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uber die Ozonisierung des 2 2 - Dihydro- ergosteryl-aoetat-maleins8ureanhydrids ;

von A. Windaus and H. H. Innoffen. (Eingelaufen am 4. April 1934.)

In einer friiheren Arbeit l) ist dem Ergosteryl-acetat-malein- saureanhydrid unter Vorbehalt und ohne nahere Begriindung die Formel I1 erteilt worden. Diese letztere leitet sich ab von einem Ergosterin der Formel I. Inzwischen haben wir bewiesen2), da8 den1 Ergosterin nicht diese, sondern die Formel 111 zukommt, und daher sollte das Additions- produkt von Ergosteryl-acetat und Maleinslureanhydrid die Formel IV besitzen. Indessen haben wir beim Ozonabbazt des 22-L)ihydro-ergosteryl-acetat-maleinsaiireanhydrids schon vor einiger Zeit Beobaehtungen gemacht, die sich un- gezwungener mit Hilfe der Formel I1 als mi t Formel I V erklaren lassen und batten darum die Formel I1 in Betracht gezogen. Wir halten es jetzt fur moglich, dal3 bei der Bil- dung des Maleinsaure-additionsproduktes eine Isomerisierung des Ergosterins (Forme1 I11 -& Formel I) stattfindet; fur wahrscheinlich halten wir einen solchen Vorgang allerdings nicht, weil die Additionsprodukte bei der thermischen Spal- tulzg in sehr guter Ausbeute das Ergosteryl-acetat bzw. das 22-Dihydro-ergosterylacetat zuriickliefern. Wir mijchten die Prage nach der Konstitution des Ergosteryl-acetat- maleinslureanhydrids noch offen lassen und uns auf die Mitteilung unserer Versuche beschranken.

O x y d a t i v e A u f s p a l t u n g des 22-Di h y d r o-er go s t er y 1-a c e t a t-m a le in s a u r e a n h y d r i d s.

Wird das 22-Dihydro-ergosteryl-acetat-maleinslure- anhydrid C,,H,,O, ozonisiert und das Reaktionsprodukt oxydativ mi t Eisessig und Chromsaureanhydrid aufgespalten,

') H. €1. I n h o f f e n , A. 508, 81 (1933). *) Vgl. die vorstehende Arbeit von A.Windaua, H. H . I n h o f f e n

und S. v. Reichel .

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22-Dih~dro-ergosteryl-acetat-malein~aureanhydrid. 263 I

CH. CH CH, bH

VI c b O O C H , Lacton C,,H,,O, VIIb Stoff C,,H,,O,

erhalt man einen Stoff C34H5008, der mit Diazomethan einen prachtvoll krystallisierten Monomethyl-ester C,,H,,O, vom Schmelzp. 308O (Va oder Vb) liefert. Nach der Formel I1 f u r das Maleinsaureanhydrid-Additionsprodukt ist der Vor- gang leicht verstandlich; es entsteht bei der Aufspaltung des Ozonids ein saures Reaktionsprodukt, das 3 Atome Sauerstoff mehr enthalt als das Ausgangsmaterial; wahr- scheinlich ist also eine Gruppe -CH: C< in Carboxyl und Carbonyl ubergegangen ; die Carbonyl-gruppe laDt sich aller- dings nicht nachweisen; doch ware dies bei ihrer Stellung im Reaktionsprodukt (Formel Va) nicht iiberraschend. Weniger leicht ist die Reaktionsfolge zu deuten, wenn man dem Naleinsaureanhydrid-Additionsprodukt die Formel I V zuschreibt. Dem Aufspaltuugsprodukt des Ozonids kame dann die Formel V b zu; es wurde also eine Aldehydgruppe enthalten, die von Chromsaureanhydrid nicht oxydiert wurde und nicht mit Hydroxylamin reagierte. Das ist unwahrschein- lich; vielleicht konnte man an die Moglichkeit denken, dal3 in rascher Reaktion aus der Sldehydgruppe und dem Di- carbonsaureanhydrid ein indifferentes Aldehyd-dilacton (Vc) gebildet wird l).

Ein interessantes Uerivat des Stoffes C35H5208 (Formel Va oder Vc) 1aSt sich gewinnen, wenn mau ihn mi t methyl- alkoholischer Kalilauge verseift und dann mit Dimethyl- sulfat methyliert; es scheidet sich dann aus der sauren Liisung der Dimethylester eines Lactons C34H5207 aus, fur den sich die Formel VIa oder V l b ableitet. Dieser Stoff wird von Chromsaureanhydrid nicht angegriffen. Es er-

l) Bredt-Savelsberg und Buchkremer liaben den Phenyl- a-campholenslure-mcthylester mittels Ozon in das Phenyl-isoketg- camphersaure-dilacton iibergefuhrt, B. 66, 1923 (1933),

264 Windaus und I n h o f f e n ,

scheint uns darum ausgeschlossen, da8 e r die Formel VIb m i t freier Aldehydgruppe besitzen kiinnte. Vielleicbt kommt eine Formel VIc in Betracht.

Es sei noch hervorgehoben, daS die leichte Bildung eines Lactons dafiir spricht, das die neugebildete Carboxyl- gruppe durch Aufspaltung des Ringes B und nieht dos Ringes C entstanden ist und daB sich demgema8 die konju- gierten Doppelbindungen des Ergosterins im Ringe B befinden mussen. Dies steht mit den auf anderem Wege gewonnenen Ergebnissen in gnter Ubereinstimmung.

R e d u k t i v e A-u f spa l tung des Ozon ids vom 22-D i h y d r 0- e r go s t e r y l - a c e t a t-m a1 e i n s a u r e an h y d r id.

Wird die Aufspaltung des Ozonids bei niedriger Tempe- ratur mit Zinkstaub und Essigsaure oder rnit katalytisch angeregtem Wasserstoff vorgenommen, erhalt man ein Reak- tionsprodukt, das s ta t t der Carbonylgruppe eine Alkohol- gruppe besitzt. Es gibt einen schon krystallisierenden Methylester C35H5408. Wir schreiben ihni die Forme1 V l I a oder VIIb zii. Er liefert bei der Zerewitinoff-Bestimmung ein aktives Wasserstoffatom und laSt sich leicht in ein Bcetylderioat verwandeln. Bei der Oxydation mit Chromsaure- anhydrid verliert er 2 Atome Wasserstoff uud gibt in glatter Reaktion den Stoff C35H5208 (Va oder Vc), der auch bei der oxydativen Aufspaltung des Ozonids entsteht. Auch hier er- klart die Formel VIla die Reaktion ungezwungener als die Forme1 VIIb. Der Umstand, dab die nach FormelVIIb vor- handene primare Alkoholgruppe sich nicht zu Carboxyl oxydiereu Iafit, macht wiederum die Annahme nStig, da8 die bei der Oxydation zunachst entstehende Aldehydgruppe sich sofort rnit dem DicarbonsLureanhydrid zu einem Aldehyd- dilacton isomerisiert.

Beschreibung der Versuche. E i n w i r k u n g von O z o n au f

22-D i h y d r o - er go s t e r y 1 - a c e t a t - m a1 ei n s a u r e a n h y d r id . Oxydative Aufspaltung des Ozonids.

0,5 g des Additionsproduktes (I1 oder IV) wurden in Chloroform gelost und nnter Kuhlung mit Eis 1 Stunde

22-Dihydro-ergos~eryl-acetat-maZe~nsaureanhydrid. 265

ozonisiert; dann wurde die Losung i. V. bei Zimmertempe- ra tur eingedampft. Der Ruckstand wurde in Eisessig auf- genommen und rnit iiberschiissigem Chromsaureanhydrid 20 Minuten auf dem Wasserbade erwarmt. Nach Zusatz von etwas Bisnlfitlosung wurde die Liisung i. V. eingedampft und der Riickstand rnit Ather ausgezogen. Die filtrierte atherische Losung wurde zur Trockne verdampft und der Ruckstand darauf mit uberschussiger atherischer Diazo- methanlosung ubergossen. Der sofort auskrystallisierende Ester (Va oder Vc) wurde nach kurzeni Stehen abgesaugt und rnit Ather gewaschen. Nach 1-2-maligem Umltrystalli- sieren aus Benzol-Benzin oder Essigester-Methanol erhalt man langliche, 4-eckige Blattchen bzw. feine Nadeln, die konstant bei 307-308 O (unkorr.) schmelzen.

Auch beim Aufspalten des Ozonids rnit siedendem Eis- essig erhalt man dasselbe Produkt, und zwar aus 5 g Aus- gangsmaterial eine Rohausbeute von 3 g Krystallen vom Schmelzp. 303-305O. Der StoE ist leicht loslich in Benzol, weniger leicht in Aceton; sehr schwer loslich in Methanol und Ather, unloslich in Petrolather.

5,173, 4,494, 5,009, 4,025 mg Subst. (bei 135O i. Hochv. getr.): 13,30, 11,76, 12,80, 10,52 mg CO,, 3,91, 3,61, 3,88, 3,24 mg H,O. - 3,035, 5,42 mg Subst.: 1,21, 2,015 mg AgJ.

C*,H,BO, Bel: C 69,95 H 8,73 OCH, 5,16 Gef. ,, 69,82,70,12,69,69,70,23 ,, 8,79,8,46,8,67,8,87 ,, 5,27,4,91.

Der Ester 1aSt sich im Hochvakuum bei 0,Ol mm und 290-300 O fast unzersetzt destillieren, unterhalb des Schmelz- pnnktes snblimiert bereits ein Teil der Substanz. Nach mehr- stundigem Kochen rnit Hydroxylamin in methanolischer LBsung wird das Ausgangsmaterial unverandert zuruckerhalten. Auch durch Kochen rnit Zinkstaub und Eisessig oder durch Schutteln rnit Platinmohr und Wasserstoff bei 80° wird der Stoff nicht verandert. Durch Verseifen rnit methylalkoho- lischer Kalilauge erhalt man eine amorphe Saure, die durch Behandeln rnit Essigsaureanhydrid und Diazomethan glatt den Stoff vom Schmelzp. 307 O zuruckliefert.

266 W i n d a u s und I n h o f f e n ,

53,O mg der amorphen Same verbrauchten bei der Titration 1,0 ccm n/,o Kalilauge.

Aquiv.-Gew. C,,H,,O, (einbasisch) Gef. 530 Ber. 546.

Ketoderivat C,,H,sO, . 1 g des Stoffes vom Schmelzp. 307O wurde mit 100 ccm

Methanol unter Zusatz von 10 ccrn konz. Salzsaare 2 Stunden gekocht. Dann wurde die Losung i.V. eingeengt, die Gallerte in Chloroform aufgenommen und die Chloroformlosung mehr- mals rnit Wasser gewaschen, schlieSlich getrocknet ucd ver- dampft. Das Verseifungsprodukt war amorph und lieferte nach Kochen rnit Essigsaureanhydrid das Ausgangsmaterial vom Schmelzp. 307-308° zuruck.

Die Oxydation zum Ketoderivat (Ketogruppe in Stel- lung 3) wurde folgendermadeu ausgefuhrt: Der amorphe Ruckstand wurde in Eisessig gelost und rnit 200 mg Chrom- saureanhydrid 10 Minuten auf 70-80 O erhitzt. Uberschussige Chromsaure wurde durch etwas Bisulfit reduziert. Meistens erhielt man durch Anspritzen rnit Wasser sofort Krystalle; anderenfalls wurde der Eisessig i. V. abgedampft und der Buckstand, ohne Riicksicht auf das Chromsalz, aus Methanol umkrystallisiert; die Krystalle schmolzen bei 244- 245 O,

Bnsbeute 500 mg. Beim Kochen rnit Essigsaureanhydrid blieben sie unverandert.

4,74, 4,396 mg Subst.: 12,36, 11,505 mg CO,, 3,64, 3,41 m g H,O. - 3,637, 6,525 m g Subst.: 1,595, 2,555 mg AgJ.

C,,H,,O, Ber. C 71,17 H 8,69 OCR, 5,57 Gef. ,, 71,11, 71,39 ,, 8,59, 8,68 ,, 5,79, 5,16.

Dimethylester-lacton C3,H620'1 (VI a oder VI. c). 500 mg des Stoffes vom Schmelzp. 307O wurden rnit

einer Losung von 1 g Atzkali in 10 ccm Methanol 15 Minuten auf dem Wasserbade erwarmt, wobei alle Substanz in Losung ging, Dann wurde rnit Wasser verdunnt und die klare Losung rnit 2 ccm Dimethylsulfat versetzt. Es wurde kraftig geschuttelt und notigenfalls gelinde erwarmt, worauf Beak- tion eintrat. Das JCsterlact,on schied sich ab, wenn die Flussigkeit saure Reaktion anzeigte. Die waSrige Losung wurde abgegossen, das Produkt auf einer Nutsche gesammelt,

22-Dihydro-ergosteryl-acetnt-maleinsaureanhyd~id. 267

rnit Wasser gewaschen und dann mehrmals aus Methanol umkrystallisiert ; es bildet lange, flache Nadeln vom Schmelz- punkt 237-238 O (unkorr.). Es enthalt 2 Methoxylgruppen.

5,009, 4,184, 4,186 mg Subst.: 13,055, 10,94, 10,92 mg CO,, 4,09, 3,49, 3,48 mg H,O. - 3,283, 8,965, 3,603 m g Subet.: 2,75, 7,115, 2,85 mg AgJ.

Ber. c 71,28 H 9,15 OCH, 10,83 Gef. ,, 71,08, 71,32, 71,14 ,, 9,14,9,33,9,30 ,, 11,06,10,48, 10,45.

Durch Erhitzen mit Essigsaureanydrid wird das Esterlacton nicht veriindert, auch mit Hydroxylamin reagiert es nicht. Durch Erwiirmen mit iiberschiissigem Chromsfiureanhydrid wird es nicht veriiudert. Bei der Acetylbestimmung nach Freudenberg wurde kein Acetyl gefunden.

C,,H,*O,

R e d u k t i v e A u f s p a l t u n g des Oxonids . 3 g des 22-Dihydro-ergosteryl-acetat-maleinsaure-an-

hydrids wurden in Chloroform unter Eiskiihlung 3l/, Stunden ozonisiert und die L6sung darauf, unter Vermeidung jeglicher Erwarmung, bei etwa l oo i. V. eingedampft. Das Ozonid wurde sofort in reichlich Ather aufgenommen und nach Zu- satz von Zinkstaub und Eisessig Stunde auf dem Wasser- bade bis zum gelinden Sieden des Athers erwarmt. Dann wurde vom Zinkstaub abdekantiert und die atherische Losung rnit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft. Der Riickstand wurde ohne weiteres rnit Diazomethan verestert und der sofort auskrystallisierende Ester (VIIa oder VII b) nach einiger Zeit abgesaugt und mi t Ather gewaschen. Ausbente 1,2-1,5 g. Nach dem Umkrgstallisieren aus Essigester-Methanol oder Benzol-Benzin erhalt man Nadeln vom Schmelzp. 253-225401).

Das Ozonid kann auch rnit katalytisch erregtem W asser- stoff anfgespalten werden: 2 g des Additionsproduktes wurden in Essigester und Eisessig 2l/, Stunden unter Eiskiihlung ozonisiert. Durch kurzes Evakuieren wurde das geloste Ozon entfernt. Die Lijsung wurde darauf rnit Platin und

*) Liegt der Schmelzpunkt hiiher, so ist durch thermische Um- lagerung aus dem Ozonid der Stoff C,,H,,O, vom Schmelzp. 307O ent- standen.

268 W i n d a u s und Inhof fen , Ozonisierung u s u ~

Wasserstoff geschuttelt, bis die Gasaufnahme beendet war. Nach dem Eindampfen und Verestern mit Diazomethan er- hielt man denselben Stoff vom Schmelzp. 253-254' (Misch- schmelzpunkt keine Depression).

4,61, 4,711, 4,045 mg Subst. (bei 135O i. Hochv. getr.): 11,75, 12,02, 10,325 mg CO,, 3,74, 7,79, 3,31 mg H,O. - 11,56, 3,7 mg Subst.: 4,41, 1,465 mg AgJ.

Ca,H,,O, Ber. C 69,71 H 9,03 OCHa 5,14 Gef. ,, 69,52, 69,68, 69,60 ,, 9,08, 9,00, 9,16 ,, 5,04, 5,23.

Gef. OH 3,33 oder H 0,197, entsprechend 1,18 Atomen Wasserstoff.

Der Stoff lieS sich i. Hochv. bei 0,Ol mm nicht unzer- setzt destillieren. Durch Erwarmen mit iiberschussigem Chromsaureanhydritl in Eisessiglosung wurde die Substanz C,,H,,O, leicht in den Stoff C,,H,,O, vom Schmelzp. 307O bis 308O iibergefiihrt. Der Mischschmelzpunkt mit dem eingangs beschriebenen &off C35H520s vom Schmelzp. 307 O

bis 308O zeigte keine Uepression.

1 1 , O l mg Subst.: 0,51 ccm CH, (1l0, 747 mm).

Acetykdefivat des Stofes 254O. 100 mg dee Stoffes vom Schmelz- punkt 254 O wurden in Pyridinlosung mit Essigsaureanhydrid 2 Stunden auf dem Wasserbade erhitzt. Nach Anspritzen mit Wasser erhiilt man Krystalle, die nach Cmkrystallisieren aus Methanol bei 238-239" (unkorr.) schmolzen.

4,558, 4,871, 4,542 mg Subst.: 11,49, 12,30, 11,48 mg CO,, 3,45, 3,76, 3,53 mg H,O. - 5,424, 9,955 mg Subst.: 1,38, 2,88 mg AgJ.

Ber. C 68,89 H 8,76 OCH, 4,81 Gef. ,, 68.74, 68,87, 68,92 ,, 8,47, 8,64, 8,70 ,, 3,37, 3,82.

C,,H,,O,