Über die photochemische Dehydrierung des Ergosterins

W i n d a us u. Bor ge a ud , Photochem. Dehydrier.d. Ergosterins. 235

0,0300 g Subst. mit Chloroform zu 2 ccm gelant, aD = + 0,23’, Fur y-Ergostanol gibt R e i n d e l den Schmelzp. 144 bis

145O nnd [ u ] ~ = + 15,94O an. Uer Firma E. Merck-Uarmstadt und der I. G. Farbeii-

industrie-8ktiengesellschaft, Werk Elberfeld, die uns reich- liche Mengen Ergosterin zur Verfugung gestellt haben, sprechen wir fir die uns gewtihrte Unterstiitzung unseren Dank aus.

1 = 1 dm, t = 16O.

Ober die photochemische Dehydrierung des Ergosterins ;

von A. Kndaus und P. Borgeaud.

[Aus dem Allgem. Chem. Universitiitslnboratorium Giittingen.]

(Eingelaufen am 7. Januar 1928.)

WLhrend das ETyosterin, wie in der vorangehenden Mitteilung gezeigt wurde, bei Anwesenheit von Luft dnrch Sensibilisatoren photooxydiert wird, findet bei AusschluB von Luft eine Dehydrierung st.att.

Wird eine alkoholische’) Losung des Ergosterins bei Abwesenheit von Sauerstoff und unter Zusatz von ein wenig Eosin in Glasgef aI3en mit sichtbarem Liclit bestrahlt, uer- schwindet die Farbung des Eosins ”>, und gleichzeitig sclieidet sich ein sehr volumin6ser und schwer loslicher Niederschlag

*) An Stclle von Alkohol kann man auch dceton oder Eisessig als Losungsmittel verwenden.

Bei der photochemiachen Dchydrierung haben sich Eosin. (Ab- sorptiousmaximum 515 m p) uud Eqtk tos in (Absorptionsmaximum 523 m p) am besten bewilhrt. Chlwopkyll ist nur schwach wirksam, Methylenblau (Absorptionsmaximum 655 m p), das sich fiir die Photo- oxydation sehr gut eignet, ist fur die Dehydrierung unbrauchbar, auch Fuchsin ist ohne Wirkung.

236 Y i n d a u s und B o r g e a n d ,

aus. Bei Zutritt von Luft kehrt die Farbe des Eosins xuriick.

Der sehr schwer losliche Niederschlag besitzt nach Analyse nnd Molekulargewichtsbestimmung wahrscheinlich die Formel CarH,,02; er reagiert nicht mit Ketonreagenzien und enthalt, wie die Bestimmung nach Z e r e w i t i n o f f er- gibt, 2 Hydroxylgruppen; e r soll als Ergo-pinakon bezeichnet merden; aus dem Ergosterin entsteht er nach der Gleichung:

Der Wasserstoff wird von dem Farbstoff aufgenommen; tittsachlich wird 1 $101. Farbstoft' fur 2 hlol. Ergosterin verbraucht.

Pinakone sind haufig bei photochemischen Umsetzungen erhalten worden, wenn Ketone in alkoholischer Losung be- strahlt wurden. So geht Benzophenon in Benzpinakon und Alloxan in Alloxantin l) uber, wahrend gleichzeitig der Alkohol zum Aldehyd dehydriert wird. Im Falle des Ergo- sterins wird dieses durch den Farbstoff vermutlich zum Ergostenon dehydriert nnd letzteres vereinigt sich mit un- verandertem Ergosterin Zuni Pinakon, genau wie Isatin und Dioxindo1 zum Isatyd zusammentreten.2) Tatsiichlich hat bereits L e v a i l l a n t 3, nachgewiesen, daS Flnoresceine, Thi- ilzine uud Oxazine am Licht niehrwertige Alkohole dehy- drieren konnen nnd dabei selbst in Leukoverbindungen iibergehen.

Bei der Destillation zerfallt das Ergo-pinakon; ver- mutlich verlauft die Reaktion ebenso wie die thermische Spaltung des Benzpinakons, das hierbei Benzophenon nnd Benzhydrol liefert. Es ist uns indessen nur gelungen den AZRohol zu fassen und zwar in einer Xusbeute von 25O/,; er besitzt wahrscheinlich die Formel C,,H,,O, ist aber iiber- raschenderweise verscliieden vom Ergosterin und soll als X?o-esgosterin bezeichnet werden; e r schmilzt bei 152 O und gibt fur [.ID -12O, wLhrend Ergosterin bei 163O schmilzt

2 C,,H,,O = U,,H,,O, + H2.

I) Ciamician u. Silber, B. 36, 1575 (1903); W. D. Colien,

z, H e l l e r , B. 37, 935 (1904). C. 1921, 111, 785.

9, c. r. 177, 398 (1923).

Vber die photodemische Dehydrierung des Ergosterins. 237

und fur [uL -130O ergibt. Auch von R e i n d e l s Iso-ergo- sterin') ist das Neo-ergosterin deutlich verschieden.

Neo-ergosterin bildet sich in schlechter Ausbeute such beim Kochen des Ergo-pinakons mi t Zinkstaub und Essig- saure; diese Reaktion entspricht der unter den gleichen Bedingungen erfolgenden Umwandlung des Isatyds in Di- oxindol.

Ergo-pinakon und Neo-ergosterin sind in reinem Zu- stande in Dosen von 10 y unbestrahlt und ultraviolett be- strahlt antirachitisch unwirksam.

Ergo-pinakon. Zuerst sind wir dem Ergo-pinakon begegnet, als wir

0,200 g Ergosterin mit 0,005 g Erythrosin in 100 ccm Eis- essig gelost mit einer 200 Wattlampe bei Abwesenheit von Luft bestrahlten. Die Ausbente an dem schwer loslichen, sich allmahlich abscheidenden Reaktionsprodukt war geriog, die Losung bleichte aus. ?Tach einer Reihe weiterer Ver- suche sind wir zn dem folgenden, branchbaren Darstellungs- verfahren gekommen:

0,6 g Ergosterin und 0,5 g Erythrosin wurden in 300 ccm luftfreiem Alkohol gelost und auf dem Dache des Instituts an zwei sonnigen Junitagen bei LuftabschluS stehen gelassen; die Reaktion verlauft vie1 langsamer als die Photo-oxydation. Nach dieser Zeit war der Farbstoff fast vollstandig ausgebleicht, das Ergosterin war, wie die Digitoninprobe ergab, verbraucht, und es hatten sich 0,4 g schwer losliches Pinalion ausgeschieden. Bei Zutritt von Luft kehrte die Farbe des Erythrosins allmahlich xuriick.

Uberraschend ist es, dall man aus Evgostelyl-acetat, wenn es in alkoholischer Losung unter Zusatz von Eosin belichtet wird, dasselbe Ergo-pinakon erhalt wie aus Ergo- sterin selbst. A ugenscheinlich erfolgt hier eine Umesterung.

Das Ergo-pinakon ist in Alkohol, Ather und Aceton fast unloslich; es kann in siedendem Benzol, Chloroform oder Pyridin gelost und am diesen Losungen durch Zusatz

l) A. 4b2, 43 (1927).

238 Windaus und B o r g e a u d ,

von Alkohol ausgefiillt werden; es bildet lange Nadeln, die sich zu einem dichten Filzwerk verwickeln. Der Schmelz- punkt liegt bei 202-203 O unter Zersetzung, bei rascliem Erhitzen kann er urn einige Grad hoher gefunden werden.

Fiir die analytischen Untersiichungen habeu wir das Ergo+pinakon bei 55O im Vakuum gstrocknet. Die Durchfuhrung der Analyae ist schwierig, weil das voluminose Jhterial etwas hygroskopisch ist uud sich beim Erhitzen leicht gelb fiirbt.

4,945 mg Subst.: 15,323 mg CO,, 5,03 mg H,O. C,,H,,O, Rcr. C 84,97 H 10,83

Gef. ,, 84,51 ,, 11,38.

Uas &go-pinahon ist stark linksdrehend ; a h Losungs- lnittel wurde Pyridin verwendet, [a]b6 = - 209'.

Nolekularge~iehtsbesfin~n~ung: 0,3320 g Subst. in 9.85 ccm Pyridin gaben eine Siedepunktserhohung von 0,128O. - 0,5700 g Subst. in 10,5 ccm Pyridin gaben eine Erhohung yon 0,21°.

C,,H,,O, h1ol.-Gew. Ber. 762 Gef. 820, 810.

Subst., i n Pyridiu gelost, gaben 11,7 ccin Methan (20°, 737 mm). Bedimmzmg der Hydroxylgruppera naeh Zerezcit i q t o f f : 0,1414 g

C,,€I,,O, 2 011 Ber. 4,s Gef. 5,2.

Das Ergo-pinakon gibt die L i e b e r m a n n - B u r c h a r d - sche Farbenreaktion; bei der Sa lkowskischen Probe bleibt das Chloroform farblos, die Scliwefelsaure farbt sich orange.

Iiochvakuumdestillation des Ergo-pinakons.

Die Ansbeute an krystallisiertem Material ist am besten bei Vermendung sehr kleiner Mengeu.

0,5 g Ergo-pinakon wurden aus einer Retorte bei OJ mm l h c k Cl estilliert, Temperatnr des Luftbades bei 210O; das fast farblose Destillat erstarrte krystallinisch, es wurde aus dem Retortenhals herausgelost nnd mehrmals aus Alkohol umkrystallisiert; es bildet lange, farblose Prismen, die in fast allen Liisungsmitteln auDer Wasser loslich sind und bei 151- 152 O schmelzen.

JYegen seiner geringen Zugiinglichkeit haben wir den neuen Stoff, der Neo-ergosterin heiflen SOU, niclit griindlich untersuchen konnen.

Ober die photorhemische Beliydrierung des Ergosterins. 239

Auf Grund dcr Analyse besitzt er wahrscheinlich die Formel C,,H,,O, doch ist auch die Formel C,,H,,O nicht ausgeschlossen.

4,843 mg Subst.: 15,125 mg CO,, 4,68 mg H,O. C*,H,,O Ber. C 85,20 H 10,60

Gef. ,, 85,10 ,, 10,75. C*,H,,O Ber. ,, 84,79 11 10,98

Molekubrgewichtsbeslimmung: 6,032 mg Subst. in 85,8 mg Campher erniedrigten den Schmelzpunkt urn 7,2 O.

C,,H,,O Mo1.-Gem. Ber. 382 Gef. 390.

Neo-ergosteryl-acetat: Das mit Essigsaureanhydrid be- reitete Acet,ylderivat krystallisiert aus Aceton in pracht- vollen Nadeln, die lufttrocken bei 116-117 O und nach dem Trocknen im Vakuum bei 122-1 23 O schmelzen.

Reduktion des Ergo-pinahons mit Zinkstaub und Essigsaure.

0,6 g Ergo-pinakon wurden mi t 5 g Zinkstaub und 50 ccm Eisessig 12 Stunden gekocht; die Losung wurde in Wasser gegossen, das abgeschiedene Reaktionsprodukt mit Ather aufgenommen, die atherische Losung gemaschen, ge- trocknet und eingedampft. Der Ruckstand schied beim Losen in wenig Aceton noch etwas Pinakon ab, das durch Filtration beseitigt wurde. Die Losung lieferte beim Stehen Krystalle vom Schmelzp. 116-117 O, die sich a19 identisch rnit dem Neo-ergoster~l-acetal erwiesen. Durch Verseifen mit alkoholischer Kalilauge gingen sie in das Neo-ergosterin vom Schmelxy. 151-152 O uber und wurden dnrch Misch- schmelzpunkt identifiziert.