Über die konfiguration der d-glutaminsäure, des d-ornithins und d-lysins

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- 301 - Uber die Konfiguration dsr d-Glutaminsaure, des d-Ornithins und d-Lysins von P. Karrer, K. Eseher und Rose Widmer 1). (3. 11. 26.) Nachdem es gelungen war, die 1-Asparaginsaure konfigurativ abzu- klaren2) und zu beweisen, dass sie zur selben sterischen Reihe wie die naturlich auftretenden Formen des Alanins, Serins, Cystins und Leu- cins gehijrt, versuchten wir, auch die naturliche, rechtsdrehende Glut- aminsaure diesem System anzugliedern. Der geeignetste Weg hierfur schien uns vom optisch aktiven Serin uber die aktive a-Benzoyl-amino- b-chlorpropionsaure zu fuhren ; wenn sich letztere mit Natriummalon- ester kondensieren und nachher aus dem Kondensationsprodukt Kohlendioxyd abspalten liess, so musste Glutaminsaure entstehen und zwar ohne dass am asymmetrischen System des Serins ein Eingriff erfolgte : I I --+ I verseifen I --f 6H*NH.CO*C,H5 - + CH.NH, erhitzen 1 I COO -CH3 COO * CH, CH, * CH(COOR), I COOH CH, . CH, . COOH COOH COO * CH, Die Synthese der Glutaminsaure liess sich in der Tat auf diesem Wege erreichen. Der Prozess ist allerdings mit erheblichen Material- verlusten verknupft, da sich Nebenreaktionen abspielen. Im beson- deren gelang es uns bei der letzten Phase, der Uberfuhrung des a-Benzoylamino-B-chlorpropionsaure-esters in Glutaminsaure, nur eine Ausbeute von 20% zu erzielen. Leider ist dieser letzte Teil der Reak- tionsfolge von einer vollstandigen Racemisierung des Produktes be- gleitet ; gleichgultig, ob wir die Kondensation mit Natriummalonester in Alkohol oder Benzol vornahmen, wurde die Glutaminsaure stets in vollig inaktivem Zustand erhalten. Dieser Weg erwies sich somit zur Losung des gestellten Problems ungeeignet, und als Resultat ausserordentlich zahlreicher, nach ver- schiedensten Seiten variierter Versuche konnen wir bloss eine neue Synthese der d, 1-Glutaminsaure, und zwar mit Serin als Ausgangs- 1) Frl. Dr. R. Widmer hat die Synthese der Glutrtminsaure aus Serb durch- gefuhrt, Hr. K. Escher die iibrigen Versuche mit den Diaminosliuren. 2) Helv. 6, 957 (1923).

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- 301 -

Uber die Konfiguration dsr d-Glutaminsaure, des d-Ornithins und d-Lysins

von P. Karrer, K. Eseher und Rose Widmer 1). (3. 11. 26.)

Nachdem es gelungen war, die 1-Asparaginsaure konfigurativ abzu- klaren2) und zu beweisen, dass sie zur selben sterischen Reihe wie die naturlich auftretenden Formen des Alanins, Serins, Cystins und Leu- cins gehijrt, versuchten wir, auch die naturliche, rechtsdrehende Glut- aminsaure diesem System anzugliedern. Der geeignetste Weg hierfur schien uns vom optisch aktiven Serin uber die aktive a-Benzoyl-amino- b-chlorpropionsaure zu fuhren ; wenn sich letztere mit Natriummalon- ester kondensieren und nachher aus dem Kondensationsprodukt Kohlendioxyd abspalten liess, so musste Glutaminsaure entstehen und zwar ohne dass am asymmetrischen System des Serins ein Eingriff erfolgte :

I I --+

I verseifen I --f 6H*NH.CO*C,H5 - + CH.NH,

erhitzen 1 I

COO -CH3 COO * CH,

CH, * CH(COOR),

I COOH

CH, . CH, . COOH

COOH COO * CH,

Die Synthese der Glutaminsaure liess sich in der Tat auf diesem Wege erreichen. Der Prozess ist allerdings mit erheblichen Material- verlusten verknupft, da sich Nebenreaktionen abspielen. Im beson- deren gelang es uns bei der letzten Phase, der Uberfuhrung des a-Benzoylamino-B-chlorpropionsaure-esters in Glutaminsaure, nur eine Ausbeute von 20% zu erzielen. Leider ist dieser letzte Teil der Reak- tionsfolge von einer vollstandigen Racemisierung des Produktes be- gleitet ; gleichgultig, ob wir die Kondensation mit Natriummalonester in Alkohol oder Benzol vornahmen, wurde die Glutaminsaure stets in vollig inaktivem Zustand erhalten.

Dieser Weg erwies sich somit zur Losung des gestellten Problems ungeeignet, und als Resultat ausserordentlich zahlreicher, nach ver- schiedensten Seiten variierter Versuche konnen wir bloss eine neue Synthese der d, 1-Glutaminsaure, und zwar mit Serin als Ausgangs-

1) Frl. Dr. R. Widmer hat die Synthese der Glutrtminsaure aus Serb durch- gefuhrt, Hr. K. Escher die iibrigen Versuche mit den Diaminosliuren.

2) Helv. 6, 957 (1923).

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punkt buchen ; die erste Glutaminsauresynthese hat Wolff') durch Reduktion von a-Oximino-glutarsaure ausgefuhrt.

Wir versuchten hierauf, der eingangs aufgeworfenen Frage von einer anderen Seite niiher zu kommen. Durch Abbau des Acetyl-l- asparagins mit Brom und Barytwasser haben Karrer iind Schlosser2) zunachst 1-Glyoxalidon-2-carbonsaure-5 und daraus d-Diamino-propion- saure erhalten. In ahnlicher Art ist es uns gelungen, das natiirliche d-Glutamin bezw. seine Acetylverbindung in optisch aktive, als Chlor- hydrat rechtsdrehende a, y-Diamino-buttersaure uberzufuhren :

CONH, I CH, CH, . NH,

I I

I Br,Ba(OH), I CH, f CH2

i'H. NH, CH . NH, I

AOOH COOH Die optisch aktive a, y-Diamino-buttersaure war noch nicht be-

kannt. Dem von E. Fischer bescliriebenen Racemat gleicht sie in der Bildung eines ziemlich schwer loslichen, gut krystallisierten Oxa- lates, das ihre Isolierung und Reinigung erleichtert. Dessen spezifische Drehung in Wasser fanden wir [a]= = + 7,8O (Chlorhydrat + 8,2O).

Mit der (aus Asparagin dargestellten) d-Diamino-propionsaure und mit natiirlichem d-Ornithin und naturlichem d-Lysin bildet die a, y-Diamino-buttersaure eine homologe Reihe, und es muss sich daher durch Vergleich ihres optischen Verhaltens zeigen lassen, ob sie alle dieselbe Konfiguration besitzen.

CHZ * NH, I i 1 CH, I I

CH, * NH, CH, I

CH, * NH, CHa I

CH3 I

I I CH * NH,

I I COOH

CH,

CHZ * NH,

CH, * NHB CH, I

CII, * NH, I

COOH d-Diamino- d-Diamino- d-Omithin d-Lysin

propionsLure buttersaure

Da unscre aktive d-Diamino-buttersaure konfigurativ der d- Glut- aminsaure, die d-Diamino-propionsaure der 1-Asparaginsaure (sowie 1- Serin, 1-Cystin, d-Alanin, I-Leucin und 1-Histidin) entspricht, wird auch fur d-Ghtaminsaure, d-Ornithin und d-Lysin der gleiche sterische Bau, den die 1--4sparaginsaure hat, erwiesen sein, wenn die drei hoheren Glieder der obenstehenden homologen Reihe mit der d-Diamino- propionsaure konfigurativ verbunden werden konnen.

CH * NH,

COOH COOH

l) A. 260, 119 (1890) *) Helv. 6, 411 (1923).

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Die Frage, wie sich die spezifischen Drehungen bei Substanzen, die einer homologen Reihe angehoren, von einem Glied zum anderen andern, hat bekanntlich fruhcr, anlasslich der Diskussionen uber das Guye’sche Asymmetrieprodukt, in der Literatur einen breiten Raum eingenommen. Dabei hat man zwar die Guye’schen Vorstellungen, dass das Gewicht der Radikale, die mit dem asymmetrischen Kohlenstoffatom verbunden sind, die Grosse des Rotationsvermogens bestimmt und die spezifischen Drehungen innerhalb einer homologen Reihe von Glied zu Glied wachsen, aufgeben mussen. Aber diese Hypothese hat immerhin dazu angeregt, homologe Reiheii optisch aktiver Korper miteinander zu vergleichen. So wurden die Ester der in Wasser rechtsdrehenden Glycerinsaure bis zum Oktylester hinauf dargestellt und samtlich linksdrehend gefunden ; die Ester der d-Wein- saure waren alle rechtsdrehend, ebenso diejenigen der Phenyl-chlor- essigsaure, und die Fleischmilchsaure gab - man drang bis zum Oktyl- ester vor - lauter linksdrehende Ester. Es ist also nicht zu verkennen, dass sich in allen diesen homologen Reihen die sterisch zusammen- gehorenden Verbindungen optisch recht nahestehen. Allerdings nimmt innerhalb der Reihe die spezifische Rotation nicht stetig zu oder ab, sondern das Drehungsvermogen erreicht an beliebiger Stelle ein Maxi- mum. Fur die Ester der Glycerinsaure wurde beispielsweise gefunden :

Methylester [a], = - 4,8 Heptylester [aID = - 11,3O kthylester [a], =- 9,18 Octylester [a], =-10,20 Propylester [a], = - 12,94

Butylester [a], = - 13,19

Nach diesen Erfahrungen wird man auch fur unsere vier homo- logen Diamino-carbonsauren ahnliche und gleichsinnige spezifjsche Drehungen erwarten, sofern sie zur selben sterischen Reihe gehoren ; und man wird aus analogem Rotationsvermogen fur sic umgekehrt gleiche Konfiguration folgern durfen.

Zum Vergleich sind die freien Diaminosauren und alle ihre Deri- vate, die noch freie salzbildende Gruppen besitzen, ungeeignet, da durch die Salzbildung Komplikationen hervorgerufen werden konnen. Wir stellten daher von allen vier Sauren die N-Dibenzoylderivate her und verschlossen deren Carboxylgruppen durch Methyl- und Athylreste. Ihre Drehungen wurden in Methylalkohol und Athylalkohol bestimmt : d-Diamino-proprionsaure-chlorhydrat CH,NH, * CHNH, * COOH , HCl

d-a , y-Diamino-buttersHure-chlorhydrat CH,NH, * CH, 6 CHNH, .COOH, HCl [a], = + 25O (i. Wasser)

[a], = + 8,2O (i. Wasser) ~

d-Ornithin-chlorhydrat CH,NH, CH, CH, - CHNH, * COOH , HC1

d-Lysin-bichlorhydrat CH,NH, * CH, * CH, * CH, * CHNH, - COOH . 2 HC1 [a], = + 16,8 ,,

[a], = + 15,3O ,,

- 304 - K-Dibenzoyl-d-diamino-propionsiiiire-methylester N-Dibeneoyl-d-a , y-diamino-buttersaure-methylester [a], =-22,7" ,f

N-Dibenzoyl-d-ornithh-methylester [a], = - 13,2O ,, N-Dibenzoyl-d-lysin-methyles ter [a], =-18,6O ,, N-Dibenzoyl-d-dirtmino-propionsawe-Ithylester N-Dibenaoyl-d-a , y-diamino-buttersiiure-athylester [a], = - 11,74O ,,

[a], = - 21,58" (in CH,OH)

[a]= = - 13,30 (in C,H,OH)

N-Dibenzoyl-d-ornithin-lthyles ter [a], =-8,6O ,, S-Dibenzoyl-d-lysin-athylester [a],, = - 16,2"

Wir entnehmen hieraus : 1. alle vier homologen Sauren drehen als Chlorhydrate rechts; 2. werden ihre N-Dibenzoyl-methylester bereitet, so schlagt die

Drehung bei allen vier Verbindungen nach negativ urn; die vier Methylester zeigen schr ahnliche Werte der spez. Rotationen ;

3. alle tier N-Dibenzoyl-carbonsaure-athylester besitzen etwas geringere Drehungen als die entsprechenden Methylester, unter sich weichen sie wenig voneinander ab und sind samtlich negativ.

Diese verglcichenden optischen Daten lassen keine andere Inter- pretation zu, als dass d-Diamino-propionsuure, d-a, y-Diamino-butter- satwe, d-Ornithin und d - L y s i n sterisch analog gebaut sind und dieselbe Konfiguration haben. d- Glutaminsaure, d-Ornithin und d-Lysin werden damit konfigurativ an die gleiche sterische Reihe angeschlossen, der auch alle andcren, konfigurativ geklarten, naturlichen Aminosauren (d-hlanin, 1- Serin, l-Cystin, l-Asparaginsaure, I-Leucin, 1-Histidin) an- gehoren. Dies ist die Konfiguration, der man die Bezeichnung 1 gegeben hat.

In der folgendcn Abhandlungl) ist beschrieben, dass man von naturlichem d-Ornithin uber die u-Benzoylamino-d-oxy-\~aleriansaure, indem man letztere mit Jodwasserstoffsaure erhitzt, zu Prolin gelangen kann. Dabei tritt teilweise Racernisierung cin; aber es gelang, neben d, l-Prolin, allerdings nicht in vollkommen reinem Zustand, eine Sub- stanz in kleiner Menge zu isolieren, die alle fur l-Prolin charakteristi- schen Merkmale zeigte. Damit ist es wahrscheinlich geworden, dass natiirliches 1-Prolin und die damit konfigurativ zusammenhangenden Verbindungen l-Hygrinsaure, l-Stachydrin und l-Nicotin, die gleiche Konfiguration wie die anderen aliphatischen Aminosauren aus Ei- weiss habcn.

Nachdem jetzt die wichtigsten naturlich vorkommenden Amino- sauren konfigurativ geklart sind, mag es angezeigt erscheinen, das bisher Erreichte einmal zusammenzustellen.

Beziiglich der Bqzeichnung solcher aktiver Verbindungen sind in dem Masse, als man in der Erkenntnis ihrer Konfiguration Fort- schritte machte, mehrfach neue Vorschlage aufgetaucht, so dass es heute fur einen dem Gebiete Fernerstehenden riicht ganz lcicht ist,

1) P. K u r r e y und Maximilian Ehrmstein, Helv. 9, 323 (1926).

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sich hier znrechtzufinclen. Wahrend z. B. Clough mit ,,d" und ,,l" die Zugehijrigkeit einer Substanz zu einer bcstimmtcn stcrischen Reihe und mit d und 1 ihr Drehungsvermogen angibt, wahlt Freudenberg zur Kennzeichnung der K o n f i g u r a t i o n die Zeichen d und 1 und zur Angabe der Drehung + und -.

Bei der in der Literatur fest verankerten Bezcichnungsweise fur viele optisch aktive Naturstoffe ware es vielleicht zweckmassiger, fur die Bezeichnung ihrer sterischen Beziehungen die Buchstaben d und 1 uberhaupt nicht zu benutzen. Trotz den Bedenken, die gegen die Ein- fuhrung einer weiteren Bezeichnungsart mit Recht geltend gemacht werden konncn, wiire im Interesse der Klarheit und der didaktischen Vorteile eine neue Benennungsweise von Nutzen. Sie konnte darin bestehen, dnss die Konfiguration der naturlichcn Aminosauren und vieler naturlicher a-Oxysauren, wie der Fleischmilchsaure, die bisher als 1 oder als ,,l"-Konfiguration bezeichnet wurde, zur Charakterisie- rung das griechische 1 bekame und die enantiomorphe Reihe Q-Kon- figuration genannt wurde. Dicse beiden Buchstaben sind bisher in unserer Wissenschaft nicht gebrauchlich und konnen daher keinen Anlass zu Verwechslungen geben; sie lassen aber ohne weiteres die Beziehungen zur ,,l" und zur ,,d"-Konfiguration erkennen. Die Fleischmilchsiiure ware z. B. als A-d-Milehsiiure, naturliches Alanin als 1-d-Alanin zu benennen. Bevor diese Nomenklaturfrage nicht inter- national geregelt ist, verzichten wir indessen auf die Benutzung solchcr neucr Zeichen und lassen den Aminosauren ihre a l t e n Namen, die von ihrer spez. Drehung, nicht ihrer K o n f i g u r a t i o n abgeleitet sind.

Die sterische Ubereinstimmung von naturlichem Alanin, natiir- lichem Serin, Cystin, naturlichem Asparagin und naturlicher Asparagin- saure, naturlichem Histidin und naturlichem Leucin ist durch folgende Ubergange abgeklart wordenl) :

l) Aus N-Benzoyl-asparaginsaure-ester und Methylmagnesiumsalz bildet sich, wie fruher beschrieben wurde [Helv. 8, 360 (1925)], 1-2-;2lethy1-5-methyl-2-oxy-5-oxy- 4-benzoyl-amino-hexan (1) und am diesem eine Verbindung, die als I-2-3Iethyl-5-methyl- 5-oxy-4-benzoyl-amino-hexen-1 (11) angesprochen worden ist. Der oxydative Abbau derselben mit Oeon, den wir neuerdings ausfuhrten, ergab neben Formaldehyd und Arneisensaure auch Aceton, so dass das Produkt wahrscheinlich ein Gemisch rnit dem isomeren l-2-1Clethyl-5-methyl-5-oxy-4-benzoyl-am~o-he~en-2 (111) darstellt . Die fruheren Betrachtungen belreffs Konfiguration yon AsparaginsBure und Leucin werden davon nicht beruhrt.

CH, CH, CH, CH, CH, CH,

c .OH C - O H C.OH

I I

I1 I C C

I C-OH

/ \ / \ / \

\ / \ / '\ /

CGH,. CO . H N . CH I I c,H,. co - HN . &H C,H,. CO 1 HN . AH

AH CH, (3%

CH, CH3 I CH, CH, I1 CH, CH, I11 20

I co 0 63 I

COOH COOH

COOH COOH

E2N .CH -+

H2A. CH --,

HZN. CH +-

HI. CH

+-

'CH HCI

1 Br2+Ba(OH)2

I I

PCl, I

NU3 1

I B. 40, 3111 l)

dH9cl Helv. 8, 9513)

I Helv. 6,411 4,

I Helv. 8, 41i4)

pi2 I

CHsOH CH2NHs

HN ' CH, I-lerin

I-a-Amino-p-ohlor. propions%

ure

COOH I I CH3

HSN . CH

d-Alanin

--

d-Diamino-

propions'dnre

E2N.:r

I ] I .

CH*S- 3

1-Cystin

1-6lyoxslidon-2- b0 . NU2

1-A s p ar agi n carboneanre-5

I verseifen

I COOH I I

HZN . CH ye

N=CH I-H

istidin

COOH COOH

COOH I

I I

If

-

I H,N

* CH C&

. CO . HN . CH C6H, . CO . EN . CE

CH2 03 I _.."

I NE

$2 --+

COOH COOH

kCH

\

I- Asps r agi n s an re Beneoyl-l-

N=CH' rsparaginsaore

Benroyl-1-hislidin-oeonid

. ,

Der Vergleioh der spee. Drehnnpn dieset beiden Produkte ewgt sehr grosse hichkeit : I. [aID

= -4OJO ; 11. [a], = -

31O

5, W. Langenbeck.

6) P. K

arrer, W. Jw

gi und T

. Takahashi. V

ergl. auch die Bestatigung der

Asparaginsaurekonfigation

durch K. Freudenberg und

A. N

oe, B. 58, 239?

(1925).

l) E

. Fischer und K. Raske.

2, E. Fischer und K

. Raske. 7 P

. Karrer.

4, P. K

arrer und A. Schlosser.

7) In Mischung m

it dem d3-Isom

eren, vergl. Anm

erkung 1 auf S. 305.

- 307 -

Mit der d-Diamino-propionsaure und damit mi t allen vorgenannten, natiirlichen Aminosauren wurden in diescr Arbeit die naturliche d- Glutaminsaure, natiirliches d-Ornithin und natiirliches d-Lysin kon- figurativ verkniipft, indem wir die Rotationen der vier homologen N-Dibenzo yl-diamino-carbonsaure-ester verglichen haben :

COOH COOH I I

COOH H,N. CH I I I

I I I 1

COOH I

CO * NH, I CO . NH,

1 Y

H2N * CH

CH, __f CH,

CH, CH,

HzN . CH

CH,

1- Asp a r ag i n d- G lu tamin d -Glu tamins iu re

COOH COOH COOH I

H,N * &€I I I

CH-2 CHa I

CHZ I

CH, CH, . NH, CHZ I

CHZ. NH, CH,

J- COOH

HzN * AH I

I

I

H,N - CH H,N (h I CH, - NH,

B.42,29652) \ /' 'dk N

Chlorhydrate N -Dibenza yl- carbon-

slure-methylester N-Dibenzoyl-carbon-

same-iithylester

Helv. 8,3641) \N/

I

bHz * PITH,

- 300 - Endlich besitzen I-Phenylalanin, I-Tyrosin und 1-Dioxy-phenyl-alanin unter sich

denselben sterischen Bau, was durch folgende ubergange bewiesen ist : COOH COOH COOH I

CHNH, I

CHa

I 1 I I

CHNH, CHNH,

___f f- CH, f--- CH, Helv. 4, 6 W ) I Helv. 4, 657 l) Helv. 7, 7402)

(IOH OH 00, OH 6 OH

1-Dioxy-phenyl-alanin 1-Tyrosin COOH COOH

I I CHNH, CHNH, I I

AH Helv. 7,7402) i\ CH, f- CH,

b / \

\ / CH,

CH, CH, I

CH, AH2 1-Phenyl-alanin

Wir sehen, dass es nunmehr gelnngen ist, von den naturlichen Bausteinen des Eiweiss alle mit Ausnahme von Valin, Isoleucin (Nor- leucin), Tryptophan und Oxyprolin konfigurativ unter sich iind mit einfacheren Alkaloiden zu verbinden, und zwar derart, dass wir zur Zeit drei Gruppen unterscheiden konnen, fur deren Angehorige gleiche Konfiguration bewiesen ist :

1. Gruppe : d-Alanin, 1- Serin, I-Cystin, 1-Asparaginsaure, I-Asparagin, 1-Histidin, 1-Leucin, d-Glutaminsiiure, d-Glutamin, d-Ornithin und d-Lysin.

2. Gruppe: I-Phenyl-alanin, 1-Tyrosin, 1-Dioxy-phenyl-alanin. 3. Gruppe: I-Prolin, 1-Hygrinsaure, I-Stachydrin, I-Nicotin. Ob die drei Gruppen in ihrer sterischen Ausbildung uberein-

stimmen, steht nicht fest, ist aber sehr wahrscheinlich. Besonders wahrscheinlich ist die konfigurative Ubereinstimmung der Gruppen 1 und 3, da aus d-Ornithin 1-Prolin, wenn auch in nicht ganz reinem Zustand, aber rnit allen charakteristischen Merkmalen, erhalten wurdt:. Dasselbe wird man auch von der Konfiguration der vier Eiweiss- aminosauren, von denen wir noch nichts Bestimmtes wissen (Valin, Isoleucin, Oxyprolin und Tryptophan) sagen konnen. Der einheitliche Zug uniformcr Konfiguration, der durch alle diese naturlichen a-hnino- carbonsauren, a-Oxy-carbonsauren und einfachen Alkaloide geht, wird schwerlieh durch eine einzelne Aminosaure durchbrochen werden.

V O ~ einigen Jahren hat schon Clough3) aus dem Urnstand, dass die spezifischen Drehungen der naturlichen Eiweiss-aminosauren bei

1) E. Waser und M . Lewandowsky. 2) E. Waser und E. Brauchli.

3, SOC. 113, 526 (1918).

- 309 -

Zusatz von Salzen, hderung des Losungsmittels oder bei der Acy- lierung gleichsinnig beeinflusst werden, die Folgerung gezogen, dass alle naturlichen Aminosauren dieselbe Konfiguration besitzen. Diese Hypothese hat indessen eine genauere experimentelle Priifung, wie sie nun im Laufe der letzten Jahre durchgefuhrt wurde, nicht unnotig gemacht. Denn wie bei der sehr verschiedenartigen Konstitution der Eiweiss-aminosauren zu erwarten ist, hat diese Regel Ausnahmen. So i x t z. B. schon aus der Arbeit von Clough zu ersehen, dass die Glycyl- derivate von d-Alanin, d-Valin, l-Leucin, l-Asparagin u. a. m. in Wasser starker links drehen als die entsprechenden einfachen Amino- sauren, wiihrend bei den Glycylverbindungen von 1- Asparaginsaure und 1-Phenylalanin die Drehwerte gegenuber denjenigen der Amino- sauren in positiver Richtung verschoben sindl).

Der eine von uns hat mit Herbert C. Storm neuerdings die spezi- fischen Rotationen von Alanin, Leucin, Tyrosin, ihren N-Acetyl- derivaten und deren Methylestern in wasseriger Losung (Acetyl- leucin in Alkohol) verglichen und gefunden, dass bei d-Alanin und l-Leucin der fjbergang in die Acetylaminosaure und den Acetylamino- saure-methylester mit einer Drehungsabnahme, beim l-Tyrosin mit einer Drehungszunahme begleitet ist.

Solche Vergleiche konnen zweifellos nur dann uberzeugende Resul- tate fordern, wenn sie an konstitutionell sehr nahe verwandten Ver- bindungen, z. B. homologen Reihen, ausgefuhrt werden und wenn man zudem alle salzbildenden Gruppen eliminierf.

Freie Aminosaure Acetylaminosaure Acetylaminosaure- methylester

d-Alanin [a]: = + 2,70° [a]: = - 45,59O [a]’,” = - 64,30° wasserige Losung wasserige Losung wasserige Losung

I-Leu& [a]; = - 10,40 [a]: = - 12.09O [a$ = - 17,22O wgsserige Losung alkoholische Losung wasserige Losung

I-Tyrosin [a]: = - 36,5O [a]: = + 37,76O rechtsdrehend wasserige Loshg wasserige Losung ([a]= ca. +17O)

Im Anhang zu den oben besprochenen Versuchen wird im experi- mentellen Teil der Abbau von N-Benzoyl-asparagin mit Brom und Barytwasser beschrieben. Er wurde von W. Juggi experimentell bear- beitet. Wie beim entsprechenden Abbau des N-Acetyl-asparagins bildet sich auch hier unter Eliminierung des Benzoylrestes 1- Glyoxalidon-2- carbons aure- 5.

l) 1. c. p. 540.

- 310 -

1-N-Benzoyl-asparagin I-Glyoxalidon-2- carbom%ure-5

Ferner hat W . Klarer aus d-Diamino-propionsaure den Methyl- ester bezw. dessen Chlorhydrat und daraus das Dipeptid der d-Diamino- propionsaure dargestellt. (Vgl. experimenteller Teil.)

E xp er ime n teller Te il. Darstellung aon Acetyl-d-glutamin.

d-Glutamin wurde nach den Angaben von E. Schulze aus Runkel- riiben hergestellt.

5 gr d-Glutamin, in 35 em3 n. Natronlauge gelost (die molekulare Menge entspricht 34,25 cm3 NaOH), ivurden im Laufe einer Stunde mit 5,3 gr Acetylchlorid (2 Mol.), die in 100 em3 Ather gelost maren, uiid mit 100 cm3 n. Natronlauge in Einzelportionen yon 2 bis 3 cm3 versetzt. Nach jeder Zugabe von 3 cm3 atherischer Acet,ylchloridlosung und von 3 cm3 Natronlauge haben wir die Flussigkeit eine Minute lang kcaftig geschuttelt. Am Schluss der Operation setzt man das Schutteln hoch 15 hhnuten lang fort, trennt hierauf die Atherschicht ab, stellt die wasserige Losung mit Salzsaure schwach kongosauer und darnpft sie im Vakuum bei 40O zur Trockene ein. Der Ruckstand wird dreimal, im ganzen niit 250 cm3 absolutem Alkohol, ausgekocht und das alko- holische Extrakt auf dem Wasserbad eingedunstet. Es hinterbleibt ein krystalliner Ruckstand von fast reinem Acetyl-glutamin. Dieses wird aus Alkohol umkrystallisiert und so in Form kleiner Nadeln erhalten. Smp. 199O. Beste Ausbeute ‘70 %, meist etwas weniger. Acetyl-glutamin ist leicht loslich in Wasser und 90-proz, Alkohol, schwerer in absolutem Alkohol, fast unloslich in Ather und Essigester.

0,00831 gr Subst. gaben 0,01369 gr CO, und 0,00480 gr H,O 0,00637 gr Subst. gaben 0,860 em3 N, (20°, 726 mm)

C,H,,O,N, Ber. C 44,65 H 6,48 N 14,88% Gef. ,, 44,60 ,, 646 ,, 14,800,b

Polarisation : 0,2230 gr Substanz, gelost in Wasser. Gewiclit der Losung 12,1152 gr.

21 21 D 1 = 1 dm, d = 1,0 a = -0,230O [n] , =-12,5O.

Hofrnann’scher Abbau won Acetyl-d-glutamin ; d-a, y-Diamino-buttersaure. 5,43 gr Acetyl-glutamin (1 Mol.) wurden in 90 em3 Barium-

hydroxydlosung (1 hfol. ; 1 em3 der Bariumhydroxydlosung enthielt 0.02741 gr Bariumhydroxyd) gelijst, dazu 4,6 gr Brom (2 Mol.) und

- 311 -

116 cm3 Wasser gefugt und die Losung wahrend 10 Minuten sich selbst uberlassen. Darauf wurden weitere 360 cm3 (4 Mol.) der gleichen Bariumhydroxydlosung zugegeben und eine Stunde auf dem Wasser- bade auf 80° erhitzt. Nach dem Erkalten haben wir die Hauptmenge des Bariumions mit Kohlendioxyd ausgefallt, den Rest genau mit Schwefelsaure, so dass weder mit Schwefelsaure noch mit Barium- hydroxyd eine Trubung eintrat. Zur Entfernung des Broms wurde die Losung rnit Silbercarbonat an der Turbine verruhrt und dann das in Losung gegangene Silber mit Schwefelwasserstoff ausgefallt. Nach dem Abfiltrieren dampfte man die Losung irn Vakuurn bei einer Tem- peratur, die 40° nicht uberstieg, bis auf 30 cm3 ein. Darauf wurde die rnit dem gleichen Volumcn konz. Salzsaure versetzte Flussigkeit 1 Stunde am Ruckfluss zum Sieden erhitzt, im Vakuum zur Trockene verdampft und mehrmals mit abs. Alkohol behandelt, um braune, sirupose Verunreinigungen wegzuschaffen. Der Ruckstand enthalt neben Glutaminsaure-chlorhydrat das Hydrochlorid der Diamino-butter- saure. Das Hydrochlorid erwies sich wegen seiner ausserst leichten Los- lichkeit in Wasser zur Isolierung als unzweckmassig, dagegen konnte die Diamino-buttersaure als Oxalat, das in Wasser verhaltnismassig schwer loslich ist, rein isoliert werden.

Zu diesem Zwecke wurde die wasserige Losung des Chlorhydrates mit Silberoxyd behandelt, das in Liisung gegangene Silber mit Schwefel- wasserstoff ausgefallt und die stark alkalisch reagierende Flussigkeit auf dem Wasserbade auf ca. 2 cm3 eingedampft. Darauf fugte man eine moglichst konz. Losung von Oxalsaure bis zur deutlich sauren Reaktion hinzu und kiihlte mit Eis ab. Das sich nach einigem Stehen abscheidende Produkt wurde abgenutscht, mit wenig Eiswasser ge- waschen und aus wenig Wasser umkrystallisiert. Das Oxalat krystalli- siert in schonen, farblosen Tafeln, die sich nach mehrfachem Um- krystallisieren aus Wasser bei 205O unter Aufschaumen zersetzen'). Im Gegensatz zu der inaktiven Verbindungl), die 2 3101. H,O enthalt, krys tallisiert das aktive d-a, y-Diamino-buttersaure-oxalat ohne Krystall- wasser. Sonst zeigen die beidcn Verbindungen ganz ahnliche Eigen- schaften. Das Ihpfersalz (der geringen Menge wegen konnte es nicht isoliert werden) und das Chlorhydrat der aktiven Verbindung sjnd in Wasser ebenfalls ausserst leicht loslich. Phosphorwolframsaure erzeugt in der salzsauren Losung cinen weissen Niederschlag, der sich in der Hitze lost, beim Abkihlen aber wieder ausfallt. L4u5beute an Dianiino-buttersaure-oxalat 0,86 gr.

0,01039 gr Subst. gaben 0,014100 gr GO, und 0,006035 gr H,O 0,00475 gr Subst. gaben 0,745 om3 N, (190, 721 mm)

CloH220,N, Ber. C 36,80 H 6,79 N 17,17% Gef. ,, 37,02 ,, 6,50 ,, 17,04%

l) Der Schmelzpunkt des Racemates liegt bei 219O. E. Fischer B. 34, 2900 (1901).

-3312 -

Polarisation : I. 0,1198 gr Subst. gel0st in Wasser. Crewicht der Losung 10,3242 gr;

1 = 1 dm; d = 1 , O ; a’’= + 0,0850. Somit [aJ”,” = + 730. D 11. 0,1200 gr Subst. gelost in Wasser.

1 = 1 dm; d = 1,O; a = + 0,09O. Gewicht der Losung 10,4024 gr;

Somit [a]1,8 = + “,So.

Aus diesen Daten ergibt sich als spez. Drehung des Diamino- buttersaure-chlorhydrates [a]= = + 8,2O, was dadurch kontrolliert wurde, dass man in der Losung des Oxalates rnit der berechneten Menge Calciumchlorid die Oxalsaure fallte und die filtrierte Losung, die das Chlorhydrat enthielt, polarisierte. Die Rotation der Losung war dieselbe wie vordem.

18 D

d-Dibenxo yl-a, y-diamino-buttersawe. 0,86 gr a, y-Diamino-buttersaure-oxalat (1 Mol.) wurden in 20 em3

Wasser gelost. Zu der mit Eis gekuhlten Losung gab man in 10 Einzel- portionen unter kraftigem Schutteln im Laufe einer Stunde 4 gr Benzoylchlorid (6 Mol., d. h. die dreifach theoretische Menge) und 2 gr Natriumhydroxyd (8 Mol.), gelost in 20 ern3 Wasser, und zwar derart, dass die Losung irnmer alkalisch reagierte. Zur Beendigung der Reaktion wurde noch 1/2 Stunde stark geschuttelt und darauf die Losung 4 Stunden bei gewohnlicher Temperatur stehen gelassen. Nach dem Klaren mit Tierkohle und Filtrieren sauerte man die Flussig- kcit rnit Salzsaure an und nutschte den entstehenden Niederschlag nach 2-stiindigem Stehen ab. Der auf Ton getrocknete Niederschlag wurde zur Entfernung der beigemengten Benzoesaure mit 150 em3 Ligroin gut ausgekocht. In der Hitze bildet die zuriickbleibende Dibenzoyl-diamino-buttersaure ein 01, welches beim Abkiihlen sofort erstarrt. Die Saure wurde in heissern abs. Alkohol aufgenommen, die Losung etwas eingedunstet und in der Hitze mit Wasser versetzt, bis eben eine Trubung eintrat. In der Kalte schied sich die Dibenzoyl- diamino-buttersaure krystallinisch ab. Aus Alkohol krystallisiert die Saure in kleinen Nadelchen, die bei 149O schmelzen. (Smp. der inak- tiven Verbindung 200-201 O ’) .)

Die Saure ist in heissem abs. Alkohol leicht loslich, sehr schwer loslich in Wasser, unloslich in Ligroin. Ausbeute 0,6 gr.

0,00912 gr Subst. gaben 0,02210 gr GO, 0,00945 gr Subst. gaben 0,00479 gr H,O 0,00894 gr Subst. gaben 0,735 em3 N, (190, 721 mm)

C,,H,,O,N, Ber. C 66,23 H 5,56 N 8,60% Gef. ,, 66,OS ,, 5,52 ,, 8,93%

Polarisation in Natronlauge: 0,1504 gr Substanz gelost in 4,7 om3 0,l-n. NaOH (1 Mol.) und 6 em3 Wasser;

Gewicht der Losung 10,500 gr ; 1 = 1 em; d =1,002; a =-0,260; [ a g =-18,150. D

I) B. 34, 2905 (1901).

- 313 - Polarkation in abs. Methylalkohol:

0,1510 gr Substanz gelost in abs. Methylalkohol; Gewicht der Losung 8,5928 gr; 15 1 = 1 dm; d = 0,80; a15 = -0,23O; [a]= =-16,36O. D

d-Dibenxo yl-a, y-diamino-buttersaure-meth ylester. 0,2 gr Dibenzoyl-diamino-buttersaure wurden in 10 cm3 abs.

Methylalkohol gelost und mit einer atherischen Losung von Diazo- methan bis zur bleibenden Gelbfarbung versetzt. Darauf wurde die alkoholische Losung auf dem Wasserbade bis auf ein geringes Volumen eingedunstet. Der Ester krystallisierte in feinen, filzigen, zu Buscheln angeordneten Nadelchen. Ausbeute : ca. 0,18 gr.

0,00842 gr Subst. gaben 0,02074 gr CO, 0,00870 gr Subst. gaben 0,00452 gr H,O 0,00990 gr Subst. gaben 0,725 em3 N, (190, 721 mm).

C,gH,oO,N, Ber. C 67,04 H 5,92 N 8,24% Gef. ,, 67,17 ,, 5,82 ,, 7,97y0

Polarisation : 0,1200 gr Substanz gelost in abs. Methylalkohol; Gewicht der Losung 8,560 gr;

1 = 1 dm; d = 0,80; al' = - 0,2550; [ a g = - 22,740. D Rotationsdispersion :

ac = - 0,220 [ale = - 19,66O "8 = - 0,345'

= - 0,385' [ ~ ] z = - 30.83' [alp = - 34,410

d-Dibenxo y 1-a, y -diamino-buttersaure-ath y tester. 0,2 gr der Dibenzoyl-diamino-buttersaure, gelost in 10 om3 abs.

Athylalkohol, wurden mit einer atherischen Losung von Diazoathan bis zur bleibenden Gelbfarbung versetzt und die alkoholische Losung auf dem Wasserbade auf ein kleines Volumen eingedunstet. Der Ester krystallisierte in feinen, filzigen Nadeln aus. Der Schmelzpunkt anderte sich nach dem Umkrystallisieren aus abs. Athylalkohol nicht. Smp. 135-134°.

Der Ester ist leicht loslich in abs. Athylalkohol und Essigester, fast unloslich in Ather und in Wasser.

C,oH,,O,N, Ber. C 67,77 H 6,25 N 7,91y0 Gef. ,, 68,05 ,, 6,39 ,, 7,83%

Polarisation : 0,1220 gr Substanz gelost in abs. Bthylalkohol; Gewicht der LBsung 8,490 gr;

1 = 1 dm; d = 0,SO; a'' = -0,1350; r.]'," = - 11,74. D

Rotationsdispersion : aC = - 0,1200 [ ~ ] c = - 10,44O ax = - OJ5O [aIE = - 13,05O aE = - 0,160° [alp = - 13,92O

- 314 -

d- Dibenzo yl-a,t9-diamino-propionsBure. Die d-Diamino-propionsaure (erhalten aus dem naturlichen Aspa-

ragin durch Hofmann’schen Abbaul)) , wurde auf folgende Weise benzoyliert :

1,s gr Diamino-propionsaure-chlorhydrat gelost in 20 c1n3 H,O 10,8 gr Benzoylchlorid (dreifache theoretische Rfenge) 4,5 gr Natriumhydroxyd, gelost in 35 cm3 Wasser.

(dreifache theoretische Menge + 10%) Die Losung des Chlorhydrates wurde mit der Halfte der Natron-

lauge vermischt und die Flussigkeit mit Eis gekuhlt. In kleinen Por- tionen gab man unter kraftigem Schutteln und Kiihlen Benzoyl- chlorid zu: wobei man mit dem Zufugen einer neuen Portion solange wartete, bis das Benzoylchlorid verschwunden war. Nach 20 NIinuten wurde die zweite Halfte der Natronlauge zugegeben, hierauf der Rest des Benzoylchlorides portionenweise. Die Gesamtdauer der Ope- ration betrug 45 Minuten. Xach langerem Stchen wurde filtriert, mit Salzsaure angesauert, der entstehende weisse Xederschlag abgenutscht, auf Ton getrocknet und zur Entfernung der Benzoesaure rnit je 50 em3 Ligroin gut ausgekocht. Der in Ligroin unlosliche Ruckstand wurde in abs. Alkohol geliist, die Losung auf dem Wasserbade etwas ein- gedunstet und in dcr Hitze bis zur beginnenden Triibuhg mit %Tasser versetzt. Beim Abkuhlen schied sich die Dibenzoylverbindung ab. Nach dem Umkrystallisieren aus wenig abs. Alkohol zeigten die kurzen Nadelchen den Smp. 156--157O, der sich auch nach mehrfachem Umkrystallisieren aus Alkohol nicht anderte. E. Fischer2), der die Verbindung durch Spaltung aus dcr jnsktiven Form erhielt, gibt den Smp. zu 171-172O an. Ausbeute an Dibenzoyl-diamino-propion- siiure 2,O gr. Polarisation :

0,1514 gr Substanz gelost in 4,&5 cm3 0,l-n.NaOH und 5,5 cm3 H,O; Gewicht der Losung 10,374 gr;

18 1 = 1 dm; uD = - 0,41; = - 28,015~. E. Fischev gibt an [a]: = - 35,76O %).

Gewicht der Losung 8,5892; Polarisation in abs. lletliylalliohol:

0,2000 gr Substanz gelost in abs. Methylalkohol; 1 = 1 dm; d = 0,80; = - 0,445O. [a];= - 23,g0. D

d-Dibenzo yl-diamino- propionsiiure-meth ylester. Der Ester der Dibenzoyl-diamino-propionsaure wurde auf die

gleiche Weise wie der Dibenzoyl-diamino-buttersaure-ester dargestellt. Die Operation lieferte direkt den reinen Ester. Kleine filzige Nadcln, zu kugeligen Aggregaten vereinigt, vom Smp. 153-154O. Leicht loslich in Alkohol und Essigester, fast unloslich in Wasser und Ather.

l) P. Karrer und A. XchEosser, Helv. 6, 418 (1923). z, B. 40, 1065 (1907).

- 315 - 0,00879 gr Subst. gaben 0,02129 gr GO, 0,00998 gr Subst. gaben 0,00477 gr H,O 0,00839 gr Subst. gaben 0,655 em3 N, (19O, 725 mm)

C,,H,,O,N, Ber. C 66,23 H 5,56 N 8,59y0 Gef. ,, 66,05 ,, 5,34 ,, 8,52%

Polarisation : 0,1206 gr Substana gelost in abs. Methylalliohol; Gewicht der Losung 8,5006 gr;

1 = 1 dm; d = 0,80; a'' = - 0,245O; [a]:= - 21,58O D Rotationsdispersion :

ac = - 0,20° [a], = - 17,62O aE = - 0,29O aF = - 0,325O

[a], = - 25,55O [aIF = - 28,63O

d- Dibenzo y 1-diamino-propionsiiure-ath ylester. Der Ester wurde in derselben Weise wie der Dibenzoyl-diamino-

buttersaure-athylester hergestellt. Er krystallisiert in kleinen Nadeln, die haufig sternformig angeordnet sind. Leicht loslich in abs. Athyl- alkoliol und Essigester, unloslich in Ather. Smp. 151O.

C,9H,o0,N, Ber. C 67,04 H 5,92 N 8,24% Gef. ,, 67,21 ,, 6,12 ,, 8,40y0

Polarisation : 0,1200 gr Snbstanz gelost in abs. Athylalkohol; Gewicht der Ldsung 8,5030 gr;

1s D 1 = 1 dm; d = 0,80; a =-0,1500; [ a g = - 1 3 , ~

Rotationsdispersion : ac = - 0,130 = - 11,51° aE = - 0,175O aF = - 0,19O

[aIE = - 15,5O [aIF = - 16,83O

d-Orithursaure. Polarisat ion :

0,1510 gr Subatanz gelost in 4,45 cm3 0,l-n. NaOH und 6,O em3 Wasser; Gewkht der Losung 10,249 gr;

1 = 1 dm; al' = + 0,15O; [a], = + 10,lO 18 D

Polarisation in abs. iUethylalkoho1 : 0,2030 gr Substanz gelost in abs. Methylalkohol. Gewicht der L O S U ~ ~ 8,630 gr;

15 D 1 = 1 dm; d = 0,80; a =-0,030; [a]: = + 1,60.

d-Ornithursaure-meth ylester. Der Ester wurde analog dem Dibenzoyl-diamino-buttersaure-

methylester durch Einwirken von atheriseher Diazomethanlosung dar- gestellt. Die filzigen Nadelchen schmelzen bei 145-146O.

0,00846 gr Subst. gaben 0,02106 gr CO, 0,00824 gr Subst. gaben 0,00470 gr H,O 0,00893 gr Subst. gaben 0,665 cm3 N, (19O, 721 mm)

C,oH,20,N, Ber. C 67,77 H 6,25 N 7,91% Gef. ,, 67,89 ,, 6,38 ,, S,lO%

- 316 - Polarisation :

0,1224 gr Substanz gelost in abs. Methylalkohol; Gewicht der Losmg 8,647 gr; 17 17 D 1 = 1 dm; d = 0,80; a =- 0,150°; [aID = -13,240.

Rotationsdispersion : ac = - 0,13O aE = - 0,175' aF = - 0,185O

[a], = - 13,480 [aIE = - 15,45O [alp = - 16,340

d-Omithursiiure-ath ylester. Der Ester wurde dureh Einwirken yon atherischer Diazoathan-

losung auf die alkoholische Losung von Ornithursaure erhalten. Die filzigen Nadeln, die zu kugeligen Aggregaten vereinigt sind, schmelzen bei 155O.

C,1H,04N2 Ber. C 68,44 H 6,57 N 7,61% Gef. ,, 68,46 ,, 6,74 ,, 7,81%

Polarisation : 0,1200 gr Substane gelost in abs. Bthylalkohol; Gewicht der Losung 8,740 gr;

1 = 1 dm; d=0,80; a''- - - 0,095O; [a]:= - 8,640. D Rota,tionsdiispersion :

aC = - 0,085 aE = - 0,11

[ale =- 7,740 ["IE = - 10,02O

d-L ysursaure. Polarisation :

0,2124 gr Substane gelost in 6,2 cm3 0,l-n.NaOH; Gewicht der Losung 6,55 gr ;

1 = 0,5 dm; a20 = + 0,05O; [a]: = + 3,070. In der Literatur konnte keine Angabe uber die Drehung gefunden werden.

D

Polarisation in abs. lCIethylalkoho1: 0,2054 gr Substanz gelost in abs. Methylalkohol; Gewicht der Liisung 8,5496 gr;

1 = 1 dm; d = 0,80; a15 =-0,1650; [a]:= -8,590. D

L ysursiiure-meth y Eester.

Der Ester wurde analog den drei andern Methylestern dargestellt. Beim freiwilligen Verdunstenlassen der alkoholischen Losung wurde er als 01 erhalten, das naeh langerern Stehen krystallinisch erstarrte. Smp. nach Umkrystallisieren aus abs. Alkohol 114O.

0,00982 gr Subst. gaben 0,02304 gr GO, 0,008875 gr Subst. gaben 0,00527 gr H,O 0,00814 gr Subst. gaben 0,575 cm3 N, (19O, 721 mm)

C,,H,,O,N, Ber. C G8,44 H 6,57 N 7,61y0 Gef. ,, 68,15 ,, G,64 ,, 7,67y0

Polarisation : 0,1200 gr Substane gelost in abs. Methylalkohol; Gewicht der Losung 8,313 gr;

1 = 1 dm; d = 0$0; = - 0,2150; [all7 = - D D

- 317 - Rotationsdispersion :

ac = - 0,175O [ale = - 15,15O = - 0,26O [aIE = - 22,52O

aF z z - 0,31 O = - 26,84O

L ysursuure-6th ylester. Der Ester wurde gleich dargestellt wie die drei andern Athylester.

Nach Verdunsten der alkoholischen Losung blieb der Ester als 01 zuruck, das nach mehrtagigem Stehen erstarrte. Der Ester wurde rnit etwas Ather verrieben, rnit Alkohol gewaschen und getrocknet. Smp. 101 O.

Der Ester ist sehr leicht loslich in abs. Alkohol und Essigester, unloslich in Wasser und Ather.

C,,H,,O,N, Ber. C 69,07 H 6,85 N 7,33% Gef. ,, 69,40 ,, 6,90 ,, 7,49%

Polarisation : 0,0750 gr Substanz gelost in abs. Athglalkohol; Gewicht der Losung 4,8730 gr;

19 1 = 0,5 dm; d = 0,80; a:= - 0,100; [a], = - 16,24O

Rotationsdispersion : UC = - 0,085O aE = - 0,120

[a]c = - 13,81° [a]E = - 19,49O

aF = - 0,14O [alF = - 22,74O

d- Acetyl-glutaminsaure. 5 gr d-Glutaminsaure werden in einer Losung von 5 gr Natrium-

hydroxyd in 50 gr Wasser aufgelost und dazu 7 gr Essigsaure-anhydrid gefugt. Die Flussigkeit erwarmt sich etwas. Nach 10 Minuten wird mit Schwefelsaure schwach kongosauer eingestellt und im Vakuum bei 40-45O zur Trockene verdampft. Den Ruckstand zogen wir mehr- mals mit abs. heissem Alkohol aus, aus dem allmahlich die Acetyl- glutaminsaure auskrystallisierte. Ausbeute 5 gr. Smp. nach vor- ganggem Sintern gegen 195O.

0,00742 gr Subst. gaben 0,01201 CO, und 0,00378 gr H,O 0,008 gr Subst. gaben 0,543 cm3 N, (25O, 732 mm)

C,H,,O,N Ber. C 44,4 H 5,8 N 7,4 yo Gef. ,, 4415 ,, 5,7 ,, 7,47%

Durstellung won d, a- Benxo ylumino-,!?-chlorpropionsawe-meth ylester. 2,4 gr d, a-Amino-,!?-clilorpropionsaure-methylester-chlorhydrat1)

werden in cine Losung von 5 gr Natriumbicarbonat in 20 em3 Wasser eingetragen; die Flussigkeit wird durch Eis gut gekuhlt und zu ihr innerhalb einer Stunde in kleinen Portionen Benzoylchlorid zugesetzt, im ganzen 3,15 gr.

Das Benzoylierungsprodukt scheidet sich krystallin ab. Wahrend der ganzen Benzoylierungsoperation muss die Flussigkeit alkalisch

l) E. Fwcher und Baske, B. 40, 3719, 3723 (1907).

- 318 -

bleiben, was durch oftere Tiipfelprobe kontrolliert wurde ; eventuell ist noch etwas Natriumbicarbonat hinzuzugeben. Den ausgefallenen a-Benzoylarnino-tf?-chlorpropionsaure-rnethylester haben wir abgenutscht, auf Ton getrocknet und aus hochsiedendem Ligroin umkrystallisiert. Man erhalt ihn so in filzigen, weissen Nadeln, die bei 114O schmelzen. Er ist in kochendem Ligroin leicht loslich, ebenso in Alkohol. Von Ather wird er schwcrer aufgenommen. Ausbeute 50% der Theorie.

0,01085 gr Subst. gaben 0,02180 gr CO, imd 0,005090 gr H,O CllHl,O,KC1 Bcr. C 54,651 I3 5,01y0

Gef. ,, 54,80 ,, 5,24% 0,l gr Substanz gelbst in 8,974 gr abs. Alkohol drehen im 1 dm-Rohr (Natriunlicht)

+ 0,145' (d = 0,B). [a]'," = + 16,2"

Der Smp. des inaktiven a-Benzoylamino-/3-chlorpropionsaure- methylesters liegt bei 117O. Im iibrigen weichen dessen Eigenschaften von denen der aktiven Form kaum ab.

Darstellung von Glutarninsiiure aus Xerin. 0,194 gr Natrium werdcn in 30 em3 absolutcrn Alkohol gelost,

dazu unter Kuhlung 1,34 gr RIalonsaure-athylester gefugt, hernach 2,04 gr u-Benzoylamino-8-chlorpropionsaure-methylester. Man kochte die Mischung 2 Stunden auf dem Wasserbad, filtrierte von der Katrium- chloridabscheidung heiss ab, dampfte im Vakuum ein, nahm das zuruck- bleibende 01 in 20 em3 25-proz. Salzsaiure auf und kochte zur Verseifung 2 Stunden. Nach dem Erkalten der Flussigkeit haben wir sie durch Eis gekuhlt, die ausgefallcne Benzoesaure abgenutscht, die letzten Reste derselben durch Ausiithern des Filtrates abgetrennt, und hierauf die salzsaure Losung auf wenige em3 eingeongt. Diesc wurde nun unter Kiihlung rnit Salzsauregas gesattigt. Man liess jetzt lip Stimde stehen, filtriertc das ausgefallene Kochsalz ab, leitete in das Filtrat wieder etwas Chlorwasserstoffgas ein und impfte rnit etwas Glutarnin- siiure. Bei mehrstiindigem Stcben irn Eisschrank krystallisierten 0,s gr Glutaminsaure-chlorh ydrat aus, die abgeiiutseht und rnit salz- sauregas-haltigem Alkohol, nachhcr mit Ather ansgewaschen wurden.

Das Glutaminsiiure-chlorhydrat war optisch inaktiv, gleichgultig ob man von inaktiver oder aktiver a-Benzoylamino-8-chlorpropion- s h r e amging. Es schmilzt bei 195O und gab folgende Analysenwerte :

0,01060 gr Subst. gaben 0,0128 gr GO, und 0,00537 gr H,O C,H,O,N- IlCl Ber. C d2,70 E-I 5,49y0

Gef. ,, 32,92 ,, 5,67% Bei cinem andern Versuch diente Benzol statt Alkohol als Losungs-

mittel fur den Unisatz. 0,l gr Natrium und 0,85 gr Malonester werden rnit 20 ~1113 iiber Natrium destilliertem Benzol vermischt und zur Bildung dcs Satriummalonesters 24 Stunden unter haufigem Schiitteln stehen gelassenl). Dann fugte man 1,02 gr a-Benzoylamino-8-chlor-

l) Vergl. S. Gabriel und J . CoZmun, B. 42, 1244 (1909).

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propionsiiure-methylester-chlorhydrat hinzu, erhitzte die Mischung 2 Stunden auf dem Wasserbad, destillierte darauf das Benzol imVakuum ab und behandelte den Ruckstand im iibrigen in der oben beschriebenen Weise. Ausbeute an Glutaminsaure-chlorhydrat ca. 0,11 gr. Auch dieses Praparat war inaktiv, einerlei, auch wenn man von aktiver a-Benzoylamino-0-chlorpropionsaure ausging.

Hofmann’scher Abbazc von Benxoyl-asparagin. Zurn Hofmann’schen Abbau des Benzoyl-asparaginsl) wurden

6,23 gr dieser Verbindung in 145 cm3 Bariumhydroxydlosung (1 em3 der Losung enthalt 0,015472 gr Bariumhydroxyd) gelost, hierzu 4,22 gr Brom und 106 cm3 Wasser zugefugt und die Flussigkeit 10 Minuten sich selbst uberlassen. Darauf vereinigt man sie mit weiteren 582 em3 obiger Barytlosung und erhitzt eine Stunde auf 90O. Nun fallte man die Hauptmenge des Bariumions durch Kohlendioxyd Bus, den Rest ganz genau mit Schwefelsaure. Dzls Filtrat darf jetzt weder mit Bariumchlorid noch mit Schwefelsaure eine Trubung geben. Urn das noch in Losung befindliche Bromion zu entfernen, wurde mit einem Uberschuss von Silbercarbonat (10 gr) mit der Turbine verruhrt, filtriert, das in Losung gegangene Silberion rnit Schwefelwasserstoff ausgefallt und das von diesem Niederschlag befreite Filtrat im Vakuum bei 400 auf ca. 40 crn3 eingeengt. Ea schieden sich Krystalle aus; die- selben wurden abgenutscht und erwiesen sich als tither-loslich. Sie wurden aus weisig heissem Wasser umkrystallisiert und hatten einen Srnp. von 1190. Die Vermutung, dass Benzoesaure vorliegt (Smp. 121O) fand durch den Schmelzpunkt einer Mischprobe die Bestatigung, indem keine Depression auftrat.

Die wasserige Losung haben wir rnehrere Tage stehen gelassen, wobei eine zweite Krystallfraktion ausfiel, die aber nicht mehr vollstandig athcrloslich war. Sie -ivur.de mehrere Male mit Ather extrahiert. Der atherlosliche Krystallanteil erwies sich wieder als Benzoesaure. Im ather- unloslichen Teil der Krystalle lag zur Rauptsache unreines Benzoyl- asparagin vor.

Die wasserige Losung haben wir im Vakuum auf ca. 10 cm3 ein- geengt, die ausgeschiedenen Krystalle abermals abgenutscht und durch Extraktioii mit Ather in die zwei oben beschriebenen Komponenten zerlegt.

Der Rest der klaren wasserigen Losung wurde in einen Vakuum- exsiccator uber Schwefelsaure gestellt und mehrere Tage stehen ge- lassen. Nach starker Verdunstung des Wassers schieden sich poly- edrische, grosse Krystalle aus. Dieselben wurden mit wenig Wasser gewaschen und nach dem Abgiessen der Waschflussigkeit (aus der wiederum unumgesetztes Ausgangsmaterial ausfiel) einzeln heraus- gelesen und auf ein Filtrierpapier gegeben. Die trockenen Krystalle

l) B. 43, 661 (1910).

- 320 -

haben wir hierauf aus wenig heissern Wasscr umkrystallisiert. Die Ausbeute betrug 0,7 gr, Smp. unter Zersetzung 185O.

In Analogie zum Ergebnis des Hofmann’schen Abbaus von Acetyl- asparagin lag die Vermutung nahe, dass das Abbauprodukt 1- Glyoxalidon- 2-carbonsaure-5 ist, was durch Analyse und Schmelzpunkt bestatigt wurde.

0,00687 gr Subst. gaben 1,372 cm3 N, (20°, 727 mm) 0,00544 gr Subst. gaben 1,052 om3 N, (20°, 727 mm)

C4H603N, Ber. N 21,59y0 Gef. ,, 22,21; 21,5l%

Veresterung von d-Diamino-propionsaure. 50 gr d-Diamino-propionsaure werden mit 250 em3 absolutem

Methylalkohol iibergossen. In diese Mischung leitet man ohne Kuh- lung trockenes Salzsauregas ein, wobci sich das Chlorhydrat der d- Diamino-propionsaure auflost. Zum Schluss erwarmt man 1 Stunde unter weiterem Einleiten von Chlorwasserstoffgas auf dern Wasser- bad. Hierauf wird die Losung auf das halbe Volumen eingeengt, wo- bei eine reichliche Krystallisation von d-Diamino-propionsaure-methyl- ester-chlorhydrat s tattfinde t.

Nach dem Trocknen bei looo im Vakuum ergab die Analyse: 0,00705 gr Subst. gaben 0,939 cm3 N, (17O, 727 mm) 0,01923 gr Subst. gaben 0,02854 gr AgC1

C,HloO,N,. 2 HCI Ber. N 14,7 C1 37,1y0 Gef. ,, 15,O ,, 36,7Y0

15 - Polarisation:

5,019 gr gelbst in 79,165 gr H,O; 1 = 1 dm; a,, - + 1,27O; [a]’,” = + 18,51°.

d-Diamino-propionsaure-methylester-chlorhydrat erweicht von 1700 an und zersetzt sich bei ca. 183O.

Dipeptid aus d-Diamino-propionsiiure-methylester. Der freie Ester wurde bei Zimmertemperatur wahrend 5 Tagen

stehen gelassen, wobei sich eine gelblich gefarbte, zahflussige Masse bildete, die mit absolutem Alkohol verrieben, zu einern weissen, amor- phen Pulvo? wurde. Dicses haben wir abgenutscht und iiber Phosphor- pentoxyd getrocknet. Das Praparat ist zweifellos nicht ganz rsin. Es zeigt in Wasser ca. [a]: = + 20O.

Zu seiner Charakterisierung wurde das Pikrat hergestellt. Man loste das Dipeptid in wenig kaltem Wasser und gab soviel alkoholische Pikrinsaurelosung dazu, bis keine Fallung mehr entstand. Der gelbe Niederschlag ging in einigen Stunden in eine krystalline Masse iiber, die abgesaugt, mit Alkohol und Ather gewaschen und hernach aus 50-proz. Alkohol rnehrmals umkrystallisiert wurde.

Dieses Pikrat des Dipeptids aus d-Diamino-propionsaure-ester besitzt ahnliche Eigenschaften wie sie fur den inaktiven Korper be-

- 321 -

schrieben sindl), Beim Erhitzen auf 170-180° wird es dunkler und schniilzt zwischen 200-2100 unter Aufschtiumen.

0,003G gr Kubst. gaben 0,680 mi3 N? (18O, 724 mrn) C,H,80,N,(C,H,0,N,), Ber. N 21,15O/"

Gef. ,, 81,10?/,

Acet y 1 -a-alanin. Kaufliches d-Alanin, clas bis zur volligen Reinhei t umkrystallisiert

worden war, wurdc auf seine Drehung untersucht : 0,598 gr Alanin gelost in verd. HCl; Gesamtgew. der Losling 13,3008 gr;

1 = 1 dm; d = 1,042; n16= + 0,66O; [a]:..- + 14,07O

Suf das salzsaure Salz umgerechnet, ergibt dies : [a]: = 10,OO 2,

20 gr Alanin wurden in 200 em3 Wasser gelost. Dazu wurden ca. 70 em3 33-proz. Natronlauge und nachher 53 gr Essigsaure-anhydrid zugefiigt, wobei starke Warmeentwicklung eihtrat. Kach einer Stunde haben mir die Losung mit Schwefelsaure angesauert und nachher 4-5mal mit Essigester ausgezogen. Nach Abdampfen des Essigesters imVakuum blieb eine dicke, gelbe Fliissigkeit zuriick. Daraus schieden sich nach mehreren Tagen Krystalle aus.

Zur Reinignng wurde die Substanz in wenig Essigester gelost und rnit Benzol ausgefallt. Beim Eindampfen erhielt man eine zweite Portion. Das gleiche wurdc noch einmal wiederholt.

D

Ausbeute an reinem Produkt 8,s gr. Weisse Krystalle, Smp. nach Torherigern Sintern bei 116O, loslich

in Alkohol und Wasser, wenig loslich in Ather. 0,010512 gr Subst. gaben 0,017578 gr CO, und 0,006456 pr II,O 0,009922 gr Subst. gaben 0.97 cm3 N, (Ma, 723 mm)

C,H,O,N Rer. C 45,77 H 6,92 N l0,69% Gef. ,, 45,GI ,, 6,82 ,, 10,70%

Polarisa tion : 0,6188 gr Substani gelost in Wasser; Gesamtgew. der Losung 12,7124 gr;

1 = 1 dm; d = 1 ; a16 = - 2,220; [a]; = - 45,590 D

Acet yl-d-alanin-meth ylester. 5,6 gr Acetyl-alanin wurden in Alkohol gelost. Dazu wurde ein

Uberschuss von atherischer Diazomethanlosung gefugt und die Losung iiber Nacht stehen gelassen. Nach Abdestillieren des Athers im Vakiiurn blieb eine dicke, gelbe Flussigkeit zuruck.

Das Reaktionsprodukt wurde im Hochvakuum destilliert. Von den drei gesammelten Portionen diente die Hauptfraktion (gelbe Fliissigkeit) zur Analyse und zur Polarisation.

l) B 38, 4177 (1905). z, E. I"iscker, B. 40, 3721 (1907).

21

- 322 - 0,012544 gr Subst. gaben 0,022911 gr CO, und 0,008.Wi gr H,O 0,016667 gr Subst. gaben 1.55 crn3 N, (19’); 781 mm)

C,H,,O,N Her. C 39,U H 7,64 N 9,640,; Oef. ,, 49,82 ,, 7,40 ,, 9,88O/,

l’olarisation : 0,6608 pr bithrtam pelost in TTnsser .

n

GesamtgewicBht der Lowng 12,8716 gr:

1 = I clrn: ct = 1: ,,16= - 3,230: [a]; -= - 64,280

0,4936 gr Siibstanz gelost in Wasser ; Gesamtgewicht der Lowing 12,5770 gr :

1 = 1 dm; d == 1 ; a16 : - 2,5850; [a]: =; - 64,;jOo 1)

Acetyl-leucin. Das zu untersuchendc Leucin wurde durch Umkrystallisicrcn

mit Tierkolile gereinigt. 60 gr Lencin wurden in 600 ems Wasser suspendiert und durch

Zugabe von 220 em3 33-proz. Satronlauge in Lijsnng gebracht. Hier- auf wurden 120 gr Essigskurc-anhjTdrid auf einmal zugegeben. Unter starker Warmeentwicklung ging die Reaktion vor sich. Nach einer Stunde wurde die Losung mit T-erdunnter Schwefelsaure angesguert, wobei das Acetyl-leucin in Form weisser Krystalle ausficl. Der Nieder- schlag wurde abgcsaugt und mit wenig kaltein Wasser gewaschen. Die hIut>tcrlauge haben wir 3-4mal mit Essigester ausgezogeri und daraus dirch Abdarnpfen des Essigesters und der Essigsaure eine zweite Portion gewonnen. Beide I’ortionen zusammen wurden aus heisseni Wasser umkrystallisiert . Alan erhielt 45 gr schone, weisqe Krystalle, welche bei 155O sintorten, aber erst gegen 167O zusammen- schmolzen. Das wide r erstarrte Produkt, schmolz dann bei 155O. Die Substanz ist lijslich in Alkohol, fast UIiliislidi in Ather.

0,010045 gr Subst. gaben 0,0201155 gr CO, und 0,007745 gr H,O 0,008889 gr Siibst. gaben 0,66 cm3 N, (17O, 726 mm)

C8H1,0,N Bey. C 55,50 H 8,67 N 8,09:/, Qef. ,, 55,56 ,, 837 ,, 8,18:.’0

l’olarisation : 0,5084 gr SiibstanL gelost in Alkohol; Gesamtgew. der hsullg 10,988 gr:

1 = 1 dm: d = 0,8226; = - O,46Oo; [a]:= -12,09O D

Acetyl -leu&-methylestey. 2,3 gr Acctyl-leucin wurden in Alkohol gclost und mit einem Uber-

schuss von iitherischer Diazomethanlosung methyliert. Nach 12stun- tiigern Steheii wurde die Losung in1 Vakuurn eingedampft. Man erhielt datlurch cine dicke, gelbe, klcbrige Fliissigkeit, welche bei liingerem Stchen in Ei.: krystallisierte. Die so erhaltencn weissen Krystalle wurdcn clmn aiis Bc: ,xol init Ligroinzirsatz umkrystallisiert, abgesaugt nnd irn T ’ n k u u m getiocaknet.

-323 -

Ausbeute 1,3 gr. Smp. nach vorgangigeiii Siiitern bei 74-75O. ~ c h w e r loslieh in Wasser und Alkohol.

0.012223 gr Siihst. gahen 0,021i056 gr CO, uiid 0,01002.2 gr H,O 0,006222 gr Siibst. gaben 0,44 mix N, (16,6O, 719 nim)

C,H,,O,N Rrr. C 37,‘71 13 9, lF N 7,4996 (fef. ,, 58,18 ,, 9,11 ,, 7,7A0b

Polarisation : 0,3168 gr SubstanL gelout in Kasser; Gesarntgewicht drr Losung 11,8144 gr;

16 16 I)

1 = 1 dm; d = l ; a =-0,462”; [a$,= -17,22O

Zdrich, Ch ernisc hes Labora torium der Universi tat.

Zur Kenntnis einiger natiirlicher Aminosauren yon P. Karrer und Maximilian Ehrenstein.

(3. 11. 26.)

Der Zweck der vorlicgenden Arbeit war, nattirliche Aminosauren bekannter Konfiguration mit solchen nnbekannter Konfignration sterisch zu verbinden.

Wir gedachten zuniichst, ausgehend ~7om naturlichen Lysin, zu einern optiseh aktiven Norleuein zu gelangen. Polgender Weg rchien iins dafiir geeignet : das Dibenzoylderisat des Lysins, die Lysur- saure lasst sich nach E. Fischer’) in der Weise mit Salzsaure verseifen, dass eine Benzoylgruppe abgesplten wird. J . o. Braun2) glaubt, dass das Fischer’sche Nonoloeiizoyldcri7iat an der a-stiindigen Aminogiuppe henzoyliert ist. Er hat narnlich ausgehcntl voni Piperidin anf voll- kommen eindeutigernlyege die Verbindung erhalten, welche den Benzoyl- rest an der rndsthndigen -4minogruppe tragt. Dimes Produkt sol1 von dem Fzschey’sehen versehieden sein, denn es wird dnrch Phosphor- wolframsaure gefallt, walirrnd E. Pischer fur das von ihm dargestellte 3lonobenzoy!-lysin Xichtfdlbarkeit durch Phosphorwolframsaure be- schreibt. Die Versuche E. Pischey’s und auch J . t~ . B~uun’s waren mit inaktivem Material ausgefuhrt.

Wenn das Fischer’sche Protdukt tatsachlich a-Benzoyl-lysin ware, rniisste man bci Anwendung von optisch aktivem Material folgender- inassen zii cinem aktiven Norleucin gelangen konnen : COOEI COOJ-I COOH I I

CH . NH . GO C,H, mit NOBr CH . NH . CO . C,H, reduziert CH . NH . GO C6H, f l I + I

I (CH,),

I I CH,NH, CH&r CH,

-- ( C U ((JH,),

Bensoylderivat des Norleucins 1) B. 35, 3776 (190a). B. 42, 844 (1909).