Die stereochemisch-isomeren Oxime des p-Tolyl-Phenylketons

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methylbernsteinsauren, durch B i s c b o f f selbst l), sowie durchA u w e r s a ) als Derirate der Glutarsaure erkannt worden sind.

Nachschrif t . Auch die damals angekundigton, tins soeben gleichzeitig mit der Correctur zugegangenen ausserst umfangreichen Arbeiten Bisc hoff’s im letzten Hefte der ))Berichte(< enthalten zwar mehrere Speculationen iiber die Stereochemie des Stickbtoffs, aber keinen einzigen positiv bewiesenen hier- her gehorigen Isomeriefall. Und selbst wean es sich herausstellen sollte, das die drei verxhiedenen Formen des Diphenyl- ay- dimethyl-8 6- diacipiperazins

cgHsN<co C (CH3) -cCcH3)H>NCgHs H- CO wirklich strukturidentisch sind, so wiirde

dann doch in erster Linie an Stereochemie in Bezug auf den Kolilenstoff zu denken sein , da der fragliclie Korper zwei asymrnetrische I<ohlenstoffatome nach Art der Dirnethylbernsteinsauren aufweist. Hier von vornherein e h Beispiel stereochemischer Isomerie des Stickstoffs finden zu wollen, Fare min- destens gewagt, wenn wir nicht die Bypothese selbst vorher aufgestellt hatten. Hr. B ischo f f beabsichtigt auch, iiber Stereochemie der Amnioniakderivate zu arbeiten. Wir bemerken hierzu nur, dass wir bereits vor einem halben Jahre die experimentelle Behandlung dieser Frage nach dem .asyrnmetrischenu. Stickstoffatom angekundigt haben, welche eine nothwendige Consequena unserer Theorie darstellt.

Z u r i c h , den 4. J u l i $890.

361. A. Hcantzsch: Die stereochemisch - isomeren Oxime dee p-Tolyl - phenylke tons .

(Erste Mittheilune;.)

[ Eingegangen am 7. Juli; mitgetheilt in dar Sitzung von Hrn. A. Pinner.]

Zur Auffindung und Erforschung geometrischer Isomerie bei un- symmetrischen Monoximen schienen irn Sinne der rorhergehendeo Erijrterungen die einfach substituirten Benzphenonoxime besonders geeiguete Objecte darzustellen; ich beganu diese Untersuchungen mit dem am leichtesten zuganglichen Oxime des p-Phenyltolylketons, C6H5 . C (NOH) . Cs H4 CH3.

Nun hat allerdings vor Kurzern A U w e r s 3, dieselbe Substanz gerade in derselben Absicht untersucht, und es vermag nach ihm das p-Tolylphenylketon unter mannigfach abgeanderten Bedingungen nur e i n eiuziges Oxim zu bilden. Allein gerade in gewissen Beobachtungen von

1) Diese Berichte XXIII, 1468. 3) Diese Berichte XXIII, 1599. 3) Diese Berichte XXIII, 399.

A u w e r s konnte ein Vertreter der stereochemischen Isomerie dee Stickstoffs Andeutungen von der Existenz eines zweiten Oximes finden ; so giebt A u w e r s selbst an (s. 104): ,die Beschaffenheit der erhaltenen Substanz liess die Annahme mijglich erscheinen, dass in allen Fallen ein Gemisch isomerer Verbindungen entstanden seia. Es ist namlich auffallend, dass gerade von diesem Oxim von verschiedenen Autoren ziemlich abweichende Schmelzpunkte angegeben werden. Nach Beck- m a n n und Wegerhoff ' ) liegt derselbe bei 140°; nach A u w e r s schmelzen die auf verschiedene Weise direct erhaltenen Producte in rohemzustande zwischen 120 und 1350, zeigten ihm auch nach dem Umkrystallisiren aus Alkohol ahnliche Erscheinungen , und erst bei systematischer fractionirter Krystallisation stieg der Schmelzpunkt auf 153--154O, der nach A u w e r s dem reium Oxim zukommt.

den letzten Mutterlaugen liessen sich (nach A uwers), gleich- giltig welches der drei Lijsungsmittel (Alkohol, Benzol oder Ligroi'n) angewaudt wurde, Producte gewinnen , deren Schmelzpunkt unscharf zwischen 120 und 130" lag. Alle Bemuhungen, aus demselben eine Substanz von einheitlichem Schmelzpunkt, also ein isomeres, niedriger schmelzendes Oxim zu isoliren, waren vergeblich. A u w e r s sucht die Ursache dieser niedrigen Schmelzpunkte in der geringen Bestaudigkeit des p-Tolylphenylketoxims, d. i. in einer Verunreinigung durch unver- iindertes bezw. zuriickgebildetes Tolylphenylketon. Allein dann konnte man sich trotzdem fragen, warum andere ahnliche, aber symmetrische Ketoxime, z. B. Benzophenoxim , ohne Schwierigkeit von constantem Schmelzpunkt erhalten werden.

Thatsachlich sind die erwahnten Schwierigkeiten, das r e i n e O x i m vom Schmelzpunkt 154" zu isoliren, darauf zuriickzufuhren, dass dasselbe i n g a n z e r h e b l i c h e r Menge , unter Umstanden bis zu 50 pCt. b e g l e i t e t w i r d von e inem n i e d r i g e r s c h m e l z e n d e n Is om e r en , und dass die angeblichen Verunreinigiingen nichts anderes als dieses Isomere darstellen, welches allerdings nicht ganz leicht von dem bekannten Oxim getrennt werden kann.

A u w e r s giebt verschiedene Methoden zur Darstellung seines Oxims an, welche alle ein Rohproduct von denselben Eigenschaften lieferten. Ich wahlte zur erneuten Untersuchung diejenige, nach welcher die Umsetzung bei gewohnlicher Temperatur am raschesten verlauft; je ein Theil Tolylphenylketon und salzsaures Hydroxylamin wurden mit 1.7 Theilen Aetzuatron in wassrig-alkoholischer Losung iiber Nacht stehen gelassen, und alsdann das Oxim durch verdiinnte Salzsaure oder Essigsaure niedergeschlagen. Hierbei konnte ich bestatigen, dass keine Spur des Ketons unverandert geblieben war, und zwar auf eine Weise, die auch spater bei der Prufung des isolirten neuen Oxims auf

') A m . Chem. Pharm. 252, 11.

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Reinheit stets mit Erfolg angewandt wurde: eirie kleine Menge des trockenen Oxims wurde in 1 bis 2 Tropfen Alkohol unter gelindem Erwarmen geliist und alsdann vie1 iiberschiissige verdiinnte Natronlauge zugegossen ; hierbei blieb die Fliissigkeit vollkommen klar, wahrend selbst eine sehr kleine Menge vorher absichtlich zugesetzten Ketons sich unter denselben Bedingungen durch eine deutliche milchige Triibung der alkalischen Fliissigkeit zu erkennen gab.

A u w ers isolirte nunmehr das hochschmelzende Oxim durch fort- gesetzte fractionirte Erystallisation aus Alkohol; indess gelingt dies, wie ich mich ebenfalls iiberzeugen konote, nur ziemlich langsam. Vie1 bessere Resultate erhalt man, wenn die directe Pallung in Eis- essig gelost und sehr vorsichtig durch Zusatz von Wasser fractionirt gefallt wird.

Von sehr vielen derartig angestellten Versuchen sei nur ein einziger eur Skizzirung des Verlaufes der Treonung kurz angegeben:

Etwa 15 g des direct gefallten, ketonfreien Oxims wurden in sechs annahernd gleiche Fractionen zerlegt; dieselben zeigten ohne weitere Reinigung nach dem Abpressen , in derselben Reihenfolge geordnet, in welcher sie ausfielen, folgende Schmelzpunkte:

1. 135-148". II. 113-135'. 111. 113-1230. VI. 113-127". V. 114--'11So. VI. 114-116".

Schon aus diesen Zahlen ist ersichtlich, dass das Rohproduct in zwei Substanzen, eine iiber 140° und eine unter 120° schmelzende, auseinanderzufallen geneigt ist. In der That erhielt man bei Wieder- holung des Verfahrens aus Fraction I ohne Schwierigkeit das hoch- schmelzende Oxim (1540) fast vollig rein in erheblicher Menge; die spateren Fractionen enthielten aber immer weniger , und dafiir t ra t immer reichlicher die niedrig schmelzende Substanz a u f , welche auch ohne Miihe auf constanten Schmelzpunkt gebracht werden konnte.

So z. B. ergaben obige Fractionen I und V, je i; 4 Unterfractionen (a - d) weiter gespalten, aus I: a) Schmp. 150-1540, b) 147-151°, c) 147--150°, d) 120-140°, D V: a) 3 120-130°, b) 114--116°, c) 115-1170, d)115-1160.

Dieses leicht Iosliche, niedrig schmelzende Product vom Schmelz- punkt 115-1 160 entsteht hierbei auch in ganz erheblicher Menge; wenn man nur etwa halb so vie1 irn Zustande volliger Reinheit erhalten kann, als von dem schwer lijslichen, hoch schmelzenden Oxim, so beruhl dies nur auf der durch seine physikalischen Eigenschaften be- dingten grosseren Schwierigkeit , das hoch schmelzende Oxim vollig zu entfernen.

Immerhin wurden aus etwa ebenso vie1 (15 g) rohen Oxims, welches in 8 Fractionen zerlegt wurde, doch mehrere Gramme des niedrig schmelzenden Oxims Rewomen ; so betrug z. B.

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Fraction VI: vom Schmp. 115-1200 1.5 g, B VII: B B 1145-1170 1.7 g, B VIII: B > 115-1170 0.7 g.

Weitere Spaltungsversuche liessen nur die Einheitlichkeit dieser letzten Fractionen erkennen; gleichoiel ob aus Alkohol, Essigsaure oder aus Benzol umkrystallisirt bezw. durch Wasser oder Ligroi'n gefallt wurde, stets blieb der Schmp. bei 115-1160. Uebrigens be- ziehen sich die obigen Schmelzpunktszahlen sammtlich auf den Punkt des erstens Erweichens und den der rolligen Klarung der geschmolzenen Masse; der wirkliche Schmelzpunkt auch der directen Fractionen wurde stets iimerhalb engerer Grenzen beobachtet; nur blieb bisweilen die Fliissigkeit noch etwas trube, um erst einige Grade hoher durchsichtig zu werden. Ueberall schmolzen aber die Producte nach dem Erstarren genau wieder bei derselben Temperatur.

Die SO isolirte Substanz besitzt dieselbe Zusanimensetzung wie das bekannte Oxim; sie ist, wenn dieses als a-Isomeres Lezeichnet wird,

@ - T o l y l p h e n y l k e t o x i m , CsH5. C N O H . CeHaCH3. Ber. fiir C14Hl3ON Gef [I nden

C 79.6 1) 79.9 - 2) 79.3 - pct . H 6.2 6.3 - 6.1 - >

7.1 D N 6.6 - 7.1 - Aiich das Moleculargewicht, nach der kryoskopischen Methode in

PhenoIlosung bestimmt, bestatigte die Forme1 O N ; da vom a-Oxim noch keine deraitige Bestimmung rorlag, so wurde auch dies zum Vergleiche herangezogen. Hierbei ergab sich:

Mo1.-Gewicht ClaH13ON barechnet 21 1; > fiir a-Oxim gefunden ') 198 2, 200; > 2 P-Oxim )) 213.

Aeusserlich ist dieses isomere Oxim von dem Lereits bekaiinten kaum zu unterkcheiden; es bildet, wie dieses, schrag abgeschnittene, spitze Nadeln. Der bei sehr rerschiedenen Reinigungsmethoden un- verinderlich bleibende Scbmelzpunkt liegt, wie erwahnt, bei 115- 1160, also fast 40° unter dem des U-Oxims. Grosse Unterschiede treten auch in der Liislichkeit auf; durch alle gebraiichlichen Liisungsmittel mit selbstverstandlicher Ausnahme des Wassers wird das P-Oxim sehr vie1 leichter aufgenommen als die a-Verbindung. Letztere lost sich be- sonders in kaltem Benzol nur wenig; krystallisirt daher aus der ziem- lich verdiinnten Losung grosstentheils beim Erkalten aus; ersteres zerfliesst geradezu in gelinde erwarmtern Benzol, und ganz Aehnliches wird auch gegeniiber Alkohol, Aether U. s. w. beobachtet.

Selbstverstiindlich musste mit Riickaicht auf die entgegengesetzten Angabeii ron A u w e rs mit aller Scharfe bewiesen werden, dass dieses

niedrig schmelzende Oxim rein ist und nicht e twa ein durch Tolylphenyl- keton verunreinigtes Oxim vom Schmp. 154O darstellt. Abgesehen von der Constanz des Schmelzpunktes und darou, dass die oben angegebene Prtifung auf Keton stets negativ ausfiel, ist eine Verunreinigung durch dasselbe auch dessbalb ausgeschlossen, weil bei nocbmaliger Behandlung des p-Oxims mit salzsaurern Hydroxylamin in alkaliscber Lijsung oder auch beim Stehen, ja selbst beiru Kochen in wassrig-alkoholischer Lijsung beim Ansauern das direct gefallte Oxim wieder scharf bei 115-1 1 6 O schmolz; es ist also rollstandig rein.

Ueberhaupt ist die Bestiindigkeit diebes Oxims unter gewissen [Jmstanden geradezu tiberraschend; es hat sich, soweit die bisherigen Versuclie zeigen , iiberhaupt nicht in das hiiher schmelzende lsomere umwandeln lassen, sondern blieb beim Erhitzen f ir sich und mit salzsaurem Hydroxylamin bis auf 1400, desgleichen auch beim Einleiten von Salzsaure i n die atberische Liisung durchaus unverandert.

Vielleicht erklart sich die grcisse Stabilitat, wie jedenfalls die grosse aussere Aehnlichkeit der beiden Isomeren gerade aus ibren stereochemischen Formeln :

C~HS-C-CGH~CHB CsHS-C-Cs H4CH3 und /I

N-OH ll

HO-N I n denselben sind die beiden, an C=NOH gebundene Radicale

CGHS und CsH4. CH3 zwar verschieden, aber doch sehr lihnlich; SO

wird auch, sohald jede der beiden Formen gebildet ist, auch nur eine geringe Neigung zur Umwandliing vorbanden sein. Besitzen doch umgekehrt die meisteu iibrigen stereochemisch isomeren Oxime, be- sonders die Aldoxime, grosse Verschiedenheit der betr. Radicale, nod desshalb eine grosse Umwandlungsfahigkeit d w betr. Configurationen.

Uebrigens ist eine Urnwandlung doch auch hier m6glich; allein merkwiirdiger Weise g e h t d a s h o c h s c h m e l z e n d e Oxirn, wenn auch nicht besonders leicbt, i n d a s n i e d r i g s c h m e l z e n d e i iber . Digerirt man nimlich das a-Oxim vom Schrnelzpuiikt 154O mil salz- saurem Hydroxylamin in wiisserig nlkoholischer LBsung bei etwa 140 O, so schmilzt die nach dem Erkalten auskrystallisirte Substanz iinter 1200 und zeigt nach der Reinigung alle Eigenschaften des 8-Oxims.

Gerade dadurch wird wohl der sicherste Beweis dafiir erbracht, dass das letztere ein gesondertes chemisches Individuum darstellt.

Dns Verhalten der beiden Tolylphenylketoxime gegen Siiure- chloride und Phenylcyanat ist ebenfalls bereits studirt worden, hat in- dessen so eigenartige Resultate ergthen, dass dieselben nochmals con- trolirt werden sollen und einer zweiten Mittheilung vorbehalten blciben.

Indessen sind von den b e i d e n O x i m e r i bereits v e r s c h i e d e n e , a b e r a t r u c t u r i d e n t i s c h e B e n z y l b t h e r erhalten wordeii; also

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bleibt auch in gewissen Derivaten dieser Oxime die Verschiedenheit, d. i. die Raumisomerie der urspringlichen Substanzen erhalten.

Der B e n z y l a t h e r d e s a - O x i m s bildet sich sehr leicht, wenn gleichmoleculare Mengen des Oxims vom Schmelzpunkt 1540, Natrium- athylat und Benzylchlorid mit etwas Alkohol bei gewohnlicher Tempe- ratur iiber Nacht stehen bleiben. Alsdann ist bereits iiber dem Koch- salz eine Krystallisation entstanden; man fiigt Wasser hinzu, schiittelt rnit Aether aus und krystallisirt den in Aether sehr leicht loslichen Riickstand nach dem Abpressen aus warmem Alkohol um. Alsdann erhalt man sofort gut ausgebildete , stark glanzende lange Prismen, welche bei 550 schmelzen nnd in Aether so leicht, in Alkohol 80

schwer liislich sind, dass der Ester beim Verdunsten der atherischen LBsung haufig ijlig zuriickbleibt, aber beim Uebergiessen rnit Alkohol sofort fest wird.

Ber. f i r CslHloNO Gefunden C 83.7 83.3 pCt. H 6.3 6.3

Dass dieses Benzylderivat, entsprechend der Forme1

CsH5>C = NOC7H7 CH3. CsH4 ein Sauerstoffather ist, erwies die Reaction mit Jodwasserstoff; hier- bei entstanden beim Kochen grosse Mengen von Benzyljodid.

Der B e n z y l a t h e r d e s @ - O x i m s wurde genau so dargestellt wie der a- Aether, bildete sich indessen erheblich schwieriger ; denn es blieben auch bei laingerem Stehen bei gewBhnlicher Temperhtur stets kleine Mengen r o n Oxim und ron Benzylchlorid unverandert. Auch zeigte die alkoholische Fliissigkeit keine Spur von Rrystalli- sation. Wurde sie in atherischer Verdiinnung erst mit Wasser:und dann rnit verdiinntem Alkali ausgewaschen, wobei allerdings das un- veranderte Oxim bei seiner sehr schwach sauren Natur so gut wie gar nicht ausgezogen wurde, so hinterblieb zuerst stets nur ein sehr dickes Oel, welches auch bei Beriihrnng mit festem n-Aether nicht erstarrte. Erst als eine Probe des Oeles anhnltend mit Alkohol ge- rieben wurde, wurde sie langsam fest, und diese Partie brachte nun auch die niit Alkohol iibergossene Masse allmahlich zum Erstarren. Schon das Anssehen der Krystalle war von dem der oben beschriebenen merklich verschieden ; statt der lnncen glanzendenen Nadeln waren kleine, zu kugeligen Aggregaten vereinigte Xadelchen entstanden. Dieselben wurden vom anhaftenden Benzylchlorid abgepresst, noch- nials aus Alkohol oder Aether umkrystallisirt , und behielten bei diesen wie bei anderen Reinigungsmethoden A ussehen und Schmelz- punkt bei. Dieser fi-Benzylather schmilzt bei 15-47 zu einer etwas triiben Fliissigkeit, also ebenfalls fast 40 0 tiefer als die a-Verbindung,

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liist sich zwar in Alkohol auch nicht leicht auf, fallt aber im Gegensatz zu der letzteren auch aus alkoholischer Lijsung stets zuerst ijlig aus. Diese Erscheinungen sowie der nicht ganz scharfe Schmelzpunkt blieben auch bei vielfach wiederholtem Umkrystallisiren dieselben; der Aether ist also keinesfalls durch a - Aether verunreinigt oder gar mit ihm identisch.

Der reine @ - Aether vertragt Kochen mit verdiinntem Alkohol, sogar unter Zusatz von etwas Salzsaure, und geht auch beim Einleiten von Salzsauregas in die Btherische LBsung nicht in den a-Aether vom Schmelzpnnkt 850 iiber. Dennoch wurde auch bereits dieser Ueber- gang, allerdings nur mehr zufallig und unter noch nicht genau fest- gestellten Bedingungen, beobachtet; so z. B., als eine Probe des rohen 6 - Aethers zur Vertreibung des unveranderten Benzylchlorids mit Wasser gekocht worden war.

Die Isomerie des neuen Benzylathers mit dem vorher be- schriebenen wurde durch die Analyse bestatigt:

Ber. fur Csl H19NO Gefunden C 83.7 53.6 pCt. H 6.3 6.2 a

Die Identitat der Structur erwiess sich dadurch, dass beim Rochen mit Jodwasserstoff ebenfalls Benzyljodid abgespalten wurde; d. i. auch dieser Benzylather ist ein Sauerstoilather ron derselben Structurformel

Es existiren also nicht nur zwei verschiedene Oxime, sondern auch zwei rerschiedene, das Ben@ am Sauerstoff tragende, also s t r u c t u r i d e n t i s c h e Aether. Dieselben miissen also s t e r e o - chemisch isomer sein i m Sinne der Formeln

cs H5

0 c? H7 'C=N

, C = N 0 c7 H7 C6H5\ / und CH3. cs&' \

CH3 a CsH4 Damit ist aber rollstbdig ausgeschlossen , dass die beiden u r -

spr i ingl ichen O x i m e , nach Art - von Beckmann's, bezw. V. M ey er 's Auffassung der Benzaldoxime structurisomer sein kiinnten ; denn von den beiden hiernach structurisomeren Tolylphenylketoximen

CS % cs & \c- N-H CH3. cs&/ \ / und \C = N-OH

CH3. csH4' 0

wiirde nur das erstere einen Sauerstoffather, das letztere dagegen einen Sticketoffather liefern. Die Existenz zweier structuridentischer

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Sauerstoffather ist nur miiglich, ja ist nothwendig bei s t e r e o - c h e m i s c h e r I s o m e r i e der Oxime im Sinne der Formeln:

Welche Folgerungen sich bereits aus diesen Thatsachen, und vor Allem aach aus den gleichzeitig publicirten Untersuchungen G o l d - s c h midt’e fijr die Constitution der iibrigen isomeren Oxime, mit Nothwendigkeit ergeben, braucht wohl nicht ausgefiihrt zu werden. Ich hake es damit fur positiv b e w i e s e n , dass a l l e i s o m e r e n O x i m e s t e r e o c h e m i s c h i s o m e re S t i c k s t o f f v e r b i n d u n g e n sind.

Die Ausfuhrung dieser Versuche verdanke ich vor allem der er- folgreichen und selbststandigen Mitwirkung des Hrn. Dr. C. H o f f - m a n n , z. Th. auch der Unterstiitzung des Hrn. W o h m a n n .

Z u r i c h , den 5. Jul i 1890.

303. A. Hantssch: Vorlauflge Mittheilung iiber stereoohemisoh isomere Oxime des Phenylthienylketons und der Phenylglgoxyl-

saure.

(Eingegangen an1 7. Ju l i ; mitgetheilt in der Sitzung von Hm. A. Pinne r . )

Nur um darzuthun, dass auch noch andere Oxime als das soeben behandelte rnit Erfolg auf stereochemische Isornerie gepriift worden sind, theile ich hierdurch mit, dass das P h e n g l t h i e n y l k e t o x i m , C ~ H ~ - C ( N O H ) - C C ~ H ~ S , auf dieselbe Weise wie das Phenyltolyl- ketoxim erhalten, auch auf dieselbe Weise in zwei isomere Substanzen von verschiedenem Schmelzpunkte und verschiedener Lijslichkeit ge- spalten werden kann. Der fiir dieses Oxim bisher angegebene Schmelz- punkt von 90-91O kommt der leichter lijslichen Form zu; (gefunden 91-920); das zweite, schwerer losliche Isomere schrnilzt bei 113-1140.

Noch eingehender sind bereits die O x i m e d e r P h e n y l g l y o x y l - siiure, CsH5. C (NOH) . C O O H , untersucht worden. Doch begniige ich mich an dieser Stelle mit dem Hinweise, dass auch hier, j e nach den Einwirkungsbedingungen , zwei Isomere gewonnen werden. Dieselben kannen auch als stabile und labile Form unterechieden werden, denn die eine ist direct in die andere Iberfuhrbar. Das stabile Isornere