Neue Naohweise von Barbitursaurederivaten auf Papierchromatogrammen

Bus der Lit,eratur sind bereit,s mehrere chemische Each- weisc zum Sichtbarmachen von Barbitursaurederivaten m f Papierchromatogrammen belmnnt. Als allgemeine Gruppen- nachweise dien3n die Reaktionen mitGold(II1)-[ 11, Kobalt(l1)- [2], Kupfer(I1)- [l], [3], Queclrsilber(1)- [4], Quecksilber( 11)- [l], [5], [ G I und Silber(1)-Salzen [l], [6]. Ferner wird die Addi- tion von Chlor an die Amidgruppen zur Anfarbung der Bar- biturate herangezogen [7]. Zum Anfarben der durch unge- siltt.igte Radikale substituierten Barbit,ursauren wird Kalium- permanganat !.I], 1-61 verwendet, zu dem der fi-Bromallyl- barbitursaurederivate dient die Reaktion mit Fluorescein [S].

Mit den nachfolgend angefuhrten Reagentien wurden wei- tere neue chemische Nachweise von Barbitursliurederivaten auf Papierchromatogrammen erarbeitet.

1. Joddampf: Durch Einbringen von Jodkristallen in einen Exsikkator wird bei Zimmertemperatur eine mit Joddampf gesitt,igte Atmosphare geschaffen. In dieser werden die Chro- matogramme (Schleicher & Schiill-Papier 2043 b Mgl) eine Stunde belassen. Es bilden sich gelbe oder braune Flecke auf gelbbraun gefarbtem Papiergrund. Die Empfindlichkeit betragt etwa 30 bis 40 pg. Die Reaktion mit. Jod ist auI3erdem gegen andere, nicht zu den Barbituraten gehorige Substanzen sehr empfindlich [9].

2. Natriumwismutjodid-0,ln Schwefelsaure: Das trockene Chromatogramm wird in die fur den Nachweis von Alkaloiden beschriebene Reagenslosung [ l O ] getaucht, bei 80 "C 5 Minuten getrocknet und anschlieaend durch O,ln Schwefelsaure ge- zogen. Auf dunkelbraunem Grund erscheinen helle bis gelbe Flecke, die braun iiberdeckt werden. Die Empfindlichkeit der Reaktion betragt 30 pg.

3. Silbernitrat-Reagens : Das von Cadenas und Deferrari [ll] zum Sichtbarmachen von reduzierenden und nicht reduzieren- den Kohlenhydraten und ihren Estern benutzte Silbernitrat- Reagens IaBt sich unter geringen Abanderungen zum Nachweis von Barbitursaurederivaten verwenden. Die trockenen Chro- matogramme werden durch die Reagenslosung (a = 0.3yoige rnethanolische Silbernitratlosung [g/v], b = Methanol + konz. Ammoniak 9: 1 [v/Y], c = 7q/,ige Losung von Natrium in Methanol [g/v]; vor Gebrauch wird das Reagens im Ver- haltnis a: b : c = 5: 1 : 2 angesetzt) gezogen und 2 Minuten bei 80°C im Trockenschrank erhitzt. Es bilden sich weiI3e Flecke auf graubraunem Grund (sofort markieren, da die Flecke vom Rand aus graubraun iiberdeckt werden). Die Empfindlichkeit liegt um 5 pg.

Die Ergebnisse wurden unter Verwendung des chromato- graphischen Systems Dimethylformamid/Benzir-Dioxan [ 121 mit l%igen athylalkoholischen Barbituratlosungen (Athyl- barbital. Cyclobarbital, Diallylbarbitursaure, Hexobarbital, Kalypnon. Luminal? Mephytal, Noct,al) erhalten.

Litorntnr 111 Vidic , E . , und K.GoebeZ: Arch. Toxikol. 10, 85 (1961). [2] Hilbner, C . , und 6. I'feil: IIoppe-Seylers Z. physiol. Chem. 298, 225

(1954); BuriZari, B . M . : Rev. Asoc. bioqnim. argent. 19, 285 (1954); Stainier, C., LapOre, Ch., und S. deTidge-Robinet: Ann. pharmac. franc. 14, 384 (1956).

[3] Jokl , V., und B. JaneEkowu: Ceskoslov. Farmac. 7, 397 (1958). [4l Deininger, R.: Arzneinlittcl-Forsch. 5, 472 (1965). [5] Preuss, Fr. R., und R. Kopp: Araneimittel-Forach. 8, 412 (1958);

Iliuoshita, Y., und S. Moriyuma: J. pharmac. 80% Japan. 75, 796 (1955).

[GI Alyeri, E . J . , und J . T . Walker: Amer. J. cliu. Patlrol. 22, 37 (1952); IVickstrOm, A. , und B. Saluesen: J. Pharmiicy Pharnraeol. 4, 98 (1952).

[7] Henlsch, G . : Niiturwiusenschafteu 45, 314 (1958); KZoeking, H . - P . : Phnrmaaie 17, 218 (1962).

[8] Curry, A . S . : Acta pharni;icol. toxicol. 13, 357 (1957). [9] Braille, 0.: Nature [London] ,163, 651 (1949); Munier, R . , turd

M . Macheboeuf: Bull, Sac. Chim. biol. 31, 1144 (1949); Kliirkilig, H . - P . : Pharmnzie 16, 604 (1961).

[lo] Il'hies, I€. , und F . W . Reuthev: Naturwissenschaften 41, 230 (1954). I l l ] Cadrtias, R. A , , und J . 0. Deferrari: Aualyst 86, 132 (1961). 1121 KZtickirtg, H . - P . : Arch. Tosikol. 19, 79 (1961).

H.-P. Klijcking, Pharmakologisches Institut der Universitli t Rostork (Direktor: Prof. Dr. E. Ruiclcoldt).

Eingegnngen nwt, 4 . Jurii 7962 Z CM 402

Die Bildung von Cyanbiguanid ads Dioyandiamld Die aus 2 Molen Dicyandiamid, 2 Molen Chlorwasserstoff

und 1 Mol Aceton zusammengesetzte Additionsverbindung (A) geht im alkalischen Medium bei Raumtemperatur unter Cycli- sierung in Melamin (2,4,6-Triamino-1,3,5-triazin) uber [l], wobei 1 Mol Cyanamid als Spaltprodukt auftritt. Der Mechanis- mus dieser Reaktion ist bisher unbekannt.

Im Rahmen unserer Untersuchungen [2] beschiiftigten wir uns u. a. mit der Bildung von Melamin aus Dicyandiamid iiber das Addukt A. Hierbei gelang es uns, ein bisher unbekanntes, trimeres Cyanamid, das Cyanbiauanid, durch Komplexbildung mit Cu(OH), und Ni(OH), abzufangen. TrBgt man A unter Riihren in iiberschiissige lO%ige Natronlauge ein, in der eines der beiden Metallhydroxyde suspendiert ist, so bildet sich kein Melamin, sondern ein fliederfarbener Kupferkomplex bzw. ein ockerfarbener Nickelkomplex des Cyanbiguanids folgender Zusammensetzung :

[Me(C&e.Ne)zI(OH)z

ber.: C 20,GO H 4 0 3 Cu 18,16 N 48,05 gef.: C 20,51 H 4,21 Cu 18,16 N 48,ll.

Me = Cn bzw. Ni

[Cu(C&,N,)zI(OH)z (35090)

"i(C,H&e)zI(OH)z (S4590) bcr.: C 2039 H 4,09 N 48,722 Ni 17,022 gef.: C 21,01 H 3,97 N 48,99 Ni 17,28.

Die IR-Spektren der beiden Komplexe weisen eine Nitril- bande bei 2160 cm-1 auf. Das Fehlen der typischen Bande des s-Triazin-Systems bei 800 om-' schlieI3t das Vorliegen von Melaminkomplexen aus. I m sauren Medium zerfallen die Kom- plexe unter Bildung des Metallsalzes und gleichzeitiger Cycli- sierung des freiwerdenden Cyanbiguanids zu Melamin.

Mit verdiinnter Salpetersiiure bilden die Komplexe bei 20 'C ein farbloses, kristallines, schwerlosliches Nitrat. Eine starke Nitrilbande bei 2200 cm-1 sowie das Fehlen der Triazinbande zeigen an, daB das Nitrat des Cyanbiguanids und nicht das strukturisomere Melamin-nitrat vorliegt.

Cyanbiguanid-nitrat, C,H,N, * HNO, (189,l) ber.: C 19,06 H 3,73 N 61,87 gef.: C 19,21 H 3,61 N 61,71.

Beim Erhitzen geht Cyanbiguanid-nitrat in Melamin-nitrat iiber. Auch mit Natronlauge oder bei kurzem Erhitzen in sal- petersaurer Losung entsteht Melamin bzw. Melamin-nitrat.

Es ist daher anzunehmen, daI3 das Addukt A im alkalischen Medium iiber eine offenkettige Verkniipfung zweier Dicyan- diamid-Molekeln unter gleichzeitiger Abspaltung von Cyan- amid zunlichst ein instabiles Zwischenprodukt - das Cyan- biguanid - bildet, das dann zu Melamin weiterreagiert:

NH /I

(H2N-C-NH-CN)t (CH3)zCO . 2 HCI

lo"" (A) NH NH II II

H2N-C-NH-C-NH-CN + HZN-CN Cyanbiguanid Cyaimmitl

/ '\

/ \

// J

LChem., 2. ,Tg., Heft 10, 1962

titeretur [ l ] MacLean, A . F . : USA Pat. 2402061 [Chem. Ahstr. 40, 5068 (1948)l. (21 H i e l i w , If.: Dissertation, Universitiit Oreifswald 1960.

H . Beyer, H . Bieling und Th. Pyl, Institut fur Organische Chemie der Ernst-Moritz-Arndt-Universitat Greifswald.

Eingegangcn am 18. Juli 1962 ZCM 433

Beitrag zur Dien-Synthese mtt halogensubstituierten Komponenten

Im Rahmen unserer Untersuchungen zur Darstellung halo- gensubstituierter Dicarbonsaureanhydride zwecks Erprobung als Hiirter fur Epoxydharze haben wir in Analogie zur DieZs- Alder-Reaktion von Butadien mit Maleinsiiureanhydrid, die zu Ad-Tetrahydrophthalslureanhydrid fuhrt, einige noch nicht in der Literatur beschriebene Umsetzungen halogensubstitu- ierter Butadiene mit Maleinsiiureanhydrid und halogensubsti- tuierten Maleinsilureanhydriden ausgefuhrt. Die bereits be- kannten und die von uns ausgefuhrten Umsetzungen lassen erkennen, daB sich die Halogensubstitution auf die Diels- Alder-Reaktion von Butadien mit Maleinsiiureanhydrid un- gunstig auswirkt. Dafur ist bei den in 2- oder 2,3-Stellung halogensubstituierten Butadienen ihre grole Polymerisa- tionsgeschwindigkeit verantwortlich. Ferner tritt bei Halogen- substitution der reaktionsbeteiligten Kohlenstoffatome nach der Addition eine teilweise Halogenwasserstoffabspaltung ein, die besonders glatt verliiuft, wenn sich ein aromatisches Bin- dungssystem ausbilden kann. SclilieBlich wird bei den hoher

0 0 c1 II I1

/X / ' \ /'\/\ /I 1 O - t l l I 0

0 0 halogensubstituierten Butadienen die Ausbildung der zur Dien-Synthese notwendigen cis-Konfiguration behindert. Bei den infolgedessen erforderlichen energischen Reaktionsbedin- guugen tritt relativ leicht eine Polymerisation des Diens ein. Die Anwendung von wasserfreiem Aluminiumchlorid als Katalysator [l] ermoglicht in diesen Fallen die Ausfuhrung der Reaktion unter milderen Bedingungen.

2,3-Dichlorbutadien bildet mit Maleinsiiureanhydrid das 4, 5-Dichlor-d4-tetrahydrophthals&ureanhydrid ( 28y0), Smp. 118 "C [2]; 4,5-Dichlor-A4-tetrahydrophthalsiiure, Smp. 228 "C [3]; Dimethylester, Smp. 66 "C. Die Umsetzung von 2,3-Di- chlorbutadien mit Dichlormaleinsaureanhydrid ergibt eine Substanz von geringerem Chlorgehalt als 1,2,4,5-Tetrachlor- d4-tetrahydrophthalsilureanhydrid entspricht. Durch Erwar- men oder durch Einwirkung von Natronlauge kann das Addukt quantitativ in 4,6-Dichlorphthalsaure [4] uberfuhrt werden.

Die Umsetzung von Monochlormaleinsiiureanhydrid rnit 2,3-Dichlorbutadien verliiuft ebenfalls unter HC1-Abspaltung, die entstandene Substanz ist jedoch ein Gemisch verschiedener Sauren, deren Struktur von uns noch nicht aufgeklart werden konute. 2,3-Dibrombutadien bildet mit Maleinsiiureanhydrid das 4,5-Dibrom-d4-tetrahydrophthals~ureanhydrid (llyo), Smp. 138 "C; 4,5-Dibrom-A4-tetrahydrophthalsiiure, Smp. 245 "C; Dimethylester, Smp. 103 "C; Diathylester, Smp. 25 "C. Mit Mono- und Dibrommaleinsaureanhydrid bildet das 2,3- Dibrombutadien kein Addukt. Sowohl das feste wie das flussige 1,2,3,4-Tetrachlorbutadien bilden selbst unter energischen Bedingungen rait Maleinsaureanhydrid kein Addukt.Unter dem katalytischen EinfluB von wasserfreiem Aluminiumchlorid wird eine Substani erhalten, die durch Einwirkung von ver- dunnter Natronlauge in die bereits bekannte 4,bDichlor- phthalsiiure [4] uberfuhrt werden kann.

Lituratur [ l ] Yutea, P.: J. Amer. chem. SOC. 82, 4436 (1960). [el Craig, D.: J. Amer. chem. SOC. 83, 2885 (1961); (nach AbschluI3 unserer

Arbeiteii veroffentlicht).

[3] KZebanski, A . I,.: 23CCypmn LIpHrcnanHolf Xrrmirr [J. angew. Chem.] 19, 200 (1946).

[41 Villinger, V . : Ber. dtsch. chem. Ges. 42, 3546 (1909).

H . Jahn und P. Goetzky, Institut fur Kunststoffe der Deut- schen Akademie der Wissenschaften zu Berlin. Berlin-Adlers- hof (Direktor: Dr. A. Wende).

Eingegangen am 16. April 1962 ZCM 366

Zur Kenntnis der Nitrierung yon Isooctan mit Stickstoff- dioxyd

Die Nitrierung des Isooctans (2,2,4-Trimethylpentan) mit NO, unter Druck [l] verlauft merklich langsamer als die der geradkettigeu Paraffinkohlenwasserstoffe. Wiihrend die pri- mar und sekundilr gebundenen H-Atome der letzteren ganz allgemein mit der relativen Reaktionsgeschwindigkeit 1 : 3,25 substituiert werden [2], treten Abweichungen von dieser Ge- setzmiiaigkeit auf, wenn die Kohlenstoffkette verzweigt ist, und zwar um so stiirker, je mehr Verzweigungen sie enthillt. Vor einiger Zeit haben Nametkin und Sabrodina [3] festge- stellt, daB bei der Nitrierung von Isooctan mit verdunnter Salpetersaure nach Konowalow, abgesehen von den verschie- densten Oxydationsprodukten, nur sekundiires und tertiiires Nitroisooctan aber keine primiiren Nitroverbindungen ent- stehen. Wir haben daher die bei der Drucknitrierung reinen Isooctans erhaltenen Nitroverbindungen einer genaueren Untersuchung unterzogen.

Die Nitrierung erfolgte in einer kontinuierlich arbeitenden Druckapparatur [l] bei 40 atm, 160 "C und etwa 50 s Verweil- zeit. Nach destillativer Entfernung des uberschussigen Kohlen- wasserstoffs wurde das Reaktionsprodukt mit methanolischer Kalilauge behandelt. Aus der unloslichen Schicht konnte durch Feinfraktionierung das tert. Nitroisooctan mit hohem Rein- heitsgrad isoliert werden (Kp., = 56-57,5"C, Smp. 216"C, $1," = 1,4336, = 0,9349). Die in der Alkalischicht gelosten Nitroverbindungen wurden durch Einleiten von CO, abge- schieden, in Ather aufgenommen, getrocknet und nach Ent- fernen des Losungsmittels fraktioniert. In der Hauptfraktion (Mononitroisooctane) lieB sich der Gehalt des sekundilren Nitroisooctans und der primiiren Nitroverbindungen auf dem Wege uber das Pseudonitrol bzw. der Nitrolsiluren ermitteln. Das Gemisch der Nitroisooctane wurde mit NaNO, in die Nitronitrosoverbindungen ubergefuhrt und hieraus die Nitrol- siiuren mit Alkali herausgelost. Das Pseudonitrol konnte durch Einwirkung von konz. Schwefelsiiure [2], [4] in das 2,2,4-Tri- methylpentanon-(3) ubergefuhrt werden (Ausbeute 4 85%). Das Keton wurde durch sein Phenylurethan identifiziert, Srnp. 88°C (Lit. 87-88°C [5 ] ) . Die uberfiihrung der Nitrol- sauren in die entsprechenden Carbonsiiuren gelang nicht be- friedigend, da starke Verharzungen auftraten.

Die quantitative Z-mammensetzung der Mononitroverbin- dungen ergab sich zu:

66,8Y0 tert. Nitroisooctan, 29,1y0 sek. Nitroisooctan, 4,1% prim. Nitroisooctan.

Hieraus folgt, daB sich die Substitutionsgeschwindigkeiten des primar, sekundiir und tertiar gebundenen Wasserstoffs wie 1 : 53: 244 verhalten.

Literatur [ I ] Geiseler, 0.: Angew. Chem. 67, 270 (19.55). [ 2 ] Asinger, P.: Uer. dtsch. chem. Ges. 7 7 , 73 (1944); Aainger, F., Oeiseler,

C . , uiid W.-D. IPirth: Chem. Ber. 90, 1987 (1957). [3] Numetkin, 9. S., und Ii. 9. Sabrodina: AoKJranbr ArcaAcnrwM Hayrc

CVCP [Ber. Akad. Wiss. UdSSR] 75, 396, 701 (1950). [4] Siehe Crwndmann, Ch.: Die Chemie 5 6 , 162 (1943). [5] Conant, J . B., Webb, C. N . , und W . C . Mendum: J. Amer. chem. Soc.

51. 1246 (1929).

G. Geiseler und A. Knauer, Physikalisch-Chemisches Insti-

Eingegangen am 3. Juli 1962 ZCM 418

tu t der Karl-Marx-Universitiit Leipzig.

2. Chem., 2. Jg., Heft 10, 1962