möglich bei Stoffen, die gasförmig oder flüssig sind, oder sich in den geeig-neten Lösungsmitteln lösen und daher in Zellen mit genau bestimmbarer Schichtdicke untersucht werden können.

Das Lösungsmittel muß nach folgenden Gesichts-punkten ausgewählt werden:

1. Es darf das Material, aus dem die Zellen be-stehen, nicht angreifen oder auflösen. Will man, was bei quantitativen Messungen notwendig ist, die Skelettschwingungen der Molekeln („fingerprints") beobachten, so kommen als Zellmaterial im allgemei-nen Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Kaliumbromid, KRS-5 (Thalliumbromid-jodid) und Silberchlorid in Frage.

2. Es soll in dem Spektralbereich, in dem die für die quantitative Messung geeigneten analytischen Banden liegen, selbst nicht oder nur wenig absorbie-ren. Durch diese Forderung wird die maximale Schichtdicke festgelegt. Diese darf nicht zu klein sein (möglichst nicht unter 0,1 mm), da sonst geringe Schwankungen einen zu großen Fehler verursachen würden.

3. Die Substanz, deren Spektrum zu messen ist, muß in dem Lösungsmittel so leicht löslich sein, daß die zu beobachtenden Banden bei der anwendbaren Schichtdicke die für eine möglichst genaue Messung erforderliche Intensität haben. Anzustreben ist eine-Durchlässigkeit ( / / J 0 ) von etwas weniger als 1 /e = 0,37 4.

Trotz umfangreicher Versuche konnten wir für Aminosäuren oder deren leicht und quantitativ dar-

2 L. W. D a a s c h , Analyt. Chem. 19, 779 [1947], 3 Literaturhinweise vgl. R . B . B a r n e s u. R . C . G o r e ,

Analyt. Chem. 21, 7 [1949].

stellbaren Derivate (Salze mit anorganischen Katio-nen, Hydrochloride) kein Lösungsmittel finden, das allen drei Anforderungen genügt hätte.

Wasser oder Deuteriumoxyd, die hinsichtlich ihres Lösungsvermögens geeignet wären, kommen nur in Frage, wenn man die Lösung in Silberchlorid-Zellen mißt. Da beide Lösungsmittel — wie alle stark polaren Stoffe — selbst in großen Spektralbereichen intensiv absorbieren, darf die Schichtdicke nicht größer als 0,01 mm sein. G o r e , B a r n e s und P e t e r s e n 5 haben so die Spektren einiger Aminosäuren und Salze aufgenommen. Für die quantitative Messung dürfte diese Methode — schon wegen der geringen Schichtdicke — wenig geeig-net sein. Auch die niederen aliphatischen Alkohole, welche Aminosäure-hydrochloride leicht lösen, kommen aus diesem Grunde nicht in Frage.

Wir mußten daher die anderen, zur qualitativen Aufnahme von IR-Spektren angewandten Präpa-rationsmethoden auf ihre Verwendbarkeit zur quan-titativen Messung, speziell von Aminosäuren, prüfen.

Von vornherein ungeeignet erschien uns die „FiIlm-Technik", bei der Stoffe mit schlechtem Kristallisations-vermögen durch Verdampfen von Lösungen als Filme auf Platten aus IR-durchlässigem Material aufgezogen werden. Abgesehen davon, daß die Einstellung einer konstanten Schichtdicke und deren interferometrische Messung schwierig sind, kristallisieren die Amino-säuren oder ihre Derivate häufig auf der Platte aus, was quantitativ schwer erfaßbare Streulichtverluste zur Folge hat.

Danach blieb noch die „ N u j o 1 - M e t h o d e " . Dabei wird eine Suspension der Substanzen in Paraffinöl zwischen zwei IR-durchlässige Platten gestrichen; die Schichtdicke wird durch zwischen-gelegte fensterartige Folien eingestellt. Schon ganz dünne Filme von Paraffinöl absorbieren im Gebiet der C-H-Valenz- und Deformationsschwingungen (um 3,3 bzw. 7 /u) so stark, daß selbst bei der Mes-sung mit kompensierenden Zweibündel-Geräten1

das Spektrum der suspendierten Substanz bei diesen Frequenzen „verwischt" wird (vgl. Abb. 10). In dem für quantitative Messungen wichtigen Skelettschwin-gungsbereich ( 9 — 1 5 /u) jedoch ist die Eigenabsorption des Paraffinöls in Kauf zu nehmen. Trotzdem ist die Methode für genaue quantitative Bestimmungen un-geeignet, und zwar aus folgenden Gründen:

1. Die Einstellung einer bestimmten Konzentration ist schwierig und nur mit größeren Substanzmengen einigermaßen genau durchzuführen.

4 D. Z. R o b i n s o n , Analyt. Chem. 23, 273 [1951]. 5 R . C. G o r e , R. B. B a r n e s u. E. P e t e r s e n ,

Analyt. Chem. 21, 382 [1949].

2. Die Höhe der Banden ist bei gleicher Konzen-tration abhängig vom Verteilungsgrad der suspen-dierten Substanz 6.

3. Bei Verwendung der auseinandernehmbaren Zellen ist es sehr schwierig, eine reproduzierbare Schichtdicke zu erhalten, da diese stark vom Druck abhängt, mit dem die beiden Scheiben zusammen-gepreßt werden. Man kann diese Schwierigkeit zwar durch Einführung eines inneren Standards 7 um-gehen; dadurch wird die Methode jedoch umständ-licher.

Die neue Präparationstechnik

Auf der Suche nach einer besser geeigneten Me-thode kam uns die Beobachtung zu Hilfe, daß die IR-durchlässigen Halogenide der Metalle der ersten Gruppe unter Druck außerordentlich plastisch sind. Es war zu erwarten, daß die Salze unter hoher Be-lastung zu einer IR-transparenten Scheibe zusam-mensintern. Danach bestand also die Möglichkeit, die Substanz, deren Spektrum aufzunehmen^ war, mit dem Salz zu vermengen, durch Pressen in die Scheibe einzuschließen und so wie ein Gas — ohne Störung durch Lösungs- oder Einbettungsmittel — zu messen.

P r e ß v e r f a h r e n u n d P r e ß g e r ä t e

Die verschiedenen in F r a g e kommenden Salze wurden in einer Preßvorrichtung (Schema vgl. Abb. 1) Drucken von 300 bis 1 0 0 0 0 atü ausgesetzt*. Dabei sinterten sie zu sehr stabilen, milchglasartigen Schei-ben zusammen, die in dem Gebiet zwischen 2 und 15 /u nur teilweise für IR-Strahlung durchlässig waren (Abb. 2).

Wie die Lichtstreuung vermindert werden konnte, zeigte eine zufällige Beobachtung: Einige Kochsalz-und Kaliumbromidscheiben waren in der Nähe ihres Randes fast durchsichtig, in der Mitte jedoch stets trübe. Danach war zu vermuten, daß die mit-eingepreßte Luft, die am Rande noch entweichen konnte, die Salzteilchen am völligen Zusammensin-tern hinderte, daß also eine Pressung im Vakuum klare Scheiben ergeben könnte.

Bei diesem Stand der Arbeit erhielten wir Kenntnis von dem Referat eines von S t i m s o n gehaltenen

« R . C . H e n r y , J. optical Soc. Amer. 38, 775 [1948], 7 R. B. B a r n e s , R. C. G o r e , E. F. W i 11 i a m s ,

S. G. L i n s l e y u. E. M. P e t e r s e n , Analvt. Chem. 19, 620 [1947].'

* Herrn Mechanikermeister R. R u s t danken wir für die Anfertigung der verschiedenen Preßvorrichtungen, Herrn Dr. G. W e i l von der Staatl. Materialprüfungs-anstalt, Stuttgart, für seine Hilfe bei den Pressungen unter hohen Drucken.

Vortrags8 , in welchem ohne Angabe von Einzelheiten über erfolgreiche Preßversuche mit Kaliumbromid berichtet wurde. Während wir mit der Konstruktion eines Vakuum-Preßgeräts beschäftigt waren, erfuhren wir Näheres über die Vorrichtung von S t i m s o n 9 , 9 a . Die praktische Prüfung der Apparatur ergab, daß diese zwar im Prinzip brauchbar, im einzelnen jedoch noch verbesserungsbedürftig war. Beim Bau unserer eigenen Vorrichtung brachten wir diese Verbesserun-gen an. Außerdem gaben wir der Scheibe, nicht wie Stimson eine runde, sondern eine rechteckige Form.

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Abb. 1. Vorrichtung zum Pressen ohne Luftentzug (Schnitt).

Dadurch erspart man bei der Messung mit Perkin-Elmer-Infrarotgeräten annähernd 4 0 % Substanz. Der Vergleich beider Geräte zeigte, daß das unsrige ver-lustfreier und bei leichter erreichbaren Versuchsbedin-gungen arbeitet. Es sei deshalb im folgenden be-schrieben (Abb. 3).

Auf einen Amboß (7), dessen obere Fläche rechteckig (10 X 20 mm) und poliert ist, wird eine dicht sitzende Fassung (5) mit einem rechteckigen Loch (10,1 X 20,1 mm) aufgesetzt. In die Fassung sind von der Außenseite her — jeweils um 90° versetzt — 4 Löcher eingebohrt, welche in eine Vertiefung auf der Innenseite einmünden. Ferner sind außen 2 kurze Stifte radial eingesetzt. In

8 Abstracts of Symposium on Molecular Structure and Spectroscopy, Ohio State University, 1951, S. 59.

9 Private Mitteilung von M. M. S t i m s o n. 9 a Anm. b. d. K o r r . : M. M. S t i m s o n hat ihre Me-

thode und Messungen von Cytosin und Isocytosin inzwi-sdien kurz mitgeteilt: M. M. S t i m s o n u. M. J . O ' D o -n e i l , J. Amer. chem. Soc. 74, 1805 [1952] (Aprilheft).

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Abb. 2

Abb. 4

Abb. 5

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n 15 Abb. 6

Abb. 2. IR-Spektren ** zweier ohne Luftentzug gepreßter Scheiben aus KBr, Merck DAB. 6. 1: Dicke 0,51 mm, Druck 3000 atü; 2: Dicke 1,17 mm, Druck 10 000 atü.

Abb. 4. Spektrum einer NaCl-Scheibe. Dicke 1,2 mm. Abb. 5. Spektrum einer KCl-Scheibe. Dicke 1,31 mm. Abb. 6. Spektrum einer KBr-Sdieibe. Dicke 1,27 mm.

** Sämtliche Spektren wurden mit dem Zweibündel-Infrarotspektrophotometer, Perkin.Elmer Modell 21, aufge-nommen. Für ihre Mithilfe dabei danken wir Fräulein Dipl.-Phys. G. F a h r n e r .

5000 2003 1000 6 57

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Abb. 7

Abb.

Abb. 9

11 12 1H Abb. 10

Abb. 7. Spektrum einer KJ-Scheibe. Dicke 0,83 mm.

Abb. 8. Spektrum von Glykokolläthylester-hydrochlorid in KBr. Verteilung durch Auftrocknen.

Abb. 9. Spektrum von Glykokoll-äthylester-hydrochlorid in KBr. Verteilung durch Verreiben.

Abb. 10. Spektrum von Glykokoll-äthylester-hydroehlorid in Nujol.

diese Fassung auf die Amboßfläche wird die zu pres-sende Substanz gebracht. Ein Stempel (6) mit rechteckiger polierter Druckfläche (10 X 20 mm) wird in die Fassung gedrückt. Diese wird durch eine Mutter, die auf den Amboß aufgeschraubt werden kann, und deren oberer Rand sich über die Stifte der Fassung setzt, auf den Amboß heruntergedrückt, so daß sich die Fassung beim Pressen nicht abheben und verkanten kann. Dieses eigent-liche Preßwerkzeug wird in ein Gehäuse eingesetzt, das aus einem Unterteil (1) und einem Deckel (3) mit Tubus (8) besteht. Der Deckel ist gegen das Unterteil durch einen Ring (2) aus sehr weichem Zellgummi abgedich-tet. Amboß und Stempel bestehen aus hoch vergütbarem

Abb. 3. Schnitt durch das Vakuum-Preßgerät. 1 : 2.

Stahl, der auf 64° Rockwell C gehärtet ist, Gehäuse-deckel und -grundplatte aus demselben ungehärteten Stahl, Fassung und Mutter aus Automatenstahl.

Vor dem Pressen und während der Belastung wird die Vorrichtung unter Vakuum gesetzt. Das in dem Preßgut eingeschlossene Gas wird dabei durch den geringen Zwischenraum zwischen Stempel und Fas-sung und durch die Löcher der Fassung abgesaugt. Die rings um den Stempel laufende Rille auf der Innenseite der Fassung bewirkt ein rasches und gleichmäßiges Entziehen des Gases von allen Seiten her. Nach der Pressung wird das Preßwerkzeug aus dem Gehäuse herausgenommen. Durch Hochschrau-ben der Mutter (4) werden Stempel, Fassung und Amboß voneinander gelöst. Die Salzscheibe sitzt danach in der Fassung, in der sie mittels einer ge-eigneten Halterung (diese ist in unserem Fall für die Perkin-Elmer-Infrarotspektrophotometer konstruiert) direkt zur Messung gebracht werden kann.

* Herkunft und Reinheitsgrad der Salze: Silberchlorid, Merck Erg.-Bd. 3. Kaliumjodid, Riedel - De Haen DAß. 6. Alle anderen Salze: Merck p. A.

E r g e b n i s s e d e r P r e ß v e r s u c h e m i t r e i n e n S a l z e n

Die in der folgenden Tabelle aufgeführten Salze * wurden in dem beschriebenen Gerät gepreßt. In jedem Falle mußten zwei Vorbedingungen erfüllt sein, wenn klare Scheiben zustande kommen sollten: Die Salze mußten möglichst trocken und fein pul-verisiert vorliegen. Dazu wurden sie dreimal ab-wechslungsweise je 2 Stdn. bei 110° getrocknet und in der Kugelmühle gemahlen. Ferner mußte der Luftdruck über den Salzen während der Pressung möglichst gering sein. Bei unseren Versuchen betrug er stets 0,1 mm Hg. Die Belastung belief sich bei allen Reihenuntersuchungen auf 10,5 t. Es konnten Scheiben erhalten werden, die z. Tl. im Sichtbaren völlig transparent waren. Sie wurden von anhaften-dem Salzstaub befreit und sofort zur Messung ge-bracht.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Ergebnisse, die durch die Abb. 4 — 7 weiter er-läutert werden.

Salz Dicke d. Scheibe (mm) *

Preß-dauer (min)

Druck-anstieg

u.-abfall (min)

Mittl. JjJo zw. 8 u. 15/t

(7o)

Bemerk.

NaCl NaBr KCl

KBr

KJ AgCl

1,2 0,86 1,31 0,689 1,27 0,83 0,34 0,62

20 20 20

5 5

20 10 10

5 5

0,5 0,5 0,5

5 5 5

•71 0

56 89 88 ' 52 72 50

vgl. Abb. 4

vgl. Abb. 5

vgl. Abb. 6 vgl. Abb. 7

Die mittlere Dicke der Scheiben wurde aus Gewicht und Fläche be-rechnet.

Die in Abb. 4 — 7 dargestellten Spektren lassen folgendes erkennen: Alle untersuchten Salze enthal-ten Verunreinigungen, die bei 3 /n, 6 ,15 /u, 7 ,20 u und in der Gegend um 9 / / absorbieren. Am wenig-sten verunreinigt ist Kaliumbromid, das im wesent-lichen nur eine schwache Bande bei 3 u zeigt. Diese rührt vermutlich von anhaftendem Wasser her, läßt sich jedoch auch durch extremes Trocknen des Salzes nicht nennenswert erniedrigen. In dem für quan-titative Messungen wichtigen Gebiet oberhalb von 9 /u absorbiert Kaliumbromid von allen untersuchten Salzen am schwächsten. Wie die Tabelle zeigt, ist die Höhe der Absorption von der Dicke der Scheibe weitgehend unabhängig: Eine annähernde Verdop-pelung der Dicke hat ein Sinken der Durchlässigkeit um nur 1% zur Folge. Außerdem liefert Kalium-

bromid bei dem uns maximal zur Verfügung stehen-den und noch relativ leicht zu erreichenden Druck von 5250 atü in der kürzesten Zeit die transparente-sten Scheiben.

Bei Verwendung höherer Drucke und Reinheits-grade werden wahrscheinlich auch die anderen Salze besser durchlässige Scheiben ergeben.

E r g e b n i s s e d e r P r e ß v e r s u c h e m i t S a l z - u n d S u b s t a n z g e m i s c h e n

Kaliumbromid wurde mit verschiedenen Amino-säuren und Aminosäure-hydrochloriden in wechseln-dem Gewichtsverhältnis zunächst — wie schon von S t i m s o n vorgeschlagen 8 — durch Verreiben im Achatmörser vermengt; die Gemische wurden unter den in der Tabelle bei KBr angegebenen Bedingun-gen gepreßt und die erhaltenen Scheiben zur Mes-sung gebracht. Die Eigenabsorption des Kalium-bromids und damit auch die Bande bei 3 ¡u kann da-durch zum Verschwinden gebracht werden, daß man in das „Vergleichsbündel" des Zweibündel-Spektro-photometers eine aus derselben Menge Kaliumbromid unter den gleichen Bedingungen erhaltene Scheibe setzt. Mißt man zwei solcher „reinen" Scheiben gegeneinander, so erhält man eine vollständig ge-rade „100%-Linie" . Die Eigenabsorption desKalium-bromids stört jedoch so wenig, daß auch die Mes-sung mit Einbündelgeräten ausgezeichnet verwend-bare Spektren liefert.

Im Hinblick auf quantitative Untersuchungen be-standen für die Vermengung von Salz und Substanz folgende Bedingungen:

1 . D i e zu untersuchende Verbindung muß in dem Trägersalz gleichmäßig verteilt sein.

2. Die Lichtstreuung durch die eingebetteten Sub-stanzteilchen soll möglichst gering sein. Daher müs-sen die Partikelchen kleiner als die Wellenlängen der durchgesandten Strahlung sein. Außerdem sol-len sich die Brechungskoeffizienten von Salz und Substanz möglichst wenig untersdieiden.

3. Da die Absorption mit von der Teilchengröße ab-hängt 6, müssen die Teilchen eine einheitliche und reproduzierbare Ausdehnung haben.

Bei der Vermengung durch Verreiben im Achat-mörser wird eine gleichmäßige Verteilung erreicht. Die Substanzteilchen werden jedoch — besonders wenn es sich um harte Kristalle handelt — oft nicht klein genug. Die Brechzahl des Kaliumbromids ( « p - - 1,559) liegt zwar näher bei derjenigen der meisten Aminosäuren und Aminosäure-Salze als die

des Nujols (Paraffinöl, Merck DAB. 6: n50 = 1,4812), aber trotzdem reicht auch die geringere Differenz — zusammen mit der zu großen Ausdehnung der Teilchen — dazu aus, beträchtliche Streulicht-Ver-luste zu verursachen. Außerdem erhalten die Sub-stanzpartikelchen bei dieser Vermischungsart keine einheitliche und reproduzierbare Größe.

Es ist uns jedoch auf folgende Weise gelungen, den oben angeführten Anforderungen zu genügen: Die Lösung der Verbindung in einem Lösungsmittel, das Kaliumbromid wenig löst, wird mit dem fein pulverisierten Salz vermengt. Das Gemisch wird im Vakuum rasch getrocknet und gepreßt. Kompensiert wird mit einer Scheibe, die durch Vermischen der-selben Mengen Kaliumbromid und reinem Lösungs-mittel, Trocknen unter gleichen Bedingungen und Pressen erhalten wird. Dadurch wird das Spektrum eventuell anhaftenden Lösungsmittels herauskom-pensiert. So läßt sich einerseits die Lichtstreuung nahezu vollständig ausschalten, andererseits erhält man die Substanz praktisch im Salz „gelöst", hat also den Einfluß verschiedener Teilchengröße ausge-schaltet.

Zur M e s s u n g v o n A m i n o s ä u r e n geht man am besten folgendermaßen vor: 0 , 5 - 1 0 — 5 Mol* Aminosäure werden in möglichst wenig Wasser ge-löst. Dazu wird so viel Äthanol gegeben, daß die Lösung eben noch klar bleibt. Das Gemisch soll nicht mehr als 6 0 % Alkohol enthalten. Die Lösung läßt man auf 5 0 0 mg in ein kleines Achatreibschälchen eingewogenes Kaliumbromid tropfen, trocknet 6 Stdn. über P 2 O s bei 2 0 ° / 0 , 1 m m Hg, pulverisiert das Ge-misch nochmals und überführt es quantitativ in die Preßvorrichtung zur Belastung.

A m i n o s ä u r e - h y d r o c h l o r i d e werden in möglichst wenig Methanol gelöst und ebenso weiter zur Messung vorbereitet. Unter den Bedingungen der Trocknung tritt, wie der Vergleich der Spektren von Aminosäure-hydrochloriden und deren Estern zeigte, keine störende Veresterung ein.

Auf diese Weise wurde auch das Präparat von Glykokoll-äthylester-hydrochlorid gewonnen, dessen Spektrum in Abb. 8 dargestellt ist. Abb. 9 zeigt das Spektrum der gleichen Menge derselben Substanz, wobei die Vermischung durch Verreiben erfolgte. Abb. 10 endlich bringt das nach der „Nujol-Methode" erhaltene Spektrum.

* Die erforderliche Substanzmenge dürfte sich, wie weiter untersucht werden soll, durch eine der Anwen-dung von Mikrozellen analoge Messung der Substanz in „Mikroscheiben" noch um eine Zehnerpotenz verringern lassen.

Der Vergleich dieses Spektrums mit den nach der neuen Methode gewonnenen macht nochmals die Vorzüge unserer Präparationstechnik deutlich: Streu-licht und Untergrund sind bei den „Kaliumbromid-Spektren" viel geringer als bei dem „Nujol-Spek-trum". Dadurch treten die Banden klarer hervor und erlauben eine genauere qualitative und quantitative Auswertung. Außerdem sind die C-H-Schwingungen (um 3,3 bzw. 7 / j ) im Gegensatz zu denen im Nujol-Spektrum reell. Vergleicht man dagegen die Spektren in Abb. 8 und 9, so erkennt man, daß die bessere Verteilung durch Auftrocknen der Lösung eine wei-tere Senkung von Streulicht und Untergrund zur Folge hat.

Die neue Präparationstechnik hat sich bei der systematischen „qualitativen" Aufnahme der IR-Spektren sämtlicher natürlicher Aminosäuren und vor allem bei quantitativen Messungen bewährt. Das L a m b e r t - B e e r s e h e Gesetz

j = j 0 • e - £ c d

(s = Extinktionskoeffizient, c — Konzentration, d =

Eine

Die Konstitution der durch Umsetzung von Rhodaniden und Chloral unter den Bedingun-

gen der Baeyer-Kondensation entstehenden I-Verbin-dungen haben wir nicht nur durch Abbauversuche 3,

R • S • CO • NH • CH • NH • CO • S • R R S CO NH CHOH

CC13 CCI3 I II

1 V. Mitt. der Reihe „Kondensationen mit halogenier-ten Aldehyden". — Mitt. I bis IV, Gazz. chim. Ital. 78, 821—827 [1948], Pharmazie 4, 460—462 [1949], Pharma-zeut. Zentralhalle 89, 108—111 [1950], Mh. Chem. 82, 600—606 [1951].

Schichtdicke) nimmt, wenn man einsetzt:

c = m/ Fd

(F = Fläche der Scheibe, m = Substanz in gMol) folgende Form an:

J = Jo • e~im'F .

Die gemessene Durchlässigkeit J/J0 hängt also nur von der Extinktionskonstante, einer apparativen Größe (F) und der Einwaage (m) und nicht von Kon-zentration und Schichtdicke ab. Die häufig "beobach-tete ungleiche Dicke der Scheiben beeinflußt das Meßergebnis nicht. Die Einwaage m läßt sich — be-sonders dann, wenn sie gelöst vorliegt — sehr ge-nau bestimmen. Über die Ergebnisse der qualitativen und quantitativen Messungen mit der neuen Me-thode sowie über Untersuchungen hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit im sichtbaren und ultravioletten Spektralbereich wird im einzelnen später berichtet werden.

Herrn Professor Dr. A. B u t e n a n d t danken wir für die stete und wohlwollende Förderung der vorliegenden Arbeit.

sondern auch durch eine mehrstufige Synthese4(Gl. 1) sicherstellen können: Die durch Zusammenschmelzen von Chloral und Thiocarbamaten5 a im molaren Ver-

2 Anschrift des Verfassers: Berlin - Charlottenburg 9, Bolivarallee 8.

3 II. Mitt., Pharmazie 4, 460 [1949], 4 Ebenda, linke Spalte der S. 461, Fußnote. Ferner:

Mitt. Physiol. chem. Inst. R 30, Febr. 1949, S. 1; Euclides [Madrid] 11, 376 [1951].

5 a) aus Rhodaniden: b) R. R i e m s c h n e i d e r u. F. W o j a h n , J. Amer. chem. Soc. 73, 5905 [1951]; vgl. auch 1. c. 3 und Chim. et Ind. 64 (3), 99, numéro special Sept. 1950.

neue Synthese der /^/^^-Trichlor-w/^bis-f^-^-thiocarbamidoJ-äthane1

V o n RANDOLPH R I E M S C H N E I D E R 2

Aus dem Chemischen Institut der Freien Universität Berlin-Dahlem (Z. Naturforschg. 7 b, 277—279 [1952]; eingegangen am 20. März 1952)

ß, ß-Triehlor-a, a-bis-[S-R-thiocarbamido]-äthane (I) entstehen sowohl bei der Umsetzung von Rhodaniden und Chloral als auch aus N-[a-Oxy-ß, /?,/3-trichlor-äthyl]-thiocarbaminsäure-S-R-estern (II) und Rhodaniden unter den Bedingungen der Baeyer-Kondensation. Die Syn-theseverfahren sind allgemein anwendbar auf Rhodanverbindungen, die bei der Behandlung mit konz. Schwefelsäure und anschließender Hydrolyse in Thiocarbamate übergehen. Die Kon-stitution der 1949 auf Grund von Abbauversuchen3 als I-Körper bezeichneten Verbindungen wird mit der in vorliegender Arbeit beschriebenen mehrstufigen Synthese erneut bewiesen. Die II-Körper erhielten wir durch Zusammenschmelzen von Thiocarbamaten und Chloral.

Sämtliche in Tab. 1—3 genannten I- und II-Verbindungen zeigten in der Verdünnung 1 : 40 000 im Glycerin-Agar-Test auf Tuberkelbazillen keine Wirksamkeit.