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Verfahren zur Herstellung von Trihexosancarbonsäuren bzw. ihren Salzen
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß man durch Oxydation von Trihexosan in
wässcrigalkalischer Lösung in guter Ausbeute zu wohl definierten Salzen bis jetzt
nicht bekannter Trihexosancarbonsäuren unter Vermeidung eines Abbaus gelangen kann.
Dabei ist es gleichgültig, ob das Ausgangsinaterial durch Erhitzen von Stärke mit
Glycerin nach P i c t e t und J a h n durch fermentativen Abbau nach P r i n g s
h e i m oder durch Depolymerisation der Stärke mit Wasser unter Druck hergestellt
wird. \ och vorhandene geringe Mengen von Glucose können durch Vergärung entfernt
werden. Die Oxydation des Trihelosans nimmt man in wässeriger Lösung bei Gegenwart
von Alkali mit in diesem Arbeitsgebiet üblichen Oxydationsmitteln, wie z. B. Permanganat
oder Halogen bzw. einem Hypohalogenit, vor. Je nach der Menge des Oxydationsmittels
entstehen dabei die Salze einer Mono- oder einer Dicarbonsäure bzw. ein Gemisch
derselben. Aus der Oxydationslösung lassen sich die neuen Carbonsäuren in Form ihrer
in `'Wasser sehr schwer löslichen basischen Bariumsalze fällen und daraus andere
Salze wie auch die freien Trihexosancarbonsäuren selber in bekannter Weise gewinnen.
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Die meisten Salze der Carbonsäuren sind in Wasser in hohem Maße löslich
und dabei doch nicht zerfließlich. So lösen sich beispielsweise die neutralen Salze
der Erdalkalien, des Eisens, Kupfers, Mangans, Nickels und Silbers schon in gleichen
Ge-<<ichtsteilen Wasser auf, und beim Verdunsten dieser Lösungen bleiben die
Verbindungen als durchsichtige, pulverisierbare Stoffe zurück. Auf Zusatz von Lauge
werden die Schwermetallsalze nicht ausgefällt. Die wässerigen Lösungen z. B. der
Calciumsalze sind ohne `Störung injizierbar und werden gut vertragen. Sie lassen
sich in der Hitze sterilisieren, ohne daß eine Veränderung eintritt. Die Salze reduzieren
Fehlingsche Lösung nur in Spuren beim langen Kochen ihrer wässerigen Lösungen, nach
Hydrolvse mit n/i Salzsäure in der `'lärme dagegen sofort. Hefe greift die Salze
in wässeriger Lösung nicht an; werden diese Lösungen jedoch vorher mit Säure erwärmt,
so tritt Gärung ein.
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Die freien Säuren sind weiße, in Wasser in jedem Verhältnis lösliche
Substanzen. Beim Stehen ihrer wässerigen Lösungen werden sie unter Abspaltung von
Glucose hydrolysiert. Der Titer der Säuren geht beim Lagern in fester Form, offenbar
infolge Anhydrisierung bzw. Lactonisierung, rasch erheblich zurück.
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Die neuen Verbindungen sollen therapeutische Verwendung finden.
Beispiel
i ioo Teile Trihexosan und i5 Teile Natriumhydroxyd werden in i2oo Teilen Wasser,
gelöst und zweckmäßigerweise in einer Kugel`. mühle mit 85 Teilen Kaliumpermanganat
än# einmal versetzt. Die bald gallertig werdende!, Masse wird gemahlen, bis die
Temperatur; «-elche zunächst etwas ansteigt, wieder abgesunken ist und der Manganschlamm
ausflockt. Der letztere wird auf der Schwinge abgetrennt und ausgewaschen. Die fast
farblose Lösung versetzt man mit Barytwasser, solange noch ein Niederschlag entsteht,
saugt diesen ab und wäscht ihn mit barythaltigem Wasser aus. Er wird mit Wasser
zu einem dünnen Brei angeteigt und Essigsäure,zugegeben, bis das PH 6,5 beträgt.
Der NI iederschl?.g löst sich bis auf mitgefällte Verunreinigungen auf. Man filtriert
und scheidet das neutrale Bariumsalz der Dicarbonsäure aus Trihexosan durch Zusatz
von drei kaumteilen Alkohol ab. Es bildet nach dem Absaugen und Trocknen ein weißes
bis gelb" stichigweißes Pulver. Dieses löst sich in der gleichen Menge Wasser ohne
Erwärmen klar auf, ist aber nicht zerfließlich. Die wässerige Lösung ist neutral.
Der Bariumgehalt des trockenen neutralen Salzes beträgt 2o,911/,.
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An Stelle von Kaliumpermanganat läßt sich ebensogut ein anderes Permanganat
verwenden.
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Beispiel 2 Man oxydiert ioo Teile Trihexosan wie in Beispiel i mit
Permanganat und scheidet das basische, wasserunlösliche Bariumsalz ab. Dieses wird
mit so viel verdünnter Schwefelsäure zerrieben, daß eben das gesamte Barium als
Sulfat ausfällt. Hierauf wird mit Kalkmilch neutralisiert, filtriert und aus dem
Filtrat das neutrale Calcium,salz der Dicarbonsäure durch Zusatz von drei Raumteilen
Alkohol abgeschieden.
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Das wasserfreie Calciumsalz der Dicarbonsäure ist ein weißes Pulver,
das an der Luft Feuchtigkeit bis zu einem Gehalt von 6 bis 7 '/,anzieht und
dann unverändert bleibt. Der Calciumgehalt des getrockneten Salzes beträgt 7,i °/,.
Im gleichen Gewichte destillierten Wassers löst es sich sofort auf und bleibt beim
Verdunsten dieser Lösung in Form eines durchsichtigen Lackes zurück. Die wässerige
Lösung ist fast geschmacklos.
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Beispiel 3 Zu einer Lösung von iooTeilen Trihexosan in 40o Teilen
Wasser und 40o Teilen 411/,iger jatronlauge werden unter Rühren 6o g Brom innerhalb
30 Minuten eintropfen gelassen. Die gelbe Lösung wird nach Beendigung der
Reaktion mit Barytwasser im Überschuß versetzt, das basische Bariumsalz abgesaugt
und gut ausgewaschen. Wie in Beispiel 2 wird aus dem Bariumsalz das dort beschriebene
. neutrale Calciumsalz hergestellt.
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An Stelle des aus Brom und Natronlauge =: Entstehenden Hypohalogenits
kann man z. B. .auch Chlorkalk vei#wenden.
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Beispiel 35 Teile des nach Beispiel i gewonnenen neutralen Bariumsalzes
der Dicarbonsäure werden in ioo ccm Wasser gelöst und das Barium durch dieberechnete
Menge Schwefelsäure ausgefällt. Die Lösung wird mit Magnesiumoxydpulver neutralisiert,
vom Bariumsulfat abfiltriert und das Magnesiumsalz der Dicarbonsäure mit 5 Raumteilen
Alkohol ausgefällt. Es ist nach dem Absaugen und Trocknen ein äußerst leicht wasserlösliches,
aber nicht zerfließliches Pulver mit einem Magnesiumgehaltvon 4,5 °',. Seinewässerige
Lösung nimmt beim Schütteln mit Magnesia noch mehr davon auf, wobei ein wasserlösliches
basisches Salz erhalten wird.
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Beispiel 5 iooTeile Trihexosan werden in i2oo Teilen Wasser gelöst,
12o Teile 411j,ige Natronlauge zugesetzt und unter Rühren innerhalb 20 Minuten 4o
Teile Kaliumpermanganatpulver eingetragen. Es wird noch 2 Stunden weitergerührt,
dann das Ganze 24 Stunden stehengelassen. Nach dem Entfernen des Manganhydroxydeswird
die Lösung mit Barytwasser im Überschuß versetzt, das ausgefällte basische Bariumsalz
abgesaugt und gut ausgewaschen. Es wird mit so viel Schwefelsäure zerrieben, daß
die erhaltene Lösung ein pH von 7 besitzt. Man fügt nun eine konzentrierte Lösung
von "Ferrosulfat hinzu bis zur vollständigen Fällung des Bariums, filtriert und
fällt aus der grünlichen Lösung das Ferrosalz mit 5 Raumteilen Alkohol. Das so hergestellte
Ferrosalz der Monocarbonsäure aus Trihexosan ist ein gelbliches Pulver mit einem
Eisengehalt von 5,311/,. In Wasser ist es leicht löslich. Die wässerige grüne Lösung
schmeckt schwach süß.
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Beispiel 6 3o Teile des nach Beispiel i hergestellten neutralen Bariumsalzes
der Dicarbonsäure aus Trihexosan werden in i 5o Teilen Wasser gelöst. Nun setzt
man so viel einer reinen Ferrosulfatlösung hinzu, bis eben kein Barium mehr nachweisbar
ist. Man filtriert das Bariumsulfat ab, rührt die Lösung in die vierbis fünffache
Raummenge Alkohol ein, saugt den grünlichen Niederschlag ab und trocknet zweckmäßig
im =Vajzuum. Es bleibt ein gelbliches Pulver zurück, das sich sehr leicht, z. B.
im Verhältnis i : i, in Wasser auflöst.
Die wässerige Lösung dieses
Ferrosalzes der Dicarbonsäure ist grünlichgelb gefärbt, reagiert neutral und schmeckt
schwach süß. Der Eisengehalt des getrockneten Salzes beträgt 9.3',o.
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Beispiel 7 Eine Lösung von 5o Teilen Trihexosan in 6oo Teilen Wasser
oxydiert man nach Zusatz von 6o Teilen 4oloiger Natronlauge mit 2o Teilen Kaliumpermanganat.
Der Manganniederschlag wird abgetrennt und die Lösung mit Barytwasser im Überschuß
gefällt. Hierauf wird das basische Bariumsalz abgesaugt, ausgewaschen und durch
Zusatz von Schwefelsäure bis zur neutralen Reaktion wieder gelöst. Die Lösung versetzt
man so lange mit einer Kupfersulfatlösung, bis das Barium vollständig als Sulfat
gefällt ist. Aus dem wässerigen Filtrat scheidet man das Kupfersalz der Monocarbonsäure
aus Trihexosan durch Zusatz von 4. Raumteilen Alkohol ab. Man erhält es nach dem
Trocknen des abgesaugten Niederschlages als ein bläuliches Pulver. Es ist sehr leicht
löslich in Wasser. DurchN'atron- oderKalilauge wird aus dieser Lösung kein Kupferhydroxyd
abgeschieden. Beispiel 8 ioo Teile Trihexosan werden in 12oo Teilen Wasser gelöst,
12o Teile d.o/oige Natronlauge zugesetzt und unter Rühren innerhalb 2o Minuten d.o
Teile Kaliumpermanganatpulver eingetragen. Es wird noch 2 Stunden weitergerührt,
dann das Ganze 24 Stunden stehengelassen. Man filtriert das ausgeflockte Manganhydroxyd
ab, neutralisiert die Lösung mit Salzsäure und dampft sie im Vakuum auf Zoo Raumteile
ein. Dann setzt man Salzsäure zu bis zum PH 3,5 und fällt die gebildete Carbonsäure
mit 5Raumteilen Alkohol. Durch Filtrieren, Wiederauflösen in wenig Wasser und Fällen
mit 5 Raumteilen Alkohol erhält man die Monocarbonsäure als weißes, lockeres, kristallinisches
Pulver. Beispiel g ioo Teile Trihexosan und 15 Teile Natrium Hydroxyd werden in
i2oo Teilen Wasser gelöst- und zweckmäßig in einer Kugelmühle mit 85 Teilen Kaliumpermanganat
auf einmal versetzt. Die bald gallertig werdende Masse wird gemahlen, bis die Temperatur,
welche zunächst etwas ansteigt, wieder abgesunken ist und der Manganschlamm ausflockt.
Der letztere wird auf der Schwinge abgetrennt und ausgewaschen. Die fast farblose
Lösung versetzt man mit Barytwasser, solange noch ein Niederschlag entsteht, saugt
diesen ab und wäscht ihn mit barythaltigem Wasser aus. Es wird mit so viel 25ojoiger
Schwefelsäure zerrieben, bis das gesamte Barium ausgefällt ist, und hierauf vom
Bariumsulfat abfiltriert. Durch Einrühren des Filtrats in io Raumteile absoluten
Alkohol wird die Dicarbonsäure aus Trihexosan in Form weißer Flocken ausgefällt.