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Dr. H. It. OELE~T Institut fiir Chemische Technologie and Brennstofftechnik, Techn. Hochschule 3392 Clausthal-Zellerfeld, Erzstral]e 18

Trennung und Nachweis von aliphatischen Dicarbons iuren und HydroxysSuren mittels Gas-Chromatographie HANS K 6 N m

Analytische Laboratorien der Blendax-Werke, ~ainz

Eingegangen am 24. April 1967

Summary. The complete separation of a mixture of the lower-saturated aliphatic dicarboxylic acids (malonic to pimelic acid) and of the naturally occurring hydroxy- carboxylic acids (glycollie, lactic, ~- and #-hydroxybutyric, tartronic, malic, tartaric and citric acids) and their identification by calculating the retention indices after KOVATS are described. The methyl esters were prepared by adding an ethereal solu- tion of diazomethane to the acids dissolved in methanol. The separation of the esters was achieved by gaschromatography on a polar column (EGS) and on a non-polar column (Silicone Rubber SE 52) with temperatures between 85--175 o C. The struc- ture of the by-products obtained with the normal esters of the tartaric acids was elucidated by means of IR-spectroscopy after separation by a gasehromatographie technique. The relationship between the retention indices after KOVATS and the molecular structures are given. The differences • I~ between the retention indices on the polar and non-polar column are calculated and can be used to identify the different acids.

I. Einleitung Der exakte Naehweis der ges/itt igten al iphat ischen Dicarbons~uren u n d Hydroxys/~uren u n d ihre quan t i t a t ive Bes t immung, besonders in ~]ko- holisehen L6sungen u n d bei Anwesenhei t anderer sauer reagierender Be- standtei]e oder mehrerer S/~uren nebeneinander , berei te t dem Analy t iker oft gro~e Schwierigkeiten. E ine einwandfreie Identif izierung ist mi t kon- vent ionel len analy t i schen Methoden k~um m6glieh, und aueh die quant i - ta t ive Bes t immung dieser S~uren ~st in Gemischen auBerordentHch

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Trermung und Nachweis yon aliph~t. Dicarbon- und I-Iydroxys~uren 123

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sehwierig. Eine Trennung dutch F~llung der Barium- bzw. BleisMze ist umstgndlieh und oft nieht quantitativ mSglich. Es lag daher nahe, die Trennung und Bestimmung der niederen aliphatischen I)iearbons~uren und der natiirlich vorkommenden aliphatisehen ttydroxysguren mit modernen physikali- sehen Methoden zu versuehen, wie sie heute in der analytisehen Chemie ~llgemein fiblieh sind. Am geeignetsten ersehien nns die gas- ehromatogr~phisehe Trennung der Methyl- ester der S/~uren, wie sie auch vor uns sehon andere Autoren [2--5,7--9] in ~hnlieher Weise durehgefiihrt haben. Eine systemati- sehe Erforsehung des VerhMtens der Mipha- tisehen Hydroxysauren bei der gas-ehroma- tographisehen Trennung, welehe aueh die tIydroxybuttersanren und die Tartronsaure einschlieBt, stand aber noeh aus. Zugleich wollten wit neben der vollstgndigen Auf- trennung eines Gemisehes yon niederen alilohatischen Diearbons~uren (Malonsaure bis Pimelinsaure) und natfirlieh vorkom- menden aliphatisehen I-Iydroxysguren (Gly- kols~ure, Milehsaure, ~- und fl-Hydroxy- bu~tersaure, Tartronsaure, Apfelsaure, Weinsauren und Citronensaure) erstmals die MSgliehkeit zu einer eindeutigen Identi- fizierung mit IIflfe der Retentionsindiees naeh KOVATS geben.

II . E x p e r i m e n t e l l e D u r e h f i i h r u n g

Die yon uns verwendeten Situren sind in Tab. 1 zusammengestellt. In dieser Tabelle sind aueh die Bezugsquellen und Reinheits- grade der S~uren angegeben sowie ihre Sehmelzpunkte und die Schmelz- und Siedepunkte ihrer Methylester [l].

a) Herstellung der Methylester der Si~uren Etwa 0,5 g der reinen Si~uren bzw. eines S~ure- gemisches werden in reinem Methanol (c~. 2 ml) gelSst und unter RiickfluBkiihlung mit einer frisch destillierten ~therischen Diazomethanl6sung

124 H. K5~Ir :

tropfenweise his zur bleibenden Gelbf~rbung versetzt bzw. solange, bis weiterer Zusatz yon DiazomethanlSsung keine Stickstoffentwicklung mehr zur Folge hat. Das Diazomethan wurde durch Einwirkung einer i~therischen N-Tolylsul- fonyl-(4)-methylnitrosamidl6sung auf wEBrig-Ethanolische Kalilauge hergestellt und mit J~ther fiberdestilliert. Nach mindestens 15rain langem Stehen bei Zimmertemperatur werden das iiberschiissige Diazomethan und die LSsungsmit~el bei Wasserstrahlvakuum und einer Badtemperatur yon etwa 40~ abdestilliert. Man erh~lt in praktisch quantitativer Ausbeute die Ester als Rfickstand. Sind sie flfissig, so k6nnen sie direkt in den Gas-Chromatographen eingespritzt werden. Wenn sie lest sind, werden sie am zweckm~LBigsten zuvor in einem Gemisch yon Atller und Methanol oder J~ther und Chloroform gelSst. Der Ather dient in diesen Gemischen nicht nur als LSsungsmittel, sondern gleichzeitig zur Angabe der Durchbruchszeit. Die Veresterungsmethode mit Diazomethan ist nach Llya~v,, FRm~A~ u. KIm~ [7] wie auch nach LAI~GNER [6] die schonendste und beste, da sie am sichersten zu einer voll- st~ndigen Verestermlg der Sguren fiihrt, ohne dab unkontrollierbare Nebenreak- tionen auftreten sollen.

b) Gas-chromatographische Analysen Wir arbeiteten zur gas-chromatographischen Trennung mit dem Fraktometer F 7/HF der Fa. Perkin-Elmer, an das ein Comprecorder PR 2210 U der Fa. Philips mit Discintegrator zur Registrierung und quantitativen Auswertung angeschlossen war. Die Trelmung der Ester erfolgte auf 2 m-S~ulen aus Edelstahl mit einem inneren Durchmesser yon 4 mm, die als Triigermaterial speziell vorbehandeltes Chromosorb G (AW-DMCS 80/100) enthielten und mit jeweils 2,5~ Athylenglykolsuccinat als polarer bzw. Silicongummi SE 52 a]s unpolarer Phase belegt waren. Die Temperatur des Einspritzsystems wurde auf 250 ~ C geha]ten, die Arbeits~emperaturen des S~ulen- ofens betrugen 135, 155 und 175~ bei isothermer Trennung und 85~ (100~ bis 175 ~ C bei Temperaturprogrammierung. Zur Anzeige wurde der Flammenionisations- detektor ohne vorherige Str6mungsteilung verwendet. Die mit 10 tzl-Hamilton- Spritzen aufgetragenen Probemengen betrugen 0,1 --0,5 tzl. Die Str6mungsgeschwin- digkeit des Helinmtr~gerg~ses betrug 36 ml/min. Die gas-chromatographische Trennung der vollst~indig methy]ierten S~uren erfolgte sowohl auf der polaren (EGS) als auch ~uf der unpolaren S~ule, um anhand der auf diesen S~ulen erhaltenen Retentionswerte eine eindeutige Identifizierung der ge- trelmten Substanzen zu erm6glichen. Die S~Luren wurden zun~chst isotherm bei drei verschiedenen Temperaturen (135, 155 und 175~ getrennt und ihre t~etentions- volumina bestimmt. Da wir vor allem bei den Weins~uren eine Reihe yon Nebenprodukten bei der Ver- esterung erhielten, haben wir deren Struktur nach vorheriger Trennung der Sub- stanzen Ii~-spektroskopisch untersucht.

c) IR-spektroskopische Strukturau]kli~rung Die durch LSsungsmittelextraktionen gewonnenen Substanzen wurden nach der KalinmbromidpreBtechnik pr~pariert. Die gas-chromatographisch getrennten Sub- stanzen wurden direkt auf Kaliumbromidprefllinge am Ausgang des Fraktome~ers aufgedampft. Die Aufnahme der Spektren erfolgte mit dem Infrarot-Git~er-Spek- trallohotomeCer Modell IR 8 der Fa. Beckman Instruments.

III. Ergebnisse und Diskussion Zur besseren ~be r s i ch t s ind die Analysenwerte der Methylester in drei Gruppen untertei l~:

Trennung mid Nachweis von aliphat. Dicarbon- trod Hydroxysauren i25

1. Abb. 1 und 2 zeigen die gas-chromatographische Trennung der Di- methylester der niederen gesattigten aliphatischen Dicarbons~uren auf der polaren und der unpolaren Saule. Tab. 2 gibt die Werte der Reten- tionsvolumina und daraus erreehnete weitere Daten ffir die Dimethyl- ester der niederen gesattigten a]iphatischen Dicarbonss an. Aus den erhaltenen Retentionsvolumina wurden die l~etentionsindiees der ein- zelnen S~uren naeh KOVATS berechnet; der ~TbersichtHchkeit wegen sind hier abet nur die Kovats-Indices bei 155~ angegeben. Der Retentions- index naeh KOVATS ist im Gegensatz zu den sonst gebr~uehliehen rela- riven Retentionswerten der interpolierte Logarithmus der auf das Netz

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Abb. 1. Gas-Chromatogramm der Dicarbons~ureester auf polarer S~ule bei 155 ~ C. a Oxals~uredimethylester; b M~lons~uredimethylester; c Bernsteins~uredime~hyl- ester; d Glutars~uredimethylester; e Adipins~uredimethylester; / Pimelins~ure- dimethylester

Abb. 2. Gas-Chromatogramm der Dicarbonsgureester auf unpolarer S~ule bei 155 ~ C. a--/wie Abb. 1

der n-Alkane bezogenen Retentionen, wobei die n-Alkane willkfirliche ~etentionswerte erhalten, die der mit 100 multiplizierten Kohlenstoffzahl entsprechen. AuI~erdem sind die Inkremente der Retentionsindices je 10~ lind der Temperaturbereich, in dem die Indices gemessen worden sind, angegeben. In der letzten Spalte der Tab. 2 sind die Differenzen der Kovats-Indiees zwischen polarer und unpolarer S~ule angegeben. Man sieht, dab die A IA-Werte der ges~ttigten aliphatisehen Dicarbons~uren ffir die Temperatur yon 155 ~ C konstant sind und bei 920 ~ 5 ]iegen. Die Kovats-Indices selbst nehmen auf der polaren S~ule mit steigender Tem- peratur deutlich zu (vgl. ~ IA-Werte), w~hrend sie auf der nnpolaren S~Lule konstant bleiben. Aul]erdem nehmen sie mit steigender Kohlenstoff- zahl um ca. 100 Einheiten zu und haben damit fast die gleiche Zunahme der

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Abb.4. Gas-Chromatogramm der Monohydroxymonocarbons~ureester auf polarer S~ule bei 135 ~ C. a Glykols~uremethylester; b Milchs~turemethylester; c ~-Hydroxy- butters~uremethylester; d fi-Hydroxybutters~uremethylester Abb. 5. Gas-Chromatogramm der Monohydroxymonocarbons~ureester auf unpolarer S~ule bei 135~ a--d wie Abb.4

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Abb. 6. Gas-Chromatogramm der Ester mehrbasischer ttydroxysi~uren auf polarer Sgule bei 155~ a Tartronsguredimethylester; b Ds-J~pfelsguredimethylester; c' DL-Weinsguredimethylester, I. Peak; c" DL-Weinsguredimethylester, II. Peak; c'" DL-Weins~uredimethylester, III. Peak; d Citronens~uredimethylester

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8 igm~n

Tab.4 aufgeftihrt. Bei den mehr- basischen aliphatischen Hydroxy- carbonsiiuren wurden die Reten- tionsvolumina nur in dem h6heren Temperaturbereich yon 155-- 175 ~ C best immt, da bei tieferen Tempe- raturen die Trennzeiten zu lang werden. Bei ihnen lassen sich wegen der wechselnden Anzahl der funk- tionellen Gruppen (Dicarbons/iuren mit einer OH-Gruppe und zwei OI-I-Gruppen und eine Tricarbon- s~ure mit einer Og-Gruppe) nur schwierig gesetzmgBige Beziehungen zwischen den Retentionszeiten ihrer Di- bzw. Trimethylester feststellen. Tab.4 zeigt aber wieder, dab die Temperaturabhgngigkeit der Reten- tionsindices nach KOV•TS auf der polaren Siiule wesentlich sti~rker als auf der unpolaren ist. Die Differenz

9 Z. A n a l . C h e m . , B d . 231

130 H. Kb~m:

der Kovats-Indices zwischen polarer und unpolarer S/~ule ist im Fall der Monohydroxydiearbons/~ureester mit gleieher Anzahl an funktionellen Gruppen (Tartrons/~ure und J~pfels/~ure) flit die Temperatur yon 155~ auch wieder konstant: A I A = 1250 J= 4. Ffir alle Ester sind die Retentionsindiees naeh KOVATS auf der polaren S/~ule stets h6her als auf der unpolaren, was auf die grSBere LSsliehkeit der Ester auf Grund ihrer Polarit/~t zurfickzufiihren ist.

m w

m w

0 ~ 8 /2 ~8 2o 2~ rain Abb.8. Oas-Chromatogramm der Weins~ureester auf polarer SEule bei 175~ w Ester der L(~-)- bzw. D(--)- bzw. DL-WeinsEuren; m w Ester der meso- Weins~ure

Ein iiberrasehendes Ergebnis erhielten wir bei der Trennung der Wein- s/tureester. Diese hat bisher lediglieh CA~v~ [2] 1965 in seine Unter- suehungen einbezogen und fmdet bei seiner gas-chromatographisehen Trennung nur einen Peak fiir den Dimethylester der DL-Form und der optisch aktiven Formen. Wir mul~ten hingegen feststellen, dab wir auf der polaren 8~ule stets drei und auf der unpolaren stets zwei Peaks fiir die Weins/~uredimethylester erhielten (Abb.7 und 8). Die Retentionswerte der einzelnen Peaks sind sowohl fiir die DL-Form wie aueh fiir die beiden optisch aktiven Isomeren der Weins/~uremethylester gleieh, w/~hrend wir ftir die drei Peaks der meso-Weins/~uredimethylester abweichende Re- tentionswerte erhielten. Wie Abb. 8 zeigt, erseheinen die beiden ersten Peaks des meso-Weins/~uredimethylesters etwas frfiher als die beiden Peaks der anderen Weins/~uredimethylester, w~hrend der dritte Peak eine 1/s Retentionszeit hat als der dritte Peak der fibrigen Wein- s/~uredimethylester. Auf der unpolaren 8/~ule fallen die ersten beiden Peaks der Weins~uredimethylester (vgl. Abb.7) zusammen. Die Citronens/~ure hingegen gibt nut einen einzigen Peak fiir den Trimethylester. Die zun/~ehst im Gas-Chromatogramm bei der Trennung der optiseh akti- yen Weins/~uredimethylester erseheinenden beiden Substanzen sind leieht in Chloroform bzw. Benzol 15slieh, w/~hrend die sp/~ter auftretende

Trennung und Nachweis yon aliphat. Dicarbon- und Hydroxys~uren 131

dritte Substanz in Wasser leicht 15slieh ist. Man kann daher die Wein- s~uredimethylester durch LSsen in einem Gemisch yon Chloroform und Wasser trennen und erh~lt bei ansehlieBender gas-ehromatographiseher Untersuchung in der w~l]rigen Phase nur den dritten Peak der Wein- siiuredimethylester, w~hrend die Verbindungen der ersten beiden Peaks in den Chloroformauszug gegangen sind. Die gleichen Trennungen lassen sich naeh unseren Befunden auch mit dem Racemat, dem Traubensi~ure- dimethylester, und dem meso-Weins~uredimethylester durchfiihren, wobei im Fall des meso-Weins~uredimethylesters die drei Peaks, wie bereits oben besehrieben, abweichende Retentionsindiees nach KOVATS aufweisen. Die wasserlSsllehen Verbindungen der Weins~uredimethylester konnten wir kristallisiert erhalten. Durch mehrfaches Umkrlstallisieren reinigten wit die Substanzen und konnten flare Sehmelzpunkte bestimmen. Es zeigte sich, dal~ die Sehmelzpunkte sowohl im Fall der optiseh aktiven Weinss und des Racemats wie aueh bei der meso-Weins~ure ein- deutig dem reinen Dimethylester der entspreehenden Weinsi~uren zuzu- ordnen waren. N~here Aufld~rung fiber die strukturellen Eigensehaften der den ersten beiden Peaks zuzuordnenden Verbindungen versuehten wir, dureh Auf- nahme ihrer Infrarot-Spektren zu erhalten (Abb. 9 und 10). Abb. 9 zeigt neben den Spektren der dem ersten (a) und dem zweiten (b) Peak zuzu- ordnenden Verbindungen aueh dasjenige des wasserlSsliehen Dimethyl- esters (c). Man sieht, dal~ aueh die beiden oberen Spektren eine deutliehe Esterbande bei 5,75 ~ und ebenso v-CO-Banden bei 7,9 ~ und um 8,3 sowie ~-CH-Banden bei 6,95 ~ aufweisen. Damit ist eindeutig erwiesen, dal~ auch diese Substanzen Ester sind. W~hrend aber der wasserlSsliche Weins~uredimethylester eine breite 0H-Strecksehwingung zwisehen 2,85--3,1 fz und nur eine sehwaehe CH-Strecksehwingung bei 3,38 besitzt, zeigt die Substanz, die dem zweiten Peak entspricht und im Chloroformauszug auftritt, eine seharfe v-0H-Bande bei 2,85 ~ und wesentlich verst~rkte v-CH-Banden im Bereich yon 3,38--3,52 ~. Diese scharfe v-OFI-Bande haben alle Verbindungen, die eine einzelne OH- Gruppe besitzen, z.B. alle Monocarbons~ureester. Wahrseheinlich han- delt es sich bei dieser Verbindung um einen Weins~uredimethylester, bei welehem eine OH-Gruppe bei der Methylierung mit Diazomethan ver- ~tthert wurde infolge der durch die Nachbarsehaft der Carboxylgruppen bedingten hSheren Reaktionsbereitschaft der OH-Gruppen in der Wein- si~ure. Die Substanz des ersten Peaks, die wie die zweite in dem Chloro- formauszug auftritt, zeigt hingegen im Bereich der OH-Streckschwingun- gen keinerlei Absorptionen. Hingegen tritt bei 9,09 ~ deutlich die ~ther- bande in Erseheinung. Es handelt sieh hier wahrseheinlich um den Di- methyl~ther des Weinss der bei der Methylierung in

9*

1 3 2 I t . K 6 ~ G :

geringen Mengen als Nebenprodukt entstanden ~ t . Einen Itinweis auf die Richtigkeit dieser Deutung gibt uns die gas-chromatographische Tren- hung der meso-Weins/~uredime~hylester. Bei diesen sind nur so geringe Mengen der ersten Bande fests~ellbar, dal] es uns nich~ gelungen ist, ein IR-Spektrum yon dieser Substanz aufzunehmen. Das ist darauf zurtick- zufiihren, dal] bei Ersatz der beiden bei der meso-Weins~ure nach der

W e l / e n z u h l cm-' z/O#O 3000 2500 2000 15001#00 1300 1200 1100 1000 800 800 700 6'25

700 ~ I I I I I I I I l 1 [ I I

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[ I I t [ 1 T I I I I I f 3 /t 5 6 7 8 9 70 11 12 73 1~ 15 78

W e l l e n l E n g e

Abb. 9. II~-Spektren der r~(-F) -Weins~uredimethylester. a I. Peak; b II. Peak; c III. Peak

gleichen l~iehtung liegenden 0H-Gruppen eine sterische Hinderung ein- tritt . Im iibrigen liegen die Verh~l~nisse bei den meso-Weins/~uredime- thylestern offensiehtlieh ganz /~hnlieh wie bei den anderen Weinsgure- dimethylestern. Die II~-Spektren des Mono/~thers des meso-Weinsgure- dimethylesters (a), der noch geringe Mengen des Dimethylgthers enth/~lt, und das Spektrum des normalen meso-Weins/~uredimethylesters (b) sind in Abb. 10 wiedergegeben.

]?rennung und Nachweis yon aliphat. Dicarbon- und Hydroxysguren 133

Bei Vergleich der Diearbonsguren mit gleieher Kohlenstoffzahl in Abh/~n- gigkeit yon der Anzahl der OH-Gruppen (Abb. 11) ist eine deutliehe Er- h6hung der Differenzen der Kovats-Indiees zwisehen polarer and unpola- rer Sgule feststellbar. So be~rs A I A bei den nieht substituierten alipha- ~isehen Dicarbons/~uren 920, bei den einfaeh substituierten Dicarbon- sguren (Tartrons/~ure und J~pfelsgure) 1250 und bei den Diearbons/~nren mit zwei Ott-Gruppen 1500. l~iir die beiden ehloroformlSsliehen Verbin- dungen, die bei der Methylierung der Weins/~uren auftreten, erhalten wit

Wel lenzah/ cm -1 14000 3000 2500 ZOO0 15001#00 1300 1200 1100 1000 800 800 700 650

100' I ~ i L , J L J i ~ i L

6O a

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I I [ I I l I I I I I I I a ~ 5 ~ 7 s s Io 11 IZ la 14 15 I~

W e l l e n l d n g e

Abb. i0. IR-Spektren der meso-Weins~uredimethylester, a T. ~ IT. Pe~k; b TTI. Peak

A/A-Wer~e von 1100 bzw. 1040 fiir die Substanzen der ersten im Gas- Chromatogramm (Abb.8) erscheinenden Peaks nnd 1300 bzw. 1260 fiir diejenigen der zweiten Peaks. Die Werte d IA = 1300 bzw. 1260 liegen sehr dieht bei demjenigen ftir die Monohydroxydicarbonsguren und geben einen weiteren Anhaltspunkt fiir nnsere Annahme, dab es sich bei diesen Verbindungen um Weinsguredimethylester handel,, deren eine OH-Gruppe substituiert is~. Die Differenzen A I A = 1100 bzw. 1040 f/it die Snbstanzen der ersten Peaks liegen zwischen den Werten der unsub- stituierten gesgttigten Diearbonsguren und den Monohydroxyddiearbon- sguren nnd sind damit in Ubereinstimmung mit der Deutung als Dime- thylgther des Weinsguredimethylesters. Die Vergtherung jeder der beiden Og-Gruppen der Weinsguredimethylester bewirkt einen dent- lichen Abfall yon 200 Einheiten bei den A IA-Werten der optisch aktiven

134 It. KO~m:

Weins~uren und des Racemats und yon 220--250 Einheiten bei der meso- Weinsi~ure. Auch das steht in guter Ubereinstimmung mit der Beobach- tung, dab die A IA-Werte bei Athern wesentlieh niedriger liegen als bei Alkoholen. Um die Leistungsf~higkeit unserer S~ulen in bezug auf die Trennwirkung zu demonstrieren, haben wit versueht, s/~mtliehe yon uns untersuehten SKuren als Ester im Gemisch zu erfassen. Es gelingt uns eine fast voll-

I po/aPe md'ule zsoo Eros / :: I

6,,, / !,v.,=l, oo / :! : i

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ZOOO unpolc~re 2g'ole ~r - 52

I I t 0 7 2

/nzahl o'er OH-Gruppen Abb. 11. Graphisohe Darstellung der Kovats-Indioes in Abh~ngigkeit yon der Anzahl der OH-Gruppen in alilohatischen Dicarbons~uren auf polarer und unpolarer Sgule bei 155 ~ C

st/~ndige Trennung, wenn wir auf der polaren S/~ule temperaturpro- grammiert mit 100--175~ arbeiten (Abb. 12). Lediglieh Tartrons/~ure und Phnelinsaure lassen sich auf diese Weise nicht mehr voneinander trennen. Die Ester werden bei der temperaturprogrammierten Trennung alle erfaBt und kSnnen mit Hilfe von Vergleiehsmisehungen oder dutch Zumisehen einzelner Komponenten identifiziert werden. Auf der unpola- ren S/~ule ist unter nahezu gleiehen Arbeitsbedingungen (85--175 ~ C) die Trennwirkung ungMeh sehlechter (Abb. 13). Bei einer begrenzten Anzahl tier S/~uren bzw. den daraus herges~ellten Methylestern ist es jedoeh fast immer mSglieh, dutch isotherme Tren- hung bei einer bestimmten Temperatur eine qualitative Unterseheidung

Trennung und Naehweis yon aliphat. Dicarbon- und Hych'oxysi~uren

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135

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Z Abb.12. Gas-Chromatogramm aller untersuehten Ester auf polarer S~ule yon I00--175~ temperaturprogrammiert, a Milchs~uremethylester; b a-Hydroxy- butters~uremethylester; ~ Glykols~uremethylester; d Oxalsguredimethylester; e fl-Hydroxybuttersi~uremethylester; / Malons~uredimethylester; g Bernsteins~ure- dimethylester; h Glutars~uredimethylester; i Adipins~uredimethylester; ~ Pimelin- s~uredimethylester; k Tar~rons~uredimethylester; I DL-Apfels~uredimethylester; m' DT,-Weins~uredimethylester, I. Peak; m" DL-Weins~redimethylester, II . Peak; m"' Dn-Weins~uredimethylester, I II . Peak; n Citronens~m'edimethylester

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Abb. 13. Gas-Chromatogramm aller untersuehten Ester attf unpolarer S~ule yon 85--175~ temperaturprogrammiert, a - - n wie Abb. 12

136 KONm: Trennung und Nachweis yon aliphat. Diearbon- und Hydroxysauren

durch die Retentionsindices nach KOVATS ZU treffen, wenn diese auf einer polaren und einer unpolaren Ss ermittel t worden sind, und dami t ~uf rein gas-chromatographisehem Wege die einzelnen Sguren zu identi- fizieren.

Zusammenfassung Die vollst~indige Auf t rennung eines Gemisches yon niederen gess aliphatischen Dicarbonss (Malonss bis Pimelins/~ure) und natiir- lich vorkommenden Hydroxyss (Glykolss Milchss ~- und fl- I tydroxybuttersi~nre, Tartronss Apfelsiiure, Weins~uren und Citro- nenss sowie ihre Identifizierung mit t t i lfe der Retentionsindiees nach KOVATS werden besehrieben. Dazu wurden die Ss in methanoliseher LSsung mit Diazomethan methylier t und die Methyles~er gas-ehromato- graphiseh auf einer polaren Ss ()[thylenglykolsueeinat) und einer un- polaren Ss (Silicongummi SE 52) bei Tempera turen zwischen 85 und 175~ getrennt. Die S t ruktur der bei der Methylierung der Weinss auf t re tenden Nebenprodukte konnte naeh ihrer gas-ehromatographisehen Trennung mit Hilfe der Ii%-Spektroskopie aufgekls warden. Die Be- ziehungen zwisehen Retentionsindiees und Molekiilstruktur werden erls und graphisch dargestellt. Die Differenzen A I / d e r Retentions- indices, auf der polaren und der unpolaren Ss erhalten, werden ange- geben und dienen zur Identifizierung der Ss

Ffir seine wertvolle Mitarbeit bei der Ausffihrung der gas-chromatographischen Arbeiten danke ich Herrn WALTER BRf3n~]~ und fiir ihre Mithi]fe bei der IR-spektro- skopischen Strukturaufklgrung der Weins~iureester Fraulein ERIKA WALLDORF herzlieh.

Literatur [1] BEILSTEIlq: Handbuch der Organischen Chemie, 3. Erg~nzungswerk, 4. Aufl. Berlin, GSttingen, Heidelberg: Springer. Bd. 2/2. Teil (1961), Bd. 3/1. Tefl (1961), Bd. 3/2. Teil (1962). -- [2] CANVL~, D. T.: Canad. J. Bioehem. 43, 1281--1287 (1965). -- [3] ESTES, F. L., and R. C. BAO~ANN: Anal. Chem. 38, 1178--1182 (1966). -- [4] KOWAnA, C., Z. H. KRA~Z, and K. E. MURRAY: Australian J. Chem. 15, 832--840 (1962). -- [5] KvKsIs, A., and P. VIS~AKA~A: Canad. J. Bioehem. 41, 2353--2362 (1963). -- [6] LA~GSER, H. J. : Z. Lebensm.-Untersueh.-Forseh. 129, 25--26 (1965). -- [7] LUKE, H. H., T. E. FREEMAN, and L. B. t ~ : Anal. Chem. 85, 1916--1918 (1963); vgl. diese Z. 210, 79 (1965). -- [8] ZULAICA, J., et G. GuICEON: Bull. See. Chim. France 1963,1242-- 1252; vgl. diese Z. 220,142 (1966). -- [9] ZVL~CA, J., C. LA~DA~T et G. GuIC~O~V : Bull. Soc. Chim. France 1962, 1294-- 1301 ; vgl. diese Z. 208, 448 (1964).

Dr. HA~s KS~Ic Leiter der analyCischen Laboratorien der Blendax-Werke 65 l~[~inz/Rhein