308175

Liebermann-Burchard-Reaktion

375

N-Benzyl-3phydroxymethyl-nortropan (5 k) 12,O g (0,04 mol) Ester Si werden in 100 ml absol. Ather mit 1 g Lithiumalanat reduziert. Nach iiblicher Aufarbeitung erhalt man ein 01, das i. Vak. destilliert wird. Ausb. 8,l g (78 %). Sdp.o.7 153'. 1R (CCI4) cm-1: 3615 (OH frei); 3450 (OH assoz.) C15H21N0 (231,3). Bcr.: C 77,89; H 9,15; N 6,92. Gef.: C 77,39; H 9,14; N 6,99.

8-Benryl-8-azonia-tncyclo[4.2,1 ,04 Inonan-chlorid (7b) 4,6 g (0,02 mol) 5k werden in 80 ml Aceton mit 1,9 g (0,Ol mol) pToluolsulfochlorid bei Raumtemp. 3 h geriihrt. Das ausfallende Chlorid ist stark hygroskopisch. Pikrat: Schmp. 157-159O (Isopropanol). CISHzoN. C6H2N3O7 (442,4). Ber.: C 57.02; H 4,79; N 12,67. Gef.: C 56,78; H 5,15; N 12,60.

Anschrift: Prof. Dr. W. Schneider, 78 Freiburg i. Br., Hermann-Herder-Str. 9

[ Ph 426 ]

C.H. Brieskorn* und G.Greinerl)

Beitrag zur Farbreaktion nach Liebermann-Burchard Aus dem lnstitut fb Pharmazie und Lebensmittelchemie der Universitat Wurzburg (Eingegangen am 6. Mai 1974)

Aus den Farbprodukten des Androst-3,5-diens und des Cholest-3,Sdiens mit einem modifizierten Reagens nach Liebernumn-Burchard werden dimere und trimere Leukoprodukte isoliert. Contribution t o the Colour-Reaction of Liebermann-Burchard From the colour products of androsta-3,5-diene and cholesta3,5diene with a modified test of Liebemann-Burchard dimer and trimer leucoproducts have been isolated.

Die bei der Rosenheim-Reaktion' ) nachgewiesenen dimeren und trimeren L e u k o produkte sollten auch bei der Liebsmann-Burchard-Reaktion(LBR) auftreten. Sie dient vie1 haufiger als die Rosenheim-Reaktion zum Nachweis von As -Steroiden.

* Hcrm. Prof. Dr.H. ?'haler, Braunschweig, zum 70. Geburtstag. 1 G. Greiner, Ted der Dissertation, Univ. Wiirzburg 1973. 2 C.H. Brieskorn und G. Greiner, Chem. Ber. im Druck.

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Brieskorn und Greiner

Arch. Pharmaz.

R

Als Reagens wird eine Mischung aus Acetanhydrid mit wenig konzSchwefelsaure eingesetzt. Zu ihrem Chemismus ist bisher nur sicher bekannt, daf3 bei der Reaktioil uber eine Protonierung des C-3Hydroxyls Wasser abgespalten wird und ein A 3,5Dien entsteht. Angaben, wonach die Seitenkette an C-173-9) fk den Ablauf der Reaktion von Wichtigkeit sei4*' *lo),widerlegten wir durch das gleichartige Verhalten von Androst-3,5-dien (1) und Cholest-3,s-dien (2), also jeweils eines Sterins ohne und mit Seitenkette an (2-17. Alle bisherigen Bemihungen, LBR-Leukoprodukte zu isolieren, sind fehlgeschlagen. Durch das Reagens werden die Reaktionsprodukte sulfoniert, dadurch wasserloslich und nicht mehr mit organischer Phase ausschuttelbar. Um die Sulfonierung zu vermeiden, verwendeten wir als Reagens statt Acetanhydrid/Schwefelsaure Acetanhydridlp-Toluo1sulfons;iure.Dieses abgewandelte LBReagens gibt jedoch sowohl mit 1 als auch mit 2 erst das typische Farbspiel RotBlau-Griin, wenn 0,03 ml konz. SchwefelsaurellOO ml Reagens zugesetzt werden. Bei dieser Konzentration kommen unter den gewiihlten Bedingungen auf je 1 Mol eingesetztes Sterin 0,7 Mol Schwefelsaure. 1st die Konzentration an Schwefelsaure hoher, so werden durch die Sulfonierung die Leukoprodukte wasserloslich. Die geringe Menge an Schwefelsaure ist erforderlich, um die fur den Ablauf des Farbspiels notwendigen Oxidationen am Steroid zu bewirkenS9"*I2) . Da s hierbei freiwerdende Schwefeldioxid wurde nachgewiesen. 1 und 2 liefern mit dem abgewandelten LB Reagens das selbe Absorptionsmaximum. Bei der Umsetzung mit 2 entsteht etwa 35 % mehr Farbprodukt. Das abgewandelte LB Reagens reagiert wesentlich langsamer. So erreicht die griine Farbe erst nach einer Einwirkungsdauer von 7 h h r Maximum, beim ublichen Reagens bereits nach 20 Min. Durch diese verminderte Reaktivitat lie3 4 5 6

7 8 9 10 11 12

C.H. Brieskorn und L. Capuano, Chem. Ber. 86, 866 (1953). C.H. Brieskorn und H. Herrig, Arch. Pharmaz. 292, 485 (1959). C.H. Brieskorn und H. Hofmann, Arch. Pharmaz. 297, 577 (1964). U. Degel, Beitrag zum Mechanismus der Farbreaktion nach Liebermunn-Burchurd fiir Triterpene, Diss. Univ. Wurzburg 1968. R. Dulou, J. Chopin und Y. Raoul, Bull. SOC.chim. France, 18, 616 (1951). M.C. Nath, M.K. Chakravorty und S.R. Chowdhury, Nature (London), 157, 103 (1946). T. Watanabe, Eisei Shikenjo Hokoku 77, 87 (1959);ref.: C.A. 55, 10503 (1961). H. Kigi und K. Mieschcr, Helv. chim. Acta 22, 683 (1939). R.J. Anderson und F.P. Nabenhauer, J. Amer. chem. SOC.46, 1957 (1924). L. Yoder, J.biol. Chemistry 116, 71 (1936).

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Liebermann-Burchard-R eaktion

308/7S

fern auch Sterine wie 1 ohne raumerfiillende Seitenkette ein Farbspiel, was bei der iiblichen LBR nicht gelingt. Aus dem Reaktionsansatz von 1 mit dem abgewandelten LB Reagens lassen sich deprotonierte Leukoprodukte gewinnen. Die Substanzen sind a u h r s t sauerstoff - und lichtempfindlich. Uber Sephadex LH 20 werden drei Fraktionen, bestehend aus Gemischen trimerer, dimerer Verbindungen und einer monomeren Substanz erhalten (Tab. 1). Das monomere Produkt war nichtumgesetztes 1. In der dimeren Fraktion kommt auf Grund des Molekulargewichtes und der Massenfragmente auch 3,3'-Bisandrost-3,S-dien vor. Das Gemisch der Trimeren zeigt ein nur wenig strukturiertes Elektronenspektrum. Es ist sicher berechtigt anzunehmen, dab sich unter ihnen auch ein Produkt befindet, wie es fur die Rosenheim-Reaktion wahrscheinlich gemacht werden konnte' I.

Tabelle 1: Reaktionsprodukte der modifizierten Liebermnn-Reaktion

1. Fraktion

Molekulargewicht

Absorption des nicht protonierten Cemisches (nm)

Trimer

keine ausgeprap 456, 554, ten Absorptions- 594,660 banden - breite, abfallende Absorption bis 450 nm

760 762 764 766

2. Fraktion

Dimer 506 508 510 512

295, 311, 325,352, 371

Absorption des Farbe protonierten Gemisch + H+ Gemisches (nm)

497, 526, 560,600 656

griin

blau@n

Die Molekulargewichte der Dimeren und Trimeren weisen im Vergleich zu den Rosenhebn-Reaktionsprodukten auf einen starker ungedttigten Zustand hin. Das Ergebnis spricht dafk, dab bei der Farbreaktion nach Liebsmann-Burchard nicht ein, sondern mehrere Produkte entstehen, die nach Protonierung eine blaugriine Farbe zeigen. Auch Cholesterin liefert bei der iiblichen LBR eine breite Absorptionsbande von X 550 nm bis 750 nm, verursacht durch eine Vielzahl von Verbindungen. Neben den eigentlichen Farbprodukten entstehen parallel braune, offenbar hoher polymere Verbindungen, die bei dem Reaktionsansatz mit dem abgewandelten LB-Reagens auf Kieselgels&ulen von den Di- und Trimeren getrennt werden konnen. Grunddtzlich mu13 daher unter-

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Brieskorn und Greiner

Arch. Pharmaz.

schieden werden zwischen einem Reaktionsweg, der zu Farbsalzen und einem, der zu braunen Nebenprodukten fuhrt. Es hangt von der Reaktivitat des Steroids und des Reagenzes ab, welche Produkte vorrangig entstehen. Von 1 werden mit dem ublichen LB-Reagens nur braune Produkte, von 2, dessen Reaktivitat durch sterische Einflusse der Seitenkette herabgesetzt ist, die gtiinen Farbsalze erhalten. Befindet sich an C-17 statt Wasserstoff oder einer Seitenkette eine Oxogruppe, so tritt, wie schon fniher nachgewiesen, mit dem LB-Reagens und auch mit dem abgewandelten LB-Reagens keine Farbentwicklung auf5 ). Beschreibung der Versuche Elektronenspektren: Spektralphotometer PMQ I1 und selbstregistrierendes Photometer DMR 21 der Fa. C. Zeiss. Masse: Mass Spectrometer Typ 9000 der Fa. LKB Producter. Saulenchromate graphie: Kieselgcl Merck, KorngroBe 0,05-0,2 mm. Die Angaben der FlieBmittel beziehen sich auf Raumteile.

I. Liebermann-Burchard-Reagens 2 ml Schwefelsaure konz. p.A. langsam unter Wasserkiihlung und Ruhren zu 20 ml Acetanhydrid geben. 11. A bgewandeltes Liebermann-Bwchard-Reagens

16 g pToluolsulfonsiiuremonohydratmit Acetanhydrid und 0,02 ml konzentrierter Schwefelzu 50 ml losen.

cure p.A.

Elektronenspektren des LB-Reaktionsproduktes Zu 4 ml Losung des Sterins in Chloroform (12,s mg/100 ml) unter Umschwenken innerhalb von 30 s 1 ml LB-Reagens zutropfen lassen.

Elektronenspektren des abgewandelten LB-Reaktionsproduktes

1 ml Losung des Steroids in Chloroform (1 mg/ml) mit 1 ml abgewandeltem LBReagens mischen und Verlauf der Reaktion im Photometer verfolgen. Nachweis des bei der abgewandelten LBR freiwerdenden Schwefeldioxids rriGirrohrchen der Apparaturx) Malachitgriinlosung (1 mg/100 ml Wasser) fullen Das Dien in Chloroform gelost in Reaktionsgefd B geben. Aus Trichter A Saure zufliebn lassen. Aus der Apparatur und dem Reagens vor Ablauf der Reaktion Sauerstoff durch Stickstoff verdrhgen. Mit Stickstoff das bei der Farbreaktion entstehende Schwefeldioxid ins Gkrohrchen iibertreiben: Entfirbung. Weitere Nachweise mit gleicher Versuchsanordnung a) Entfirben einer Jod-St%rkelosung b) Im Cirrohrchen befinden s c h eine Bariumchlorid-Losung, einige Tropfen Wasserstoffperoxid und ein Tropfen Phosphorsaure. Nach kurzer Zeit tritt Fiillung von Bariumsulfat auf. X)

s Abb. 1 der vorstehenden Mitt.

379

Polare Bindu ngssysteme

30817.5

Isolierung des Produktes der abgewandelten LB-Reaktion

500 mg Androst-3,5-dien in 500 ml (!) Chloroform mit 250 ml (!) abgewandeltem LiebermunnReagens versetzen. Reaktionszeit 7 h. Nach Zugabe von Eiswasser schligt blaugriine Farbe nach Gelb um.Chloroformphase mit Wasser und Natriumhydrogencarbonat neutral waschen. Nach Trocknen uber Kieselgel chromatographieren; FlieOmittel: Petrolather/Benzol (1 : 1). Die erste eluierte gelbe Fraktion auffangen, i. Vak. einengen, Ruckstand in Chloroform losen und uber Sephadex LH 20 chromatographieren. FlieOmittel: Chloroform/Xthanol (9 : 5). An Hand der W-Spektren und der Farbreaktion der einzelnen Eluate mit Dichloressigsaure erfolgt die Auftrennung der gelben Substanz in zwei Fraktionen. Die Molekukrgewichte wurden ms bestimmt.

Anschrift: Prof. Dr. C.H. Brieskorn, D 8700 Wiirzburg, Am Hubland

[ Ph 432 ]

R. Neidlein und R. Bottler')

Darstellung und Reaktionsverhalten polarer Bindungssysteme 11. Aus dem Institut fk Pharmazeutische Chemie und Lebensmittelchemie der Universitit Mar-

burg/L. und dem Pharmazeutisch-chemischen Institut der Universitit Karlsuhe (TH) - jetzt der Universitit Heidelberg. (Eingegangen am 13. September 1974)

Es wird die Synthese neuer acylierter Alkylmercaptc4midchloride 4a, 4b beschrieben, als Derivate die Substanzen 8a, 8b und die Sulfoniumsalze 1 l a - I Id, deren Struktur durch Abbaureaktionen und spektroskopische Untersuchungen gesichert werden konnte. Synthesis and Reactivity of Polarized Bindingsystems.,

?he synthesis of new acylated alkyl-mercapto-imidochlorides4% 4 b is described, and the derive tives &, 8b and the sulfonium salts l l a - l l d were prepared; the structure of l l a could be determined by reactions and by spectroscopical measurements.

In wasserfreiem Tetrachlorkohlenstoff reagieren N-(C-Chlor-S-chlormercaptomethylen-).arylamide2 mit elektrophilen Metallhalogeniden, beispielsweise Antimonpentachlorid, zu N-Acyl-S-chlormercaptonitriliumsalzen 1:3) R*-NgC-S-H'] I01

Xo

1 R' = C 1

1 Dissertation Marburg/L. 1968. 2 R. Neidlein und W. Haussmann, Arch. Pharmaz. 300, 609 (1967). 3 R. Neidlein und R. Bottler, Arch. Pharmaz. (im Druck).

[Contribution to the colour-reaction of Liebermann-Burchard (author's transl)].

308175 Liebermann-Burchard-Reaktion 375 N-Benzyl-3phydroxymethyl-nortropan (5 k) 12,O g (0,04 mol) Ester Si werden in 100 ml absol. Ather mit 1 g L...
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