die konfiguration des steinnuß-und salep-mannans und über den gültigkeitsbereich der hudsonschen...

K l a g e s u. Maure f ibrecher , Steinnup- und Salep-mannan. 175

Wasserbad erwarmt. Nach dem Abkuhlen fugte man vie1 Wasser hinzu und iithert den gebildeten Niederschlag aus. Der Atherextrakt wurde mit Bicarbonat- und Thiosulfatlosung gewaschen , eingedampft und der braune, schmierige Ruckstand mehrmals mit kleinen Portionen Methanol behandelt. Es hinterblieb in geringer Menge ein gelblicher korniger Ruckstand, der in Methanol und in Lauge unloslich, in Ben- zol und Chloroform gut loslich ist. Aus Benzol-Methanol oder Chloro- form-Methanol wurden gelbbraune Nadelchen vom Schmelzp. 169 bis 170° erhalten.

3,696 mg Subst.: 9,745 mg CO%, 2,140 mg HpO. C,,H,,O, Ber. C 71,68 H 6,02 Gef. C 71,Sl H 6,45.

Der Deutschelt F o r s c h u n g s g e ~ ~ ~ s e h a f t ist der eine von uns (B.) fur die Gewiihrung einer Sachbeihilfe zu Dank verpflichtet. Herrn Dr. R. Xeis ter , Erlangen, danken wir fiir die Ausfuhrung der Mikro- molekulargewichtsbestimmungen nach R i e c he , Herrn cand. chem. Eckha rd t f i i die Absorptionsmessungen.

Die Konfiguration des Steinnd- und Salep-mannans und aber den Gtiltigkeitsbereich

der Hudsonschen Superpositionsregeln bei Mannose-derivaten 3.

4. Mit te i lung irber Mannanea); von Friedrich Klages und Raimund Illaurenbrecher.

Mit 4 Figuren im Text.

[Aus dem Chemischen Laboratorium der Bayer. Akad. der Wissenschaften zu Miinchen.]

(Eingelaufen am 16. Mai 1938.)

Die Frage der Konfiguration des SteinnuS-mannan A, und damit anch der des Mannan B und des Salep-mannans mnDte in der ersten Mitteilung noch offen gelassen werden, da der optische Vergleich des Methyl-mannans mit den beiden Penta-methyl-mannosen zu keiner eindeutigen Zu-

l) Dissertation R. Manrenbrecher, Munchen 1937. *) 1. Mitt.: A. 509, 159 (1934); 3. Mitt.: A. 623, 224 (1936).

176

ordnung zur a- oder p-mannosidischen Reihe fuhrte, sondern neben der, fruher auch schon von Pringsheim') dis- kutierten reinen /I-Konfignration anch die Maglichkeit zu- lie8, da8 die Mannane aus gleichen Teilen eines a- und 8-Mannans bestehen. I)a sich im ersten Fall auBerordentlich hohe Abweichungen von den Hudson schen Superpositions- regeln, und im zweiten Fall ein neuartiges Bauprinzip fur Polysaccharide ergeben wiirde, kommt dieser Frage eine gewisse Bedeutung zu, und es wurden in vorliegender Unter- suchung die Verhaltnisse an Hand eines wesentlich breiteren Tatsachenmaterials nochmals eingehend uberpriift.

Kl ages und Ma ur en b r ech er ,

1. Die D a r s t e l l u n g ein e s k r y s t a1 1 i s i e r t en Man n o - bi o s e- D e r i v a t es.

Auf Grund der Vicinalregeln von F r e u d e n b e r g und W. Kuhn IaDt sich die Konfigurationsbestimmung eines Polysaccharides mit erheblich groDerer Sicherheit durchfuhren, wenn man die Polysaccharid-Derivate nicht nur mit den entsprechenden Monosaccharid-Derivaten, wie in der ersten Mitteilung, sondern auch noch mit den Biose-Deri- vaten optisch vergleicht, da in diesen das Bauprinzip der Polysaccharide bereits in vie1 grsderer Annaherung ver- wirklicht ist. Es war daher unsere erste Aufgabe, krystallisierte Mannobiose-derivate herzustellen.

aber derartige Versuche liegen schon einige Literaturangaben vor : Zwar gelingt es infolge der schlechten Krystallisationseigenschaften der Octacetyl-mannobiose nicht, diese auf ahnlich einfache Weise aus dem Acetolysengemisch des Mannans zu isolieren, wie es bei der Oct- acetyl-cellobiose aus Cellulose der Fall ist, doch ist es nach Angaben P r ingshe ims3 miiglich, sie nach Verseifen der Acetate als Phenyl- osazon in krystallisierter Form zu gewinnen. Leider fehlen aber uber

l) H. 1 4 , 299 (1924). Pr ingshe im u. Mitarbeiter schlieSen aue der Ahnlichkeit der Mannanase- und Cellobiose-wirkung des Gersten- malzextraktes auf die gleiche &Konfiguration beider Substrate. Dieser Sch ld ist jedoch nicht mehr streng beweisend, nachdem Hel fer ich u. Mitarbeiter [H. 209, 269 (1932); 214, 139 (1933); 221, 252 (1933)j zeigen konnten, daS bei den Enzymen des Emulsins iihnliche verwandt- schaftliche Beeiehungen zwischen a-Mannosidase und &Glucosidase bestehen.

4 Pr ingshe im u. Sei fer t , H. 123, 205 (1922).

Die Konfiguration des Steinnu,& u. Salep-mannam usw. 177

dieses Produkt siimtliche naheren Angaben hinsichtlich Darstellung, Schmelzpunkt, Ausbeute usw., so d&, namentlich auch auf Grund unserer eigenen Untersuchungen , die Realitat dieses Befundes nicht gesichert erscheint. In einer weiteren Untersuchung beschreibt P r ings - heim') ein Verfahren, nach dem er durch partielle enzymatische Hydro- lyse von Salep-mannan zur Biose geIangt, die sich dann als schwer losliches Pbenylhydrazon abscheiden, und nach dessen Zerseteung in reiner Form isolieren lie& Die Eigenschaften dieser beiden Verbin- dungen stimmen aber hinsichtlich Drehwert , Schmelzpunkt und Los- lichkeit derart mit den entsprechenden Mannose-derivaten uberein, daS es auch hier , trotz der angegebenen richtigen Analysen, zweifelhaft erscheiut , ob tatsachlich Biose-, und nicht nur Mannose-derivate vor- gelegen haben 3.

Es wurden dsranfhin zuntichst einmal diese Versuche wiederholt. Bei den enzymatischen Untersuchungen konnte jedoch nur die beschriebene starke Wirksamkeit des Malz- extraktes gegeniiber Salep-mannan bestatigt werden, und es ergab sich weiterhin, da8 eine etwa gleich starke Wirk- samkeit gegeniiber iibersgttigten Losungen von Steinnut- mannan besteht, womit ein nener Beweis fiir den gleich- artigen Anfbau beider Mannane gegeben ist. Dagegen gelang es in keinem Fall, die angegebene Spaltung des Enzyms in eine Di-saccharase und eine Poly-saccharase zu reproduzieren:

Bei den zunachst durchgefiihrten AIterungsversuchen wurde nur beobachtet, daO infolge der allgemeinenSchw?ichnng des Enzyms nach 6 - 9-monatigem Stehen die Reaktions- geschwindigkeit sehr nachll8t, nnd die Spaltung bei der dadurch bedingten iiberlangen Versuchsdaner haufig nicht

l) Pr ingshe im u. Mitarbeiter, H. 140, 299 (1924); Bio. 2. 164, 117 (1925).

3 Der Drehwert einer Biose sollte infolge der nberlagerung eines a- bsw. 8-glycosidischen und eines Gleichgewichtsdrehwertes entweder hoher oder aber tiefer liegen ale der Gleichgewiehtsdrehwert der zugrunde liegenden Monose. Ferner sollte das Bioee-phenylhydrazon iufolge der groseren Anzahl von OH-Gruppen pro Phenylrest in Wasser leichter loslich sein aIs Mannose-phenylhydnon. Anf Grund dieses eu erwartenden Lijslichkeitsunterschiedes hatten anch P r ingshe im u. Se i f f e r t (vgl. Anm. 1) 3 Jahre vorher bei der Darstellung des Mannobiosazons die Mannose ohne jede Schwierigkeit von der Biose sbgetrennt, die dabei vollstandig in Lijsung blieb.

178 K l a g e s und Maurenbrecher ,

vollstandig verlauft. Dampft man dagegen die Versnchs- losung vorsichtig ein, so steigert sich ihre Wirkeamkeit wieder, und es wurden dann auch bei den altesten Enzymen erneut Spaltungsgrade von 80-90 Proc. erreicht.

Ahnlich ging es bei den Versuchen, durch Adsorption an Kaolin die Enzymkomponenten zu trennen. Auch hier konnte nur bestttigt werden, d& unter pH 7 die Spaltungsgeschwindigkeit nachliiBt und bei PH 5 vollstandig zum Stillstand kommt, in diesem Bereich also schon vollstiindige Adsorption eintritt. In dem von P r i n g s h e i m angegebenen gunstigsten p,-Bereich von 7-8 wurde dagegen kginerlel Trennungs- oder auch nur Verziigerungseffekt beobachtet. Auch ergab sich bei keinem der vielen Versuche ein wesentliches Absinken der Reaktionsgeschwindigkeit nach Erreichen der Disaccharidstufe, was im Sinne einer wenigstens teilweisen Enzymtrennung gedeutet werden kiinnte.

SchlieSlich wurde noch versucht, in einigen der infolge zu langer Versuchsdauer fruhzeitig stehen gebliebenen Spaltungsversuche die hier sicher gebildete Mannobiose nach den Angaben P r i n g s h e i m s zu isolieren. Es wurde aber ststs nur reines Mannose-phenylhydrazon erhalten, das durch Mischschmelzpunkt und Analyse eindeutig identi- fiziert werden konnte.

Da suSerdem, wie sich spiiter ergab, Mannobiose uberhaupt kein schwer liisliches Phenylhydrazon bildet , und infolgedessen unter den angegebenen Bedingungen Mannose und Mannobiose sehr scharf von- einander getrennt werden kiinnen, ist durch diesen Befund mit Sicher- beit erwiesen, daS P r i n g s h e i m bei seinen enzymatischen Versuchen in dem oben angegebenen Sinne ein Irrtum unterlaufen ist, und daB man auf diesem Wege keine Mannobiose isolieren kann. Dagegen iet es auf Grund der gegluckten Trennung von Polysaccharasen und Oligo- saccharasen bei verschiedenen glucosidischen Enzymen l) nicht aus- geschlossen, da6 eine derartige Trennung bei der Mannanase auf anderem Wege doch noch miiglich ist.

Es wurde daraufhin versucht, wenigstenrr das beschriebene Manno- biosazon darzustellen. Die primitive, von P r i n g s h e i m angegebene Vorschrift fuhrte aber auch hier nicht zu der gewunschten Verbindung, sondern es wurde bei acetolytischer, wie auch bei enzymatischer, par- tieller S p a h n g nur etwas Glucosazon erhalten , das wahrscheinlich aus nicht vollstandig abgeschiedenem Mannose- phenylhydrazon en& standen ist und nach G a r a r d und S h e r m a n n q in dem heiBen Beak- tionsmedinm etwas liielich ist und besonders durch anwesende Di- saccharide in seiner Abscheidung in der Wdrme gehemmt wird, so daS ein Biosazon vorgetauscht wird. Danach scheint P r i n g s h e i m auch hier kein Manno-biose-Derivat in Handen gehabt zu haben.

I) Vgl. z. B. G r a s s m a n n u. Mitarbeiter, A. 603, 167 (1933). *) Am. SOC. 40, 955 (1918).

Die Konfiguration des St&nn$- u. Salep-mannans usw. 179

Trotz dieser MiBerfolge waren die Aussichten, zu krystallisierten Manno- biose -Derivaten zu kommen, fur das Osazon am giinstigsten. Es wurden daher die dahin zielenden Versnche unter peinlichster Ausarbeitung samtlicber Versuchs- bedingungen noehmals wiederholt, bis sie, allerdings unter weit scharferen Aufarbeitungsbedingnngen, auf folgendem Wege zum Ziele fiihrten:

Zuniichst wurde mi t Hilfe der im Anhang beschriebenen jodometrischen Jlethode der acetolytische Spaltungsverlauf des Mannans verfolgt, um den giinstigsten Spaltungsgrad fur die Biose-gewhnnng zu ermitteIn. Hierbei ergab sich, ahnlich, wie bei der Acetolyse der Cellulose l) und der Hydro- lyse des Methylmannans a) eine wesentliche Verlangsamung der Reaktionsgeschwindigkeit mit zunehmendem Spaltungs- grad, die nach der von W. Xuhns) angegebenen Reaktions- gleichung fur einen derartigen Spaltnngsverlauf einer etwa 20-fachen Spaltungsgeschwindigkeit der Mannan- gegeniiber den Mannobiose-bindungen entspricht. Dieses Verhaltnjs wirkt sich sehr gunstig fur die Anreicherung der Biose aus, und es wurde daraufhin der Hauptversuch bei einem Spaltunga- grad von etwa 65 Proc.nnterbrochen, wo nach der angegebenen Theorie der grodte Teil der Oligosaccharide bereits zerfallen sein und ein Gemisch von ungefahr 32 Proc. Mannose, 63 Proc. Mannobiose und nur 5 Proc. hoherer Oligo-saccharide vorliegen sollte.

Zur Anfarbeitung wurde verseift und die Mannose aus weitgehend konzentrierten Losungen als Phenylhydrazon moglichst quantitativ abgeschieden. Fur die Osazondarstellung hat sich eine Erhitzungsdaner von hochstens einer Stunde als gunstigste erwiesen. Mit Kilfe der im Versuchsteil beschriebenen Methode wurde das Osazon in einer Rohausbeute von 13 g (aus 64 g Manuan) isoliert. Unter Beriicksichtigung des auf anderm Rege bestimmten Acetolysenverlustes von 22 Proc. sowie des erhaltenen Mannose-phenylhydrazons und

I) F r e u d e n b e r g u. Soff, B. 66, 24 (1933). *) Vgl. 1. Mitt. a. a. 0.

Ph. Ch. (A), 169, 368 (1932); vgl. such F. Klages, Ph. Ch. (A), 169, 357 (1932).

180 KEages und Maurenbrecher ,

der zu erwartenden hoheren Oligosaccharide wurden also 30Proc. d. Th. an Biosazon erhalten, eine dusbeute, die in Anbetracht der Verhgltnisse bei anderen Disaccharid-osazonen l) nnd des Vorliegens keines reinen Ansgangsmaterials als befriedigend anzusehen ist.

Nachdem durch diese Versuche die Anwesenheit grbSerer Mengen von Mannobiose im Acetolysengemisch sichergestellt war, wurde znm Schlul3 noch versucht, in einem Parallel- versuch nach der Abscheidung der Mannose als Phenyl- hydrazon das freie Kohlenhydrat zu isolieren. Dieses konnte aber nur in syrnposer, wenn anch ziemlich reiner Form gewonnen werden, wie die folgenden Daten zeigen: Asche 3Proc., Fenchtigkeit 1 Proc. und Jodzahl 52-53 (fur Biose ber. 58,5). Auch die auf verschiedenen Wegen hergestellten Acetyl- prodnkte konnten aus den ublichen Losungsmitteln nicht zur Krystallisation gebracht werden.

2. Die Konf igu ra t ion de r Mannobiose. Da sich Osazone nicht auf einfachem Wege in die zu-

gehorigen Zucker verwandeln lassen, waren wir fur die Kon- figurationsbestimmung auf das Manno-biosazon als einziges krystallisiertes Derivat angewiesen. Disaccharid-osazone wnrden aber noch nicht zu Konfigurationsbestimmungen herangezogen, weil in den bisher nntersuchten FLllen einerseits genugend andere, leichter zu handhabende Derivate bekannt waren, nnd andererseits die Osazone schwer zu iibersehende Mutarotationen zeigen. Es muBte daher zungchst einmal an Hand der bekannten Disaccharide die Branch- barkeit der Osazone fur Konfigurationsbestimmungen nachgewiesen werden.

Dies ist in Tab. 1 geschehen. I n ihr sind die gefandenen Drehwerte der Biosazone den ans dem Molekulardrehwert des Glucosazons und der glycosidischen Komponente des

1) Garard u. Shermann erzielten bei Maltosazon und Laktosazon in einer grZiJ3eren Versuchsserie eine optimale Ausbeute von 41, bzw. 56Proc. Emit Fischer gibt bei Maltosazon nur 2OProc. an, und in eigenen Versnchen erhielten wir bei Lactosazon und Cellobioaazon bei durchschnittlichem Arbeiten nur 36-40 Proc. d. Th.

Bie Konfiguration des Steinnup- u. Salep-mannans usw. 181

Disaccharids (a19 Methylglycosid) berechneten Werten gegeniibergestellt. Als Losungsmittel wurde neben dem in der Literatur als Standardmittel vorgeschlagenem Pyridin- Alkoholgemisch (4 : 6) auch Methylalkohol gewahlt, da sich ersteres infolge des Auftretens von Mutarotationen als nicht sehr geeignet erwies I). I)a die Drehwerte der Glycoside, und zum Teil auch die der Osazone in diesen Lijsungsmitteln noch nicht bekannt waren, wurden samtliche Werte neu bestimmt, um zu einheitlichen Verhaltnissen zu kommen.

Danach sind besonders in Methylalkohol und in etwas schwacherem Mal3e auch in Pyridin-Alkohol .die Superposi- tionsregeln befriedigend erfiillt und es ergibt sich eine eindeutige Zuordnung der Disaccharide zur a- bzw. B-Reihe. Die geringfugige Rechtsverschiebung der beobachteten Dreh- werte um durchschnittlich 10 O gegeniiber den berechneten Werten ist, wie sich aueh aus Tab.2 ergibt, eine allgemeine Er- scheinung bei 1,4-Disaccha~jden und darauf zuriickzufiihren, dafi man statt Glucosazon streng genommen ein 4-sub- stitniertes Derivat zum Vergleich heranziehen sollte. So wiirden bei dem, auch nicht streng vergleichbaren 4-Methyl- glucosazon (a, in Athylalkohol = - 15') die berechneten

*) So mutarotiert z. B. Lactosazon zunachst nach rechts und dann wieder nach links [CCD =- 17O -+ - 9O (55h) -+ - 19O (192h)], ahnlich, wie es von B u t l e r u. C r e t c h e r [Am. SOC. 63, 4358 (1931)] auch fur Mannose-phenylhydrszon angegeben wird. Esuberlagern eich also anscheinend mehrere Gleichgewichte. Auf der andern Seite zeigt Glucosa- zon in Pyridin-Alkohol nach Lijsen in der Hitze einen Drehwert von - 42O, der im Laufe von 10 Tagen nach - 30° mutarotierte. Lijst man ee dagegen in kaltem Pyridin und gibt erst dann den Alkohol hinzu, so lag der Drehwert gleich bei - 34O. Wieder andere Osazone zeigten innerhalb 1 Woche uberhaupt keine Mutarotation, doch erhebliche Ab- weiehungen gegeniiber den Literaturwerten (z. B. Maltosazon: aD = 1-420 gegen -I- ?so), was auf Grund der beobachteten Verhiiltnisse beim Glucosazon vielleicht auf eingefrorene Gleichgewichte bei verschiedener Temperatur geloster Osazone zuriickzufiihren ist. In Methylalkohol dagegen wurde innerhalb 1 Woche nur beim Lactosazon eine geringfugige Mutarotation von etwa 5 O beobachtet (in einem Falle auch unter Umkehrung der Richtung), die jedoch bei mehreren Versuchen zu dem gleichen Endwert von - 3 1 O fiihrte. Die in diesem Losungs- mittel beobachteten Werte erscheinen daher erhebIich sicherer.

Annalen der Chemie. 5s;. Band. 13

182 K l u g e s und M a u r e n b r e c h e r ,

II

Qlucosazon. . . +I66 4-159 Maltosazon. . . - 32 - 34 Cellobiosazon. . - 18 0 Lactosazon. . . + 92 + 79 a-Mannobiosazon - 87 - 66 6-Mannobiosazon

Glycoside aDinMeth. p”” y-Alk. in

-__

’ -41 - -30 - -1-38 4-33 +48 +41 -28 -40 -14 -32 -31 -35 -199 -27 - f 6 - + 14 -42 -60 -22 -53

Me- llthanol

a-Methylglucosid . 8-Methylglucosid . p-Methylgalaktosid a-Methylmannosid. $-Methylmannosid2)

+ 165 - 38 - 17 + 92 - 85

Werte nm 18O nach rechts verschoben liegen, der dnrch- schnittliche Fehler also bereits uberkompensiert sein. Die Konfigurationsbestimmung von Disacchariden uber ihre Osazone ist danach durchans statthaft und kann anch fur andere schwer zuggngliche Disaccharide empfohlen werden.

Beim Manno-biosazon ist die Rechtsverschiebung besonders stark, doch ergibt sich ans dem Methanolwert, und nach Berucksichtigung der allgemeinen Rechtsverschie- bnng auch an8 dem Pyridin-Alkoholwert, eindeutig p-Kon- figuration. Da das Biosazon als krystallisierte Verbindung sterisch einheitlich sein muS, bedeutet dieser Befund, daO die eine scheinbare Beimischung von a-mannosidischen Bin- dungen vortauschende starke Rechtsverschiebnng der Dreh- werte, die seinerzeit die sterische Zuordnung der Mannane so erschwert hat, eine allgemeine Eigentiimlichkeit der Poly- mannosidbindungen darstellt.

I) Nach Literaturangaben. 2, Da sich das nicht krystallisierende @-Methylmannosid schwer

rein darstellen und einwiigen liiBt , wurde vom Tetra-acetyl-@methylmannosid ausgegangen, das direkt im MeBkolben in Nethyl- bzw. Athyl- alkohol gelost, und nach Zugabe einiger Tropfen Natrium-methylat- losung durch ‘/,-stiindiges Erhitzen auf dem Wasserbad verseift wurde [ Z e m p l h , B. 59, 1853 (1926)l. Die vollstiindige Verseifung konnte durch Verdiinnen mit Wasser und Extrahieren mit Chloroform (kein Eindampfriickstand) nachgewiesen werden]. Nach Auffullen auf das gewunschte Volumen mit Methanol bzw. Bthylalkohol-Pyridin wurde dann der Drehwert direkt bestimmt.

Die Konfiyuration des Steinnup- u. Salep-mannans us%. 183

Neben dem krystallisierten Biosazon wurde auch der Drehwert des siruposen freien Kohlenhydrates bestimmt, da hier die eventuell vorhandene a-Mannobiose durch Um- krystallisieren nicht hatte entfernt werden konnen. I n diesem Falle miil3te also ein gegeniiber dem berechneten Wert erheblich nach rechts verschobener Drehwert beobachtet werden. Das scheint auf den ersten Blick auch tatsachlich der Fall zu sein, da der beobachtete Drehwert von + 4' einer schein- baren Beimischung von 42 Proc. a-Bindungen entspricht. Uoch zeigt die in Tab. 2 erfolgte Zusammenstellung der berechneten und gefundenen Drehwerte verschiedener Disaccha- ride, da8 die Rechtsverschiebung bei den freien Kohlen- hydraten allgemein wesentlich gr6Ber ist a h bei den Osa- zonen, nnd daB sie bei der Mannobiose nur wenig (25 Proc., gegen 50-200 Proc. bei den Osazonen) hoher liegt, als bei Cellobiose und Lactose.

.I

.( .

. .I

T a b e l l e 2.

+ 36 + 8 + 136 + 118 + 55 + 28 + 3 0 + 8 - 1 + 53

Cellobiose . . . . . Maltose (wasserfrei) . Lactose . . . . . . Galaktosido-mannose a-Mannobiose. . . . 8-Mannobiose. . . .

Differenz in O

+ 28 + 18 + 27 + 22

+ 35 -

DiEerenz ber.aus Osazonen in O

+ 18 + 8 + 6 - -

+ 27 Damit liegt auch fur das sirupose Produkt keinerlei

Anhaltspunkt fur das Vorhandensein a- mannosidischer Bindungen vor, so daB sich auf Grund der Untersuchung der Abbauprodukte eine reine ,%mannosidische Struktur der verschiedenen Mannane ergibt.

3. Die G u l t i g k e i t d e r S u p e r p o s i t i o n s r e g e l n b e i Mann o se - D e r i v a t en.

Nachdem die /?-Konfiguration der Mannane gesichert ist, sol1 noch kurz die Ursache der in der ersten Mitteilung

1) Durch Addition der Molekulardrehwerte von Methyl-glycosid und dem der reduzierenden Komponente entsprechenden freien Kohlenhydrat.

13*

184 K l a g es und Ma u re n6 T ec h e T ,

beschriebenen eigenartig groSen Abweiehungen von den Hnd sonsehen Snperpositionsregeln diskutiert werden.

I __-. - a-Methylmaunosid . . . @-Methylmaunosid . . .

Tetra-acetyl-methylmannosid

a-Penta-methyl-mannose 9 )

1,

,%Penta-methyl-mannose I1

1,

Wasner I,

Chlorof. 77

Wasser Beuzol Chlorof. Wasser Benzol

Chlorpf.

Tabe l l e 3.

-- a-Mannan . . . I + 95 P-Mannan . . . - 79

Acetyl-8-mannan - 59

+ 94 + 70 Methyl-p-mannan - 98

Acetyl-a-mannan + 62

Methyl-a-mannan 4- 53 11

>l

,t

7,

- 88 -107

- __.

aD in O

___ + 152 - 34

+131 - 19

+ 14f - 24 - 17

f 79 - 66

+ 49 - 47

+ 43 f 77 + 57 - 80 - 12 - 87

- 2a .__ - - - 46 +20

- 29 +25 - -

- - - - - -

- 51 +31 - 60 3-15 - 21 4-49

Nach F r e n d e n b e r g und W. RuhnB) ist dae Superpositionsgesetz stets dann befriedigend erfiillt, wenn in den zu vergleichenden Ver- bindungen die asymmetrischen Kohlenstoffatome moglichst iihnlich eind und die Unterschiede erst in einer Entfernung von mehreren Atomen vom asymmetrischen C -Atom beginnen. Danach sollten in erster Naherung die snbstituierten Methyl-glycoside (I, R = CH,, COCE8 oder H) die gleichen Molekulardrehwerte zeigen, wie die gleich substituierten Polysaccharide (II), denn in diesem Falle wiirde an C, die Methylgruppe

l) Um zu vergleichbaren Verhaltnissen zu kommen, ist die Ab- weichung vom berechneten Wert immer in Procent der Gesamtdifferene von a- und @-Verbindung angegehen. Dieser Wert bedeutet also gleich- eeitig den Procentsatz an scheinbarer Beimischuug der entgegen- gesetzten Komponente und ist damit ein direkter Ausdruck Fir die Eindeutigkeit des Verfahrens.

2) F r e u d e n b e r g , Stereochemie S. 423ff, 705ff.

Die Konfiguration des Steinnup- u. Salep-mannans usw. 186

H H,COC-

ROCH ' I ROCH 0 I1 I OCH 0 /I

HCOR HC-'

CH,OR

des Glpcosids ersetzt durch die einem Alkylradikal sehr iihnliqhe 4- Glucose- oder Mannose-gruppe, und in C, die Methyl-, Acetyl- oder Waseerstoff-gruppe durch den auch nicht sehr verschiedenen I-Gluco- sido- bzw. Mannosido-rest. AuSerdem wiiren samtliche Veriinderungen durch ein Sauerstoffatom vom asymmetrischen C-Atom getrennt.

In Tab. 3 sind die suf diese Weise berechneten Drehwerte einer Reihe von Cellulose-, Starke- und Mannan-Derivaten den beobachteten gegeniibergestellt.

Nach einer andern Berechnungsart werden nicht nur, wie hier, die Methylglycoside, sondern auch die entaprechenden Disaccharide mit zu der Berechnung hinzugezogen. Aus der in folgender Formel angegebenen TeiIuug des Disaccharid-Derivates ist ersichtlich, daJ3 man aus den 4 Bruchstiicken den gleich suhstituierten Poly-saccharidbau-

I 111 111 H

-C-

/ R O i H 1 I

HCO- HC-- ' I

I CH,OR

I CH,OR

I 1 CR,OR I CH,OR I1 IV I1 IV

stein und die 5-fach substituierte Monose aufbauen kann. Es wiirde also folgende Superposition3gleichung gelten :

LMIDisaccharid [M]Monosaecharid + [M]Polyssceharid

Da hei diesem Vergleich die gleichen strukturellen %ndernngen auftreten wie bei der ersten Gegeniiberstelluug in Tab. 3, doch um jeweils 2 C-C-Valenzen weiter vom jeweiligen Molekiilschnitt entfernt sollte nach F reudenberg und W. K u h n die Genauigkeit eine erheb- Iiche Steigerung erfahren. In Tab. 4 sind einige derartige Berechnungen durchgefihrt.

186 X l ag e s und Ma ur e n Zi r e c he r ,

6-Manno-biosazon . .

a-Methyl-cellobiosid . a-Methyl-glucosid . . 8-Methyl-cellobiosid . 8-Methyl-glucosid . . 0-Meth.-maltos. (Hydr.) #?-Methyl-glucosid . . @-Octamethylcellobiose &Pentamethylglucose ,4-Octamethylmaltose . @-Pentamethylglucose a-Octacetylcellobiose . a-Pentacetyl-glucose . 8-Octacetylcellobiose . 0-Pentacetyl-glucose . a-Octacetyl-maltose . a-Pentacetyl-glucose . p-Octacetyl-maltose . #?-Pentacetyl-glucose .

Metha-

Tabelle 4.

Diffe-

+345 '}+ 3'1

- 73 } - so

+285 }-lo9

+ 308 - 66 } - - 66 }+361

- 43 +359 ]+419 - 60

+ 394 -lo2 }-117 + 15

} +440 + 394 -1-420 } +405 + 15 -218 } - 71 - 147

- 68

Poly-saccharid

Cellulose . . .

9 , . . .

StLke . . . .

Methyl- cellulose

Methyl-Stirke . Acetylcellulose .

>7

Acetyl-Stiirke .

7)

8-Mannan . . .

z!z2zY=

M1,/10(

ca. 0

ca. 0

+318

- 51 + 432 - 66

- 66

+ 490 + 490 -1101)

Da infolge Fehlens geeigneter Mannobiose-Derivate zu wenig Bexechnungsmijglichkeiten der Mannan-Drehwerte gegeben aind, ist in Tab. 5 noch eine dritte Berechnungsart fiir Mannan-Derivate angefiuhrt, die auf folgender Uberlegung beruht: Glucose und Mannose unter- '

scheiden sich nur hinsichtlich der Konfiguration von C,. Die Differenz der Molekulardrehwerte gleich konfigarierter Glucose- und Mannose- Derivate muSte also den doppelten Drehwertsbeitrag des C- Atoms 2 liefern (fur a- und (?-Form wegen der gegeneeitigen BeeinfluSbarkeit von C, und C, natiirlich verschieden). Danach gilt folgende Super- positionsgleichung :

Ma (pf-Methylglueosid - Ma (@)-Methylmannosid

= MStBrke (Cellnloae) - Ma (8)-Mannan,

Ab- iveich. in ",,

f 9

0

- 12 - 5

i - 3

4-8

+ 10 + 9

+ 16

- ___

- 14

I) Wegen der Unlijslichkeit von Mannan in Methylalkohol wurde der ,,gefundene" Drehwert aus dem Verhaltnis der Drehwerte des P-Methylmannans in Wasser und Methyldkohol und dem Wasserwert des Mannans geschiitzt. Er bietet also eine gewisse Unsicherheit.

Die Xon&guration des Steinnup- u. 8alep-mannans usw. 187

aus der man den Drehwert des Mannans berechnen kann. Auch hier sind die strukturellen Anderungen die gleichen wie in Tab. 3, jedoch von dem hier betrachteten C, ebenfalls um 1 bzw. 2 C--C-Bindungen weiter entfernt. Die erzielte Genauigkeit sollte also die in Tab. 3 erheblich iibertreffen und der in Tab. 4 nahekommen.

T a b e l l e 5.

- 69 - 170 } - 167 - 66

z;li } +204 3.432

12:; } -178 - 20 - 43

- 51

a-Methyl-glucosid . . . . . a-Methylmannosid . . . . . Starke . . . . . . . . . . 8-Methyl-glucosid . . . . . @-Methylmannosid . . . . . Cellulose . . . . . . . . . a-Penta-acetyl-glucose . . . @-Penta-acetyl-mannose . . .

8-Penta-acetyl-glucose . . . Acetyl-cellulose . . . . . .

Acetyl-Stirke . . . . . . .

Acetyl-Starke . . . . . . .

8-Penta-acetyl-mannoee . . .

Tetracetyl-a-methylglucosid . Tetracetyl-a-methylmannosid

Tetracetyl-@-methylglucosid . Tetracetyl -@-methylmannosid Acetyl-cellulose . . . . . . a-Penta-methyl-glucose . . . a-Penta-methyl-mannose . . Methyl-Starke . . . . . . . @-Penta-methyl-glucose . . . BPenta-methyl-mannose . . Methyl-cellulose . . . . . . PPenta-methyl-glucose . . . 8-Penta-methyl-mannose . . Methyl-cellulose . . . . . . @-Penta-methyl-glucose . . . @-Penta-methyi-mannose . . Methyl-cellulose . . . . . .

cL1. 0 + 394 f292 -I- 490

- f_ 66 i:

_I

L6sgs.- Mit tel

Wasser __-

17

11

11

7 t

19

3hIorof. >l

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11

11

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11

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11

11

7 9

Wasser 11

11

Benzol 11

11

} +388

)-179

-200

j) f193 4- 490

} -2081

- gef. - __

-

- 73

-

- 84

-

- 84

-

- 43

- 104

- - Ab-

weich. in o/o -- -__

-

- 5

-

3-17

-

+ 23

-

3- 35

3- 25

+ 13

Aus diesen 3 Gegeniiberstellungen ist folgendes zu ent- nehmen:


1. Die erwartete Genauigkeitssteigerung beim Ubergang von der 1. zur 2. oder 3. Berechnungsart bleibt aus. Bei den Glacose-Derivaten ist die durchschnittliche Abweichung in Tab. 4 sogar etwas grbBer (8 Proc.), als in Tab. 3 (6 Proc.).

2. Die Berechnungen sind fur samtliche Glucose-Derivate erheblich genauer, a19 fu r die entsprechenden Nannose-Deri- vate (durchschnittliche Abweichung 7 gegen 24 Proc.), was allerdings zum Teil auch darauf zuruckzufuhren ist, dal3 infolge des geringeren Drehwertsbeitrages des C-Atoms 1 bei Mannos-Derivaten (durchschnittlich nur 75 Proc. des entsprechenden Glucose-wertes) die relative Abweichung bei gleichem absolutem Fehler grbBer wird.

3. Mit den grbDeren Abweichungen bei den Mannose- Derivaten geht eine erheblich grbBere Losungsmittel-ab- hangigkeit der Drehwerte siimtliche~ untersuchten Uerivate einher. So zeigen z. B. die methylierten Derivate zwischen Wasser, Benzol und Chloroform und die Methyl-mannoside zwischen Wasser, Methylalkohol nnd Pyiidin-blkohol etwa gleichgroae Drehwertsdifferenzen, wie sie beim Ersatz der nichtglycosidischen Methylgruppen durch Acetyl oder gar Wasserstoff auftreten, und die Drehwertsschwankungen des Methylmannans in den verschiedenen Lbsungsmitteln iibertreffen die Anderungen bei samtlichen Substitutiohsvorgangen. duffallend ist ferner, daB bei chemisch so tihnlichen Ver- bindungen wie Methyl-mannan und P-Penta-methyl-mannose (und in geringerem Mabe auch bei Methyl-cellulose und 15-Penta-methyl-glucose) der Ubergang von Benzol za Chloro- form als Losnngsmittel entgegengesetzte und auBerordent- lich starke Drehwertsverschiebungen hervorruft.

Man gewinnt auf Grund dieses Befundes den Eindruck, daO samtliche beschriebenen Komplikationen durch hen Ein- fluB des Losungsmittels zustandekommen, und es ist daher f ur die Erklarung der einzelnen Erscheinungen am zweck- mabigsten, sich den Drehwert aus zwei Teilbetragen zu- sammengesetzt vorzustellen:

1. Einem konstitutiven Anteil, der durch die Wechsel- wirkung der Atome durch die Xette hervorgerufen wird, also etwa dem Urehwert der gasformigen Verbindung

Die Konfiguration des Steinnu,& u. Salep-mannans usw. 189

entspricht. Da sich bei anderen optisehen Effekten ’) solche Wechselwirkungen schon nach Zwischenschaltung weniger C-C-Bindungen verlieren, sollte fur diesen Drehwertsanteil bei der in Tab. 3 erfolgten Gegenuberstellung bereits strenge Superposition herrschen und die Abweichung gering sein.

2. Einem Sssoziations- oder Losungsmittelanteil. Dieser ist auf alle nicht durch die Kette gehenden Wechsel- wirkungen, besonders auf die LiSsungsmitteleinfliiBe zuruck- zufiihren uud kann, wie ans den verschiedenen Tabellen kervorgeht, den Drehwert ganz erheblich beeinflussen 2). Da trotz groger konstitntiver Anlichkeit die Solvathiillen z. B. urn die Methylgruppe der Glucoside und nm den Zucker- rest der Polysaccharide ganzlich verschiedener Art sind, kann der Losungsmittelanteil des Drehwerts fu r beide Ver- bindungen verschieden gro4 oder gar entgegengesetzt ge- richtet sein nnd so einerseits das eigenartige Verhalten von Methyl-mannan und Penta-methyl-mannose beim Wechsel der Losungsmittels und andererseits das Abweichen von den Hndsonschen Superpositionsregeln erklaren.

Fur diesen Losungsmitteleffekt reicht selbst die in Tab. 4 und 5 erreichte Ahnlichkeit der Verbindungen noch nicht aus, urn strenge Superposition zu erzielen. Erst bei Heranziehung noch gr6Derer Oligosaccharide wird bei den Glucose-Derivaten vollige Superposition beobachtet 8). Leider fehlen bei den vom Losungsmittel vie1 abhangigeren Man- nose-Derivaten die entsprechenden Vergleichswerte. DaB hier die Verhaltnisse u. U. anders liegen konnen, zeigen die verschiedenen Mannane selbst, die, wie bereits friiher mitgeteilt wurde*), bei den verschiedenen Derivaten unter- einander nnregelmaDige, bis zu 10 O betragende Drehwerts- unterschiede aufweisen. Diese Unterschiede lassen sich nach

I) Z. B. bewirkt bei konjugierten Doppelbindungen oder 1,Z-Di- ketonen die Zwischenschaltung nur einer CH,-Gruppe fast volliges Verschwinden der durch die Wechselwirkungen hervorgerufenen Ano- malie des Brechungsinderes oder des Absorptionsspektrums.

*) Vgl. auch: Freudenberg, Stereochemie S. 416. 9 Freudenberg u. Mitarbeiter, A. 494, 41 (1932). 4, Vgl. 3. Mitt. (a. a. 0.) Tab. 1.

190 Kluges und Maurenbrecher ,

dem Gesagten am ehesten durch verschiedenartige Solvat- hiillen um im Sione S t a u d i n g e r s I) verschiedenartig auf- gebaute Nakromolekule erklaren.

Gelingt es nun, den Losungsmitteleinflui ausznschalten oder zumindest stark zuriickzudrangen, dann sollten auch bei maOiger Ahnlichkeit der zu vergleichenden Verbindungen die Superpositionsgesetze gelten, wie es in der Tat in Tab. 3 auch bei den vom Losungsmittel bedeutend weniger abhgngigen Qlucose-Derivaten der Fall ist. Aber auch bei den Mannose- Derivaten ist durch geeignete Aus wahl des Losungsmittels die Erzielung einer besseren Superposition moglich. So sollten, ahnlidh wie bei der Bestimmung von Absorptions- spektren, die Verhaltnisse in Kohlenwasserstoffen als Lo- sungsmittel denen in der Gasform am ahnlichsten sein. Dementsprechend werden bei samtlichen in Benzol bestimmten Drehwerten die Superpositionsgesetze befriedigend erfullt, wahrend erst beim Ubergang LU Wasser und besonders Chloroform die Komplikationen auftreten. Gerade das wegen seiner .guten Losungseigenschaften fu r Drehwertsbestim- mungen als Standardmittel vorgeschlagene Chloroform zeigt also infolge dieser gnten Losungseigenschaften auch starke optische Assoziationseffekte und erweist sicb damit fur optische Vergleiche als ungeeignet. Man sollte daher, soweit es die Loslichkeitsverhaltnisse zulassen , in Zweifelsf allen immer auf Benzol und ahnliche inaktive Losungsmittel zuriickgreifen.

Zusammenfassend ergibt sich, daO die schlechte Er- fullung der Superpositionsgesetze bei Mannose- und in geringerem MaDe auch bei Glucose-Derivaten auf Losungs- mitteleinflusse zuriickzufuhren ist, und daB es moglich ist, bereits aus der Losungsmittelabhangigkeit der Drehwerte einer Substanzgruppe Ruckschlusse auf die Erfiillung der Superpositionsgesetze zu ziehen. Uurch Auswahl geeigneter Losungsmittel, oder zumindest dnrch Zugrundelegung eines

*) A. 527, 195; 530, 1 (1937). Dieee Auffassung wurde auch mit den in der 3. Mitt. beschriebenen physikalischen Eigenschaften in guter Ubereinetimmung stehen.

Die Xonfiguration des Steinnup- U. Salep-mannans USW. 191

breiteren Versuchsmaterials kann man jedoch diese Ein- flusse zuruckdrangen und exakte Schlusse ziehen.

Auch hinsichtlich des speziellen Problems der Konfi- gurationsbestimmung des Mannans liegt jetzt alles klar: Bei der Liisungsmittelabhangigkeit der Mannose-Drehwerte ist eiue gute Ubereinstimmnng von vornherein nicht zu er- warten. Sieht man einmal von den durch Wahl ungeeigneter Losungsmittel besonders herausfallenden Drehwerten des Methylmannans in Chloroform und Wasser ab, so weicht bei dem auf breitester Grundlage durchgefiihrten Vergleich kein Wert um mehr als 25Proc. vom berechneten ab, und es wird auch in einigen Fallen eine Linksverschiebung beobachtet, d. h. die Werte konnen nicht mehr durch Bei- mengung von a-mannosidischen Bindungen erkliirt werden. Damit ist auch auf dem Wege des optischen Vergleichs die P-Konfiguration der Mannane endgiiltig sichergestellt.

Der Deutschen Forscl~u~gsgemeischaft , sowie der M6nchner U~iversitatsgeselc~ft und Einhundertjahrstiftung der hiesigen Uni- versitiit sind wir fur die Bewilliguog von Sachbeihilfen zu groSem Dank verpffichtet. Der eine von uns dankt der Justus Liebig-Qesell- schaft zur Forderung des chemischen Unterrichts fur Gewiihrung eines Stipendiums.

Versuche. 1. Enzymversuche .

Der als Enzym-losung dienende Gerstenmalz-extrakt wurde nach der Vorschrift von E u l e r und S v a n b e r g l ) gewonnen. Zur restlosen Entfernung von Maltose wurde nach der Extraktion zuniichst zwei Monate stehen gelassen, bis die Stiirke vollstandig abgebaut war, und dann in Cellophanschlauchen bis zur Zuckerfreiheit dialyaiert. Samt- licbe Losungen wurden unter Toluol aufbewahrt.

Die schonende Koneentration der Enzymlosungen geschah in der in Fig. 1 abgebildeten Apparatur, die sich leicht aus Laboratoriums- mitteln aufbaueu laEt und nach dem von K r a u t und LobingerB) entwickelten Prinzip arbeitet: Die sich in dem mindestens 2 Liter fassenden Scheidetrichter befindliche Enzyml6sung flieBt unter dem eigenen Druck von 1 m Wassersiiule in dauerndem Kreislauf durch den als eigentlichen Verdarnpfer dienenden, nach dem Thermosyphon-

*) H. 112, 202 (1920). *) B. 62, 1939 (1929).


prinzip geheizten Schlangenkiihler, und von dort mit dem Dampf ge- mischt in den Scheidetrichter zuriick, in dessen Dampfraum die Ent- mischung ohne jede Schsurnbildung erfolgt. Da die Hauptmenge der Fliissigkeit auBerhalb der direkten Wiirmeeinwirkung bleibt und der Schlangenkiihler von dem Dampf-Fliissigkeih-gemisch auSerst raech durchflossen wird, kann einwandfrei jegliche flberhitzung vermieden werden. Bei den angegebenen Dimensionen und normaler Leitungs- wasserkiihlung betrug die Leistung der Apparatur etwa 500-600 ccm Destillat pro Stunde bei 20-23O Dampf- und 50° Heizbadtemperatur.

Fig. 1.

Die Meeeung des Spaltungegrades geschah zuniicbst jodometrisch. Da bier aber infolge des EiweiSgehaltee der Enzymlosungen, auch nach der Fiillung mit Natrinm-Phosphor-Wolf'ramat, zu hohe Nullwerte suftraten, wurde spater ausschliefilich nach der B e r t r a n d schen Kupfermethode gearbeitet. Hier traten anfangs folgende Schwierig- keiten auf:

1. Stimmen die Reduktionewerte der Mannose nicht vollstiindig mit denen der Glucose uberein. Da hieriiber keine eindeutige Lite- raturangaben vorliegen, wurden die Reduktionswerte iiber den ge- ssmten Eonzentrationsbereich neu bestimmt und in Tab. 6 zusammen- gestellt. Die Einwagen beziehen sich jeweils auf das gleiche Volumen von 50 ccm.

2. Bildet zu Anfang der Spaltung das noch unangegriffene Mannan mit dem Eupfer eine schwer losliche Komplexverbindung, die die Ab- filtration des Eupro-oxyds sehr verlangsamt, so daH bei der noch heiSen Losung die Einwirkungsdauer von 3 Minuten iiberschritten wird. Wir haben daher vor der Filtration schnell abgekiihlt und nach Absitzen des flockigen Niederschlages die klare Losung zuniichst durch das


Filter dekantiert. Da Mannan auch mit dem als EiweiBfllIungsmittel dienenden Natrium-Phosphor-Wolframat eine schwer losliche Ver- bindung bildet, ergab sich im Verlaufe der Spaltung folgendes Bild: Zu Beginn der Reaktion fiel daa Msnnan mit dem Phosphor-wolframat 8119, und es wurde kein Mannan-kupfer-niederschlag beobachtet. Dann, mit einem Maximum bei 30-40 Proc. Spaltungsgrad, waren die Molekiile fur die Fallung mit Phosphor-wolframat bereits zu klein, und es fiel die schwerer lijsliche Mannan-ltupferverbindung , bis schlieBlich oberhalb 50 Proc. die Bestimmung normal verlief.

Tabelle 6.

Mannose-gehalt (mg:

6,O- 6,8 13,O-13,6 25,6-26,O

28,O 34,4 52,Q

55,8-56,4 65,5 70,8 80,6 104,3 138,4

Cupfer (mg:

470 7,9 15,O 15,s 19,i' 30,l 31,5 37,Z

45,l

79,l

39,n

59,6

Abweichung von Bertrand-Tabelle

("0)

20-23 16 15,5 13 12,5 13 13 11 9 7 6,5 5

Siimtliche Versuche wurden mit Katriumacetat-Eisessig aaf PH 4,5--5,5 gepuffert und bei 31O im Thermostaten durchgefiihrt. Da SteinnuB-mannan nur in Alkali liislich ist, wurden metastahile Losungen in dem gewunschten p,-Bereich dadurch hergestellt, daf? die alkalischen Losungen mit der genau berechneten Menge Eisessig uberneutralisiert wurden. Bei einer Versuchskonzentration von 0,l-0,2 Proc. bleibt SteinnuB-mannan dann schon mehrere Stunden in Losung und fiillt in Cegenwart des Enzyms infolge dessen schnellen Angriffs uberhaupt nicht mehr aus.

In Tab. 7 ist der Spaltungsverlsuf einiger Versuche mit frischem Enzym zusammen- gestellt. Um die Reaktionsgeschwindigkeiten unabhangig von der jeweiligen Enzymkonzentration miteinander vergIeichen zu konnen, wurde in der letzten Spalte a18 ,,Enzymkonstante" der Quotient am der jeweiligen Geschwindigkeitskonstanten und der Konzentration des Enzyms angefiihrt :

Tersuche rnit frischm Enxym (2-3 Monate alt):

194 Klag es und Ma ur e nb r e che r ,

. . . . . . , Substrat Substrat-konzentration Cesamt-voiumen (ccm) Davon Enzym-extrakt Enzym-konzentration . . . . . . . . . . pH

. . . . . Versuch 1.

. . . . . Versuch 2.

Versuch 3. . . . . .

Versuch 4 . . . . . .

Versuch 5. . . . . .

SteiunuD- Salep-mannan mannau 0,2O/, 0,2 0,35O/,, 0,5O/, 1,Oo/, 500 500 1 200 I 200 400 400 2000 50 0,s 098 i!o 1 0,25

Zeit ccm n/lo- Spaltungs- Enzym- in Stdn. 1 J,/50ccm 1 grad o/o konstante

5,5 5,s 4,8 5,s I 5 8

- - 47 0,07 17 12,6

67 14,9 67 0,03 113 16,O 77 0,025

0 794

m g Cu/50 ccm')

- - 0 193 48 112,s 80 0,06 71 124,2 89 0,06

64 31,l 33 0,013 112,5 48,O 51 0,013 184 70,8 74 0,016

- - - 0

mg Cu/20 sl le ccm')

- - 0 270 15 ll,o 10 0,02 81 17,5 17 0,006

210 32,s 32 0,005

23 31,4 16 0,044 88 39,5 20 0,O 15

- - - 0

135 41,5 21 0,Ol

I) Fur die Analysen wurden jeweils 50 (bzw. 20) ccm der Versuchs- losung mit 20 ccm einer 10-proc. Natrium-phosphor-wolframat-losung versetzt, die EiweiSfiillung abgeschleudert und 50 bzw. 20 ccm des klaren Zentrifugats analysiert. Die angegebenen Werte beziehen sicb also immer auf 50-'/, (bzw. 20.'/,) ccm der Versuchslosung.

Die Xonfiguration des Steinnup- u. Salep-mannam usw. 195

konzentration ohne Schadigung des Enzyrns nicht iiber 0,35 Proc. gesteigert werden darf.

Versuche mit gealtertem Enxym (6-9 Monate alt): Fur die Be- rechnung der Enzym-konstante wurde dae Enzym-volumen vor der Konzentration, also die tatsachlich angewandte Enzymrnenge, oingesetzt.

Tabe l l e 8.

mg Cu/50 ccm

- 12,5

28,7 29,6 24,6 95,O 40,O 56,l 63,3

695 54,l 91,4

122,4

38,O 61,6

21,o

-

88,9 1

Versuchsbedingungen 1 Vers. 6 I Vers. 7 _____ _____ ---__--__ _ _ ~ _ _ _ _ _ ~

Substrat . . . . . . j j SteinnuS-mannan Substrat-konzentration Gesarnt-volumen (ccrn) Davon Enzym. . . . Eingedampft aus (ccm) Enzym-konzentration . Alter d. Enzyms (Mon.) P E . . . . . . . . .

0.1 O/O

500 375

0,75 6

-

595

Zeit in Stdn,

. . . . . [ 8: 1 172

Versuch 6.

Versuch 7. . . . . . 0 28

11s 473 750

Versuch 8. . . . . .

/ / 2;: Versuch 9. . . . . .

091 "lo 500 400 800

6 1,6

5,5

0,2 Y o 1000

760 1800

7 1,s

6,O

Spaltungs grad "0

- 19 31 42 43

16 26 50 62

34 62 84

29 47 68

-

-

-

Vere. 9

ialep-mannan o,2°10 500 400 950

9

___- ___-

179

578

Enzym- konstante

-__ -__ -

0,0046 0,0042 0,0028 0,0021

0,006 0,0024 0,0013

-

0,001 1

0,011

- 0,014

0,005

0,005 0,004 0,005

-

Infolge der Alterung wird danach das Enzym urn etwa eine Zehnerpotenz schwlcher. Aus der Gegenuberstellung von Versuch6 gegenVersuch"7-9 geht dieWirknngssteigerung des Enzyms durch Eindampfen hervor. Die niedrige Kon- stante von Versuch 9 ist durch das besonders hohe Alter bedingt.

196 KEag es und Ma u T e n b T ec he r , Adsorptiasverswhe an Kaolin (von frischem, 2-3 Zonate altem

Enxym): Die Versuche wurden genau nach den Angaben von P r i n g s - h e i m und Mitarbeitern (a. a. 0.) durchgefuhrt: Im Handel erhiiltliches Kaolin wurde mehrmals mit konz. Salzsiiure abgeraucht, ssurefrei ge- wascheu und unter Wasser aufbewahrt. D a m wurde, entsprechend den Angaben, in Gegenwart von Alkohol bei dem gewunschten p~ die Adsorption durcbgefiihrt und nach Abtrennung des Kaolins suf das eigentliche Reaktions-pH umgepuffert. Die Versuche sind in Tab. 9 zu- sammengestellt.

Tabelle 9.

Versuchsbedingungen

Versuch 10 .

Versuch 11 .

Vereuch 12 .

Versuch 13 .

Vera. 10

0 21 68

164

0 47 71 97

0 43

113 161

0 44 86

207

SteinnuS-mannan-konx. Gesamt-volumen (ccm) Davon Enzym (ccm) . Verdunnt aus l) (ccm). Enzym-konzentration . Adsorptions-pE . . . Veraucha-pR . . . .

O,lo/o 500 265 200 0,4 8,0 5.8

. . .

. . .

. . .

. . .

Vers. 11

0,1O/O 500 350 400 0 8 796 5.5

mg Cu/50 ccm

293 19,s 43,5 59,7

l l ,o 59,7 71,5 75,0 14,6 39,2 69,2 71,5 14,O 16,2 19,5 25,s

Vere. 12

O,1Oj0 400 230 300 0,75

6.0

Spaltungs-

7,O

grad “0

- 27 64 90

65 86 91

36 79 83

3 8

16

-

-

-

Vers. 13 -__ -~

OJ0/0 500 375 300 076 595 575

Enzym- Bonstante

~~

- 0,054 0,054 0,051 -

0,041 0,050 0,045 -

0,02

0,021

0,002 0,002 0,002

0,026

-

2. Dar s t e l lung v o n krys ta l l i s ie r tem Mann o - bios az o n.

81 g SteinnuS-mannan A (nach Abzug von 3 Proc. Asche und 5 Proc. Feuchtigkeit) wurden unter den weiter unten beschriebenen Bedingungen acetolysiert, nach Erreichung des gewunschten Spaltungs-

l) Infolge der Umpufferung. Zum Teil wurden die 1;ijsungen wieder eingedampft.

Die Konfiguration des Steinnu/& u. Salpp-mannans usw. 197

grades von 62- 65 Proc. durch Zugabe von Natrium-methylat-1Ssung bis zum Bongo-umschlag (unter Kiihlung) abgestoppt und nach K 1 ages’) durch Abdampfen des Eisessigs i. V. und Aufnehmen mit Chloroform aufgearbeitet. Dann wurde nach ZemplBn*) verseift, die wiiBrige Lasung auf 270 ccm eingeengt und nach Zugahe von 50 g Phenyl- hydrazin-chlorhydrat (1,5 Mol) und iiberschussigem Natriumacetat in 360 ccm Waaser durch 24-stiindiges Stehen in Eis 31 g Mannose-phenylhydrazon zur Abscheidung gebracht. Durch vorsichtiges Eindampfen i. V. auf 450 ccm und nochmaliges 24-stiindiges Stehen in Eie konnte die Ausbeute nm weitere 2 g erhSht werden.

des Filtrats zur Aufarbeitung auf das freie Kohlenhydrat wurde die Hauptmenge fur die eigentliche Osazon- darstellung mit weiteren 60 g Phenylhydrazin-chlorhydrat + 20 g Na- triumacetat in 300 ccm Wasser versetzt und eine Stunde im Dampf- bad erhitzt. Beim Abkuhlen fie1 kein Niederschlag aus, such nicht nach mehrtagigem Stehen in Eis. Erst nach Eindrmpfen i. V. auf 460 ccm und 46-stiindigem Stehen in Eis und Eis-Kochsale schieden sich 24 g iiberschiissiges Phenylhydr~in-chlorhydrat, und nach dessen Entfernung und weiteren 24-stiindigem Stehen in Eis 3 g 8-Acetyl-phenylhydrin ab.

Da das Filtrat auch nach weiterem 24-stiindigem Stehen in Eis keinen Osazon-niederschlag ergab, wurde es auf das doppelte Volumen verdiinnt, woraufhin innerhalb 24 Stunden ein iiuaerst feiner Nieder- schlag ausfiel, der nur durch Zentrifugieren abgetrennt werden konnte un.d sich als das gesuchte Manno-biosazon erwies. Das Zentrifugat wurde nochmals auf dae 1,5-fache Volumen verdiinnt und eine weitere Stunde auf demDampfbad erhitzt. Hierbei fielen bereits in der Hitee olige Produkte aus, die jedoch verworfen wurden. Das beim Abkiihlen sich abscheidende Osazon war zuniichst auch X g , lieB sich aber unter Wasser zu einem amorphen Pulver zerreihen, aus dem mit hei6em Wasser das reine Biosazon herausgeltst werden konnte ”). Gesamt- ausbeute: 9 g Hauptflllung und 4 g Nachfiillungen.

Das Rohprodukt lieB sich aus Wasser und stark verdiinntem Methylalkohol umkrystallisieren , zeigte aber such in seiner reinsten Form, trotz des unter dem Mikroskop vSllig einheitlichen Habitus der fur Zuckerderivate charakteristischen kugeligen Krystallaggregate, noch sehr unangenehme Eigenschaften. Einmal verhornte die Substane such bei den mildesten Trocknungsbedingungen zu einer braunen unansehn- lichen Masse, die sich jedoch wieder zu den gleichen schanen Krystall- aggregaten umkrystaLlisieren lie6, und dann zeigte sie hachat eigenartige Schmelzpunktsverhiiltnisse: Nach starkem Sintern bei 113-118° hielt

Nach Abtrennung von

*) B 64, 1198 (1931). *) B 69, 1258 (1926). Bei einem Vorversuch wurden infolge zu langen Erhitzens beim

Abkuhlen nur olige Produkte erhalten. Auf die beschriebene Weise gelang es jedoeh auch hier, allerdings nur in geriuger Ansbeute, zu dem gleichen krystallisierten Biosazon zu gelangen.

Annalen der Chemie. 6S6. Band. 14

198 Kluges und Maurenbrecher,

sie sich gleichma5ig bis gegen 130°, um erst bei 135-137O wirklich Mar zu schmelzen und sich bei 150-160° [alle Werte korr.) zu zer- setzen. Danach schien noch eine wesentliche Verunreinigung vorzuliegen.

Die Aufklarung dieses eigenartigen Verhrtltens ergab sich bei der Analyse in einer, bei der Schwerloslichkeit in Wasser besonders anf- fallenden Hygroskopizitat, die die aller anderen Disaccharidosazone weit ubertraf und die ersten Stickstoffanalysen um 20 Proc. zu niedrig werden lie& Nach mehrtggigem Trocknen der in Schmelzpunktsriihrchen eingefullten Subatanz im Hochvakuum bei SOo uber Ps06 stieg der Schmelzpunkt sofort auf 136-1380 (korr., fast ohne vorheriges Sintern), und der Zersetzungspunkt auf etwa 190°. Danach ist Mannobiosazon das niedrigst schmelzende und das einzige bekannte uneersetzt schmel- zendc Osllslon. Es ist leicht liislich in Pyridin, Eisessig und hei5em Methanol, miiBig loslich, doch umkrystallisierbar aus .Wasser und feuchtem Aceton und unlaslich in trocknem Aceton'), Ather, Essig- ester, Benzol usw. Es ergab nach 4-maligem Umkrystallisieren, anfangs 10-15-proc. Methanol, zum SchluS aus der loo-fachen Menge reinen Wassers, wobei stets noch ein geringer Anteil einer Verunreinigung ungelost zuriickblieb, unter dem Mikroskop viillig einheitliche Krystsll- aggregate.

4,407, 4,340 mg Subst.: 8,995, 8,850 mg GO%, 2,45, 2,38 mg H,O. - 4,166, 4,172 mg Subat.: 0,414 (22O, 726 mm), 0,406 ( 1 9 O , 724 mm) ccm Np.

Gef. ,, 55,67, 55,61 ,, 6,22, 6,14 ,, 10,98, 10,84. C,,H,,O,N, Ber. C 55,35 H 6,20 N 10,77

Drehwertsbestimmungen : - 0,94O x 25 ccm

0,5600 g Subst. x 1 dm aD = - = - 420 (Methanol).

- 0,53O x 10 ccm 0,4897 g Subst. x 0,b dm a= = = - 22O (Pyridin-Alkohol 4:6).

3. D a r s t e l l u n g des f r e i en Koh lenhydra t e s u n d Acetates.

Ein Drittel des im vorigen Abschnitt beschriebenen Filtrates vom Mannose-phenylhydraeon wurde zur Verarbeitung auf das freie Kohlen- hydrat durch 24-stindiges Schutteln mit Benzaldehyd in der Kalte und, nach Erneuern des Aldehyds, weiteren 5-stiindigem Einwirken auf dem Dampf bad vom uberschussigen Phenylhydrazin befreit [unter Zersetzung des Biose-phenylhydrazons), auf 420 ccm eingeengt und, nach Ansiiuern

l) Dieser Befund steht im Gegensatz zu verschiedenen Literatur- angaben, nach denen andere Biosazone in Aceton loslich sein sollen. Eine Nachpriifung ergab, daS aber such Lactosazon und Cellobiosaeon in trocknem Aceton unloslich sind, dss Mannobiosazon sich also in keiner Weise anormal verhalt.

Die Konfiguration des Steinnup- u. Salep-mannans mw. 199

mit Schwefelsaure bis zum Kongo-umschlag , zur restlosen Entfernung siimtlicher organischen Sauren mit Ather erschopfend extrahiert. Die Entfernung der anorganischen Salze geschah d a m auf dem ublichen Wege durch mehrfaches Einengen i. V. (nach Abstumpfen der freien Schwefelsaure mit Bariumcarbonat) und Fallen mit Methanol. Da Roch- sale hierbei weitgehend, in Lasung blieb, wurde es nach der ereten Fiillung durch Digcrieren mit Silbersulfat in Natriumsulfat umgewandelt. Das schliefilich erhaltene Kohlenhydrat war ein leicht braun gefarbter Sirup, der sich in trocknem Zustand pulverisieren liefl und dann 3 Proc. Asche und 1 Proc. Feuchtigkeit enthielt. Ausbeute 12 g. Er konnte nach Liisen in wenig Wasser weder durch Zugabe von Methanol, noch von Athylalkohol, Aceton oder Eisessig zur Krystallisation gebracht werden.

Jodzahlbestimmungen : 211,5, 211,5 m g Subst. (Asche- und Feuchtigkeits-frei): 10,98,

C,,H,,O,, Ber. Jodzahl 58,5l) Gef. J.-Z. 51,9, 53,3.

Danach enthalt dae Kohlenhydrat noch etwa 10 Proc. nichtredu- zierende Verunreinigungen.

Die Acetylierung erfoIgte relativ schwer, und zwar trat rnit Pyridin- Essigsaureanhydrid erst nach 2-tiigigem Schutteln bei Raumtemperatur, mit Essigsaureanhydrid und Natrium-acetat bew. Zinkchlorid erst nach 2-stiindigem Kochen am RuckfluS vollstiindige Losung ein. Zur Auf- arbeitung wurde jeweils in Eiswasser gegossen, das abgeschiedene Acetat zur Zerstijrung des Anhydride unter mehrfachem Dekantieren noch 48” unter Wasser belassen und in Chloroform aufgenommen. Nach dessen Verdampfung konnte durch Aufnehmen mit wenig Methylelkohol und Zusatz von Ather bis zur Trubung ein Teil der Huminsubetanzen laockig abgeschieden werden. Doch trat in keinem der 3 Fglle Brystallisation ein, such nicht aus Athyldkohol-Ather oder bei Versuchen, durch Zusatz von Petrolather zur Alkohol-Ather-miechung bis zur Trubung die Laslichkeit des Acetats noch weiter herabzudriicken.

11,27 ccm J,-Lijsung (n = 0,l).

4. Die Kine t ik d e s Acetolysenverlaufes von S teinnud-mannan.

In Fig. 2 ist der beobachtete Acetolysenverlauf eines Probeversuches (2 g Mannan, 75 ccm eines gleichteiligen Essigsaureanhydrid-Eisessig- gemisches, 2 ccm konz. Schwefelsaure, mit Chloroform auf 100 ccm auf- gefullt) und des oben bescbriebenen Hauptversuches (81 g Mannsn, 2,25 Liter Essigsjiureanhydrid-Eisessig, 20 ccm SchwefelsLure , mit Chloroform auf 3 Liter aufgefdlt) wiedergegeben. Das Mannan wurde

I) Fur das theoretiscb erwartete Gemisch von 92 Proc. Biose und 8 Proc. hohere Oligosaccharide berechnet sich eine Jodzahl von 51.

14*

200 Klages und Maurenbrecher,

jeweils durch ErwZirmen gelSst und dann die Versuche bei 30-31 O im Thermostaten, bew. Brutschrank etehen gelassen. Entsprechend der niederen Schwefelsaurekonzentration im Hauptversuch wurden die Zeiten im Diagramm auf redwiert. Die Bestimmung des Spaltungsgrades geschah mit Hilfe der nachfolgend beschriebenen jodometrischen Methode, die angegebenen Werte sind also im Durchschnitt um etwa 2-3 Proc. zu niedrig. Die ausgezogene Kurve ist nach W. Kuhn (a. a. 0.) fur ein Konstantenverhiiltnis l/%,, berechnet.

Fig. 2.

Die Ubereinstimmung zwischen den beiden Versuohen ist nicht sehr gut, doch wurden hieriiber keine niiheren Untersuchnngen an- gestellt. DaB die berechnete Kurve nicht nur zufillig, sondern such hinsichtlich der ihr zugrunde liegenden Theorie den Spaltungsverlauf in erster Xiihening richtig wiedergibt, zeigen die Ausbeuteverhiiltnisse der verschiedenen Spaltstiicke, die mit den fiir den Spaltungegrad 65 Proc. theoretisch berechneten Werten ausgeeeichnet ubereinstimmen:

Die aus dem Hauptversuch (81 g Mannan) erhaltenen 33 g Mannose- phenylhydraeon entsprechen 22 g Mannose, bzw. 20 g Mannan. Ferner wnrde bei der Aufarbeitung zum freien Koblenhydrat nach der Ent- fernung des Phenylhydrazins durch Bestimmung des Jodverbrauchs (nach Willstiitter-Schudel) die Gesamtmenge Biose i- Triose zu 46,5 g, entsprechend 43,5 g Mannan, bestimmt, so daB im ganzen 63,5 g Mannan = 78 Proc. der eingesetzten Menge wiedergefunden wurden. Der Acetolysenverlust betriigt also 22 Proc., und das Verhiiltnis Mannose zu Biose + Triose (20 : 43,5 g = 31,5 = 68,5 Proc.) ergibt ebenfalls den jodometrisch bestimmten Spaltungsgrad von 65 Proc. und deckt sich nahezu vollkommen mit dem theoretisch berechneten Wert (32 : 68 Proc.).

Das Konstantenverhaltnis von - I/%,, ist das h6chste bisher fiir derartige Reaktionen beobachtete Verbaltnis (Cellulose etwa */8 ; Hydro- lyse von Methylmannan etwa und niihert sich bereits dem Unter- schied der Reaktionskonetanten von Pyranosiden und Furanosiden. Genauere Auswertungen lassen sich jedocb ohne direkte Bestimmung wenigstens einer Konstante nicht durchfuhren.

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Anhsng. Uber die jodometrische Bestimmung von IMannOEe und acetylierten Kohlenhydraten nach Willstiitter und Schudel.

Bei vorstehender Untersuchung des Mannans stellten wir fest, daD Mannose bei der Jodzahlbestimmung nach Wil l s ta t te r und Schudell) haufigzuniedrige Werte liefert. Die eingehende Untersuchung dieses auffallenden unterschied- lichen Verhaltens von so nahe verwandten Substanzen wie Mannose und Glucose, fuhrte zu foIgendem Ergebnis:

Die Schwierigkeit bei allen jodometrischen Zncker- bestimmungen Iiegt darin, daD die Oxydation in alkalischem Medium durchgefuhrt werden muD, in welchem die reduzierenden Zucker auaerordentlich labil sind. Bei der von Wills t a t ter und S c hnd el angegebenen Natronlaugen- menge ( - l ,6 Mol, bezogen auf das zugesetzte Jod) gibt nun zwar Glucose noch richtige Werte, Mannose aber meistens zu niedrige Jodzahlen. M. Liid tkez) konnte in AnIehnung an Auerbach und Bodlander3) durch Pufferung der freien OH-Ionen mit Natriumcarbonat-bicarbonat-liisungen zwar zu richtigen Jodzahlen kommen, doch waren bierzu extrem lange Oxydationszeiten niitig, die die Bestimmungen un- notig in die L h g e zogen.

Wir stellten nun fest, daD die gleiche Puffernng der Natronlauge bereits durch die Jodlosung selbst geschieht,

I) B. 61, 780 (1918). 9 Z. Ang. 36, 602 (1923).

*) A. 466, 201 (1927).

202 KIag es und Ma uren b rec her ,

indem diese durch die Umwandlung des Jods in Jodid und Hypojodid die freien OH-Ionen autlwaucht. Setzt man der Analyse nicht mehr Natronlauge zu, als theoretisch zur Umwandlung des Jods und zur Neutralisation der gebildeten Aldonsauren erforderlich ist, so werden die Werte auch bei Mannose sofort richtig. In Fig. 3 ist die Abhgngigkeit der Jodzahlen von Glucose und Mannose von der zugesetzten Menge Natronlange (die theoretisch erforderliche Menge als Einheit gesetzt, Oxydationsvolumen > 1,5) wiedergegeben. Danach werden die Werte bei der Glucose erst oberhalb eines 10- fachen Uberschusscs an Natronlauge wesentlich falsch, und zwar zu hoch, wiihrend sie bei Mannose bereits oberhalb der 1,l-fachen Menge abfallen, um bei einem 6-10- fachen UberschaD ein Minimum zu durchlaufen nnd erst bei sehr groDen Mengen iiber den theoretischen Wert zu steigen. Die Ursache dieses eigenartigen Unterschiedes ist wahrscheinlich darin zu suchen, da13 sich Mannose &us sterischen Griinden schneller in Fructose umlagert als Glucose nnd dadurch teilweise der Oxydation entzieht.

Bei Verwendung geringer Mengen Natronlauge ist es erforderlich, die fur die Oxydation zur Verfiigung stehende Menge Jod genau zn beachten. Jetzt wird namlich nicht mehr das gesamte Jodvolumen, sondern nurmehr der nach Neutralisation der Aldonsauren durch Natronlauge in Hypojodit verwandelte Anteil des Jods lim folgenden mit ,,Oxydationsvolumen" bezeichnet) fur die Oxydation awgeniitzt. In Fig. 4 ist die Abhiingigkeit der Jodeahl von diesem Oxydations-

Fig. 4.

volumen wiedergegeben. In Ubereinstimmung mit Wi l l s t i i t t e r und S c h u d e l ergab sich, daS die Analyscn erst oberhalb dea Oxydations- volumens 1,5 richtige Werte liefern (infolge der teilweisen Jodatbildung) und dann bis zu den hachsten Werten unabhiingig vom Oxydations- volumen werden.

SchlieSlich wurde auch die Abhgngigkeit der Jodzahl von der Oxydationszeit untersucht, doch konnte innerhalb der ublichen Zeiten von 20-60 Minuten kein wesentlicher EinfluB festgestellt werden.

Die Konfiguration des Steifinup- u. Salep-mannans usw. 203

Zusammenfassend ergibt sich also, daO man auch bei Mannose stets mit richtigen JodzahIen rechnen kann, wenn man zunachst die Menge Natronlauge geniigend groD wahlt, daS sich das richtige Oxydationsvolumen (2-2,5) ergibt, und erst dann das Jodvolumen nach der beniitigten Natron- laugemenge (etwa 2,5-3,5) richtet, damit diese auch sicher vollstiindig gepuifert wird. Unter diesen Bedingungen lag bei 15 von 17 Bestimmungen die Fehlergrenze nm f 1,5 Proc. rim einen Mittelwert, der etwa 0,s Proc. iiber dem theoretischen Wert liegt. Diese geringfiigige Erhohung stimmt mit friiheren Beobachtungen I) uberein und ist wahrscheinlich auf Sekundarreaktionen, z. B. Oxydation von C,, zuriickznfuhren.

Ein weiteres Problem, das in vorstehender Untersuchung auf- tauchte, war die Bestimmung dea Molekulargewichts acetylierter oligosaccharide, um den Acetolysenverlauf von Mannan verfolgen zu kijnnen Da hier, im Gegensatz zur Acetolyse der Cellulose, infolge der starken VerGrbung der Acetolysenfliissigkeit die polarimetrische Bestimmung des Spalbungsgrades nicht in Frage kam, wurde trotz der schlechten Erfahrungen von F r e u d e n b e r g und Soffe) versucht, die Jodzahl- bestimmungen von Acetyl-zuckern nach deren Verseifung durchzufiihren.

Die Versuche fiihrten unter Verwendung der quantitativ ver- laufenden Verseifungsmethode von 2 em p 1 Bn bei reinen Acetylzuckern zu befriedigenden Ergebnissen, d. h. die Werte schwankten nur wenig mehr (rt 3 Proc.) als bei den freien Kohlenhydraten um den theoretischen Wert. Weniger gut stimmten die Analysen jedoch, wenn aie in Gegenwart des Acetolysengemisches ausgefiihrt wurden. Hier Iagen trots sorgfiiltigen Arbeitens aus nicht erkennbaren Ursachen die Werte immer um 2-5 Proc. zu niedrig, und es wurden bisweilen noch grolere Fehlbetrage beobachtet. Um wenigstens einigermauen aicher zu gehen, wurden daher in diesem Falle immer Doppelbestim- mungen ausgefllhrt, die um nicht mehr als 3 Proc. differieren durften, und von denen jeweils die hijhere verwertet wurde. Unter diesen Um- standen fiihrte die Methode zu brauchbaren Ergebnissen, wie die in erster Nilherung richtige Wiedergabe des in vorstehender Mitteilung beschriebenen Acetolysenverlaufes von Mannan zeigt.

Aus f i ih rung d e r Analyse . 1. Rreies Kohhlenhydrat. Die Andysen wurden genau nach den

Angsben von W i l l s t a t t e r und S c h u d e l unter den in Fig. 3 und 4 angegebenen Bedingungen ausgefiihrt.

I) A. 609, 172 (1934). *) B. 69, 1258 (1926).

9 B. 66, 22 (1933).

204 K l a g e s u. Maurenbrecher , Steilinup- u. Salep-mannan.

2. Amtat okne Amtolysengemisch. 100-150 mg Acetyl-zucker werdeu in Chloroform geliist und in einem 300 ccm-Schlifkolben mit 5 ccm 1,5 n-Natrium-methylat-liisung versetzt. Nach 20-3O.miniitigem Stehen bei Raumtemperatur ist die Verseifung beendet, und es wird durch schnelle Zugabe von 2 n-Essigsaure die meist ausgefallene Addi- tionsverbindung zersetzt. Dann wird nach Aufsetzen eines gut wir- kenden Tropfenfangers, ohne den stets geringe Mengen Suhstanz mit- gerissen wurden, zunlichst vorsichtig das Chloroform abgedampft und schlieSlich durch 3-maliges Eindampfen i. V. bis nahezu zum Sirup (Badtemperatur < 509 die Eseigsiiure entfernt. Nach Neutralisation der letzten Spuren Sliure gegen Phenolphtalein kann dann unter den oben angegebenen Bedingungen die eigentliche Jodzahlbestimmung durchgefuhrt werden.

3. Aoeiat mit Acetolysengemisch. Aus einer Probe der Acetolysen- liisung bzw. der mit 10 ccm Acetolysengemisch versetzten Liisung von 100-150 mg Acetyl-zucker wird, nach Neutralisation der freien Schwefel- slnre durch Zugabe der l'/,-fachen Menge 1,5 n-Natriummethylat-lisung, ebenfalle uuter Verwendung des Tropfenfhngers, auf dem Dampfbad i. V. die Essigsaure msglichst schar; abdestillicrt. Dann wird mit Chloroform-Methylalkobol aufgenommen, wobei nur die Salze ungeliist bleiben, und schlieSlich durch Zugabe von Natrium-met~ylatliisung (einige Kubikzent,imeter uber den durch Tiipfeln mit Phenolphtalein ermittelten Neutralpunkt) wie obcn verseift und oxydiert.

Tabelle 10. Einxelbestinznzzcngen.

Ohne Acetolysen-

gemisch

'

11 Einwage

144,l 144,l 144,l 140,l 140,l 205,6 205,6 205,6 205,6

4,24 4,16 4,24 4,13

10,45 10,26 10,92 10,42 4,14 4,14 4,06

Substanz

29,4 28,9 30,3 29,5 50,9 49,9 53,l 50,'Z 28,7 28,7 28,2

Octacetylcellobiose 1,

1,

9 ,

9 ,

9 9 Pentacetyl-glucose

1,

9,

9 ,

Octace tylcello biose I,

t ,

ccm 1 Jodzahl -- Ber. - 29,5 29,5 29,5 29,5 29,5 29,5 51,8 51,8 51,s 51,s 29,5 29,6 29,5

(Abgeschlossen am 16. Juni 1938.)

die konfiguration des steinnuß-und salep-mannans und über den gültigkeitsbereich der hudsonschen...

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