DIE
NATURWISSENSCHAFTEN
H E R A U SG E G E B E N VON
ARNOLD B E R L IN E R
ORGAN DER GESELLSCHAFT DEUTSCHER NATURFORSCHER UND ÄRZTE
UND
ORGAN DER KAISER WILHELM-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER WISSENSCHAFTEN V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W 9
H E F T 2 ( S E I T E 1 7 - 3 2 ) 9. JANUAR 1925 D R E IZ E H N T E R JA H RG A N G
I N H A L T : Zu r S yn th ese der m olekularen A sy m m e trie . V on
A . By k, B e r l i n ... j 7 Z w isch en p rod uk te im S toffw ech sel der höheren
Pflanze. V o n G. Kl e i n, W i e n ... 21 Be s p r e c h u n g e n :
He l m h o l t z’s T re a tise on P h y sio lo g ica l ü p tic s . V o n M oritz v . R o h r, J e n a ...24 D A C ß u ß , Ed g a r, U rw elt, Sage und M enschheit.
V o n R o b e rt W etzel, W ü r z b u r g ...25 Os t w a l d, Wo l f g a n g, L ic h t u nd F arb e in K o l
loid en. E rster T e il: O p tisch e H e te ro g e n ität, P o larisa tio n , D reh u n g, allgem eine A bsorp tion , H e te ro g an itätsfa rb en , B rech u n g (D ie E rg e b nisse bis 19 14). V o n J. E g g e rt, B erlin . . . 26
We i n l a n d, R ., E in fü h ru n g in die C hem ie der K o m p lexv erb in d u n g en (W ernersche K o o rd in a tionslehre) in elem en tarer D arstellu n g . 2. neu b e a rb eitete A u fla g e . V o n A . R osenheim , B erlin 27 Ri e c k e, E ., L e h rb u ch der P h y sik . Zu eigenem
S tu d iu m und zu m G eb rau ch b e i V orlesun gen.
7.A u fla g e . E rster B a n d : M echan ik und A k u s tik , W ärm e, O p tik . V o n A rn old B erliner, B erlin . 27 Ge s e l l s c h a f t f ü r Er d k u n d e z u Be r l i n: C hine
sische L a n d s c h a f t e n ... 27 Mi t t e i l u n g e n a u s v e r s c h i e d e n e n Ge b i e t e n:
D as R ä tsel der röm ischen K o rn k am m er im O st
jord an lan d . D as S alzg eb irge in P eru . Ü b e r H itze, F e u c h tig k e it u nd tierisches L eb en in den W ü ste n 28 As t r o n o m i s c h e Mi t t e i l u n g e n: D ie klein e M agel-
lanische W o lk e . E in neuer in teressan ter A stero id 31
■ ■
Sämtliche Lehrmittel
f ür d e n n a t u r w i s s e n s c h a f t l i c h e n U n t e r r i c h t
aus E i g e n e r z e u g u n g
Fabrik» | | ü . | I k W / J S M arke
M an verlange Listen für die Fächer:
Physik • Chemie • Biologie
Physikalische Werkstätten
Aktiengesellschaft, G öttingen-N a.
Der Postveririeb der „ Naturwissenschaften“ erfolgt von Leipzig a u s t
II D I E N A T U R W I S S E N S C H A F T E N . 1925. H e ft 2. 9. Jan u ar 1925
D I E N A T U R W I S S E N S C H A F T E N
erscheinen in w öch en tlich en H eften und können im In- und A u sla n d e durch jede S ortim en tsb u ch h an d lu n g, jed e P o sta n sta lt oder den U nterzeichneten V e rla g be
zogen w erden. P reis v ierte ljä h rlic h für das In- und A u slan d 7.50 G old m ark (1 G m . = 10/42 D o lla r nord- am erikan isch er W äh ru n g ). H ierzu tr it t bei d irek ter Z u stellu n g du rch den V e rla g das P o rto bzw . beim B e zü g e du rch die P o st die p ostalisch e B estellg eb ü h r.
E in ze lh eft — .80 G old m ark zu zü g lich P orto.
M an u skrip te, B ü ch e r usw. an
Die Naturwissenschaften, Berlin W 9, Linkstr. 23/24, erbeten.
P reis der In la n d -A n zeig en : 1j l S eite 90 G oldm ark, M illim eter-Z eile 0.20 G o ld m ark . Z a h lb ar zum am tlichen B erlin e r D olla rk u rs am T a g e des Z ah lu n gsein gang s
F ü r V o rzu g sseiten besondere V e re in b a ru n g . — B ei W ied erholun gen N a ch la ß .
A u slan d s-A n zeigep reise w erden a u f d irek te A n frag e m itg e te ilt.
K lisch ee-R ü ck sen d u n g en erfolgen zu L a sten des Inserenten.
Verlagsbuchhandlung Ju liu s Springer, Berlin W 9 , L in kstr. 2 3 /2 4 . F ern sp rech er: A m t KurfQ tst 6050— 53. T elegram m adr : Springerbuch.
R eich sb an k-G iro -K on to : — Deutsche B an k B erlin, D epositen-K asse C.
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V e r l a g - v o n J u l i u s S p r i n g e r i n B e r l i n W 9
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Lehrbuch der Physik
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555 i n e l e m e n t a r e r D a r s t e l l u n g
• V o n
=== A j r n o l t f
Berliner
ü S o e b e n e r s c h i e n d i e d r i t t e A u f l a g e = =
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655 Seiten mit 734 Abbildungen / Format 1 7 x 2 5 , 5 cm
=== Gebunden 18.60 Goldmark = E E
§ n
Das Buch ist eine elementare Einführung in die Physik und ist, abgesehen von den Physikern der ersten Semester, für diejenigen bestimmt, die die Physik als Hilfswissenschaft gebrauchen, z. B. die Mediziner und Chemiker. Es ist ele
mentar in der Form des Vortrages, der die einzelnen Dinge so deutlich wie möglich beschreibt und dem Leser die eigene Arbeit möglichst erleichtert.
Es setzt an mathematischen Kenntnissen nur das Gymnasialpensum voraus, ist auch elementar durch die übersichtliche Gliederung des Stoffes.
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Ed. L i e s e g a n g , D ü s s e l d o r f , Po}J
5
fohL isten freil G e g r ü n d e t 1854 L isten freit An jed e elektr. L eitu n g an sch ließ b ar!
L eistu n g und P re isla g e u n e rre ich t! (314)
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DIE NATURWISSENSCHAFTEN
Dreizehnter Jahrgang 9 - Januar 1925 Heft 2
Zur Synthese der molekularen Asymmetrie.
V o n A . By k, B erlin . A u s d e r v e r w ir r e n d e n F ü lle d e r p h y s ik a lis c h e n
u n d c h e m is c h e n E in z e lf r a g e n tr e t e n v o n Z e it zu Z e it s o lc h e h e r v o r , d ie R a u m , Z e it u n d K a u s a l i t ä t b e t r e ffe n u n d d u r c h ih re g r u n d s ä t z lic h e B e d e u t u n g e in b e s o n d e re s I n te r e s s e h e r v o r r u fe n , d a s s ic h o f t d u r c h g a n z e G e n e r a t io n e n v o n F o r s c h e r n f o r t p f la n z t . Z u d ie s e n F r a g e n g e h ö r t d ie je n ig e d e r m o le k u la r e n A s y m m e t r ie , d ie in s o fe rn m it d e n g e o m e t r is c h e n G r u n d la g e n z u s a m m e n h ä n g t, a ls sie d e m S y m m e t r ie p r in z ip e in e r e a le B e d e u t u n g fü r d ie C h e m ie z u w e is t u n d F r a g e n d e s z u re ic h e n d e n G r u n d e s b e r ü h r t, d a u n t e r s y m m e tr is c h e n B e d in g u n g e n d ie b e v o r z u g t e E n t s t e h u n g e in e s v o n z w e i o p t is c h e n A n t ip o d e n n ic h t zu r e c h t fe r t ig e n s c h e in t.
D a d ie S te r e o c h e m ie v o r k u r z e m ih r f ü n fz ig jä h r ig e s J u b ilä u m g e fe ie r t h a t , so m ö c h te ic h d ie G e le g e n h e it w a h r n e h m e n , d e n a u g e n b lic k lic h e n S t a n d d e r F r a g e d e r S y n t h e s e d e r m o le k u la r e n A s y m m e t r ie zu k e n n z e ic h n e n . U n t e r a s y m m e t r is c h e r S y n th e s e v e r s t e h t m a n n a c h E . Fi s c h e r im e n g e re n S in n e d ie e in s e itig e E r z e u g u n g a s y m m e t r is c h e r M o le k ü le e in e s D r e h s in n s u n t e r A u s s c h lu ß d e s A n tip o d e n , w ä h r e n d d ie E n t s t e h u n g v o n o p t is c h e r A k t i v i t ä t d u r c h S p a lt u n g e in e r b e r e its v o r h a n d e n e n R a c e m - v e r b in d u n g v o n ih m a ls a s y m m e t r is c h e A n a ly s e a n g e s e h e n w ir d . E in e S y n t h e s e m o le k u la r e r A s y m m e tr ie , d ie d ie E r z e u g u n g e in s e itig a k t i v e r S u b s t a n z e n o h n e Z u h ilfe n a h m e b e r e its v o r h a n d e n e r e in s e it ig a k t i v e r K ö r p e r fo r d e r t, k ö n n te d a g e g e n s o w o h l e in e a s y m m e t r is c h e S y n t h e s e w ie e in e a s y m m e t r is c h e A n a ly s e im F is c h e r s c h e n S in n e d a rs te lle n .
F ü r d ie S y n th e s e m o le k u la r e r A s y m m e tr ie f a lle n v o n d e n b e k a n n t e n M e th o d e n z u r H e r s t e llu n g a k t i v e r K ö r p e r a lle d ie je n ig e n a u s , d ie a n d ie b e id e n k la s s is c h e n P a s t e u r s c h e n S p a lt u n g e n d e r f r a u b e n s ä u r e d u r c h f r a k t io n ie r t e K r y s t a lli s a t i o n v o n S a lz e n m it a k t iv e n B a s e n u n d d e s A m m o n iu m r a c e m a t s m it t e ls d e r a u s w ä h le n d e n W ir k u n g v o n P e n ic illiu m g la u c u m a n k n ü p fe n . E s s in d d ie s d ie je n ig e n V e r fa h r e n , d ie a u f d e r V e r s c h ie d e n h e it d e r G le ic h g e w ic h t s v e r h ä ltn is s e b z w . d e r R e a k tio n s g e s c h w in d ig k e it e n b e ru h e n , w e n n m a n z w e i o p t is c h e A n t ip o d e n m it e in s e itig a k t i v e n K ö r p e r n z u s a m m e n b r in g t. Ü b r ig b le ib e n n u r z w e i ih re m U rs p r ü n g e n a c h e b e n fa lls a u f Pa s t e u r z u r ü c k g e h e n d e M e th o d e n , n ä m lic h d ie d e r s p o n ta n e n S p a lt u n g i n a k t i v e r L ö s u n g e n d u r c h g e tr e n n te K r y s t a llis a t io n d e s d - u n d d e s 1- K ö r p e r s u n d d ie S p a lt u n g i n a k t i v e r K ö r p e r d u r c h in n e r lic h a s y m m e tr is c h e W ir k u n g e n p h y s ik a lis c h e r N a tu r .
B e id e M e t h o d e n s te h e n in e in e m e ig e n t ü m lic h e n G e g e n s a t z z u e in a n d e r . W ä h r e n d d ie d e r s p o n ta n e n S p a lt u n g ü b e r h a u p t d ie e rs te w a r , d ie
a u s in a k t iv e m M a t e r ia l a k t iv e s h e r z u s te lle n e r
la u b te , h a t s ic h b is h e u te t r o t z d a u e r n d f o r t g e s e tz te r B e m ü h u n g e n n o c h k e in e d ir e k t e S y n th e s e v o n A s y m m e t r ie d u r c h p h y s ik a lis c h - a s y m m e tr is c h e E in flü s s e a u f fin d e n la s s e n 1). D e r E ife r , m it d e m n a c h e in e m E f f e k t d e r z w e ite n A r t g e s u c h t w o rd e n is t, w ir d n u r v e r s t ä n d lic h , w e n n m a n d ie e rste A r t d e r S y n th e s e n ic h t a ls e in e so lc h e a n s ie h t, d ie g r u n d s ä t z lic h d ie M ö g lic h k e it fü r d ie p rim ä r e E n t s t e h u n g o p t is c h - a k t iv e r S u b s ta n z e n in d e r u n b e le b te n N a t u r g ib t . W ir w o lle n k la r z u s te lle n su c h e n , w o r a u f s ic h d ie A b n e ig u n g g r ü n d e t, d ie se M e th o d e g e lte n zu la ss e n , u n d w ie w e it d ie se A b n e ig u n g b e r e c h t ig t is t o d e r n ic h t.
B is a u f Pa s t e u r s E n t d e c k u n g , d a ß a u s d e r L ö s u n g d e s N a t r iu m - A m m o n iu m r a c e m a t s g le ic h e M e n g e n d e r e n t g e g e n g e s e t z t d r e h e n d e n d - u n d 1-w e in sa u re n D o p p e ls a lz e a u s k r y s t a llis ie r e n k ö n n en , w a r d a s D r e h u n g s v e r m ö g e n g e lö s te r S u b s t a n z e n e in e E ig e n t ü m lic h k e it g e w is s e r a u s d e m P fla n z e n - u n d T ie r r e ic h e s t a m m e n d e r K ö r p e r , d ie d u r c h k e in M itt e l k ü n s t lic h h e r v o r g e r u fe n w e rd e n k o n n te . D ie v o n Pa s t e u r z u r S p a lt u n g b e n u t z t e T r a u b e n s ä u r e w a r z u r Z e it se in e r E n t d e c k u n g n o c h n ic h t s y n t h e t is c h , so n d e rn a u s s c h lie ß lic h a ls P r o d u k t d e s P fla n z e n r e ic h e s b e k a n n t . D ie s e r U m s t a n d sc h ie n ih m w e s e n tlic h . N a c h se in e r A u f fa s s u n g v e r d a n k t e d ie d - u n d 1- W e in s ä u re in d e r n a t ü r lic h e n T r a u b e n s ä u r e d e n se lb e n K r ä f t e n in d e n P f la n z e n ih re n U r s p r u n g w ie d ie ü b r ig e n a u c h o h n e S p a lt u n g a k t i v e n V e r b in d u n g e n a u s d e m P fla n z e n r e ic h , e t w a d - W e in s ä u r e o d e r Z u c k e r . D ie s p o n ta n e S p a lt u n g h ä t t e d a n n a ls o k e in e A s y m m e tr ie h e r v o r g e r u fe n , so n d e rn n u r e in e b e r e its v o r h a n d e n e m o le k u la r e A s y m m e t r ie z u r B e o b a c h t u n g g e b r a c h t , d ie ih r v o r h e r d u r c h K o m p e n s a t io n e n t z o g e n w a r . D ie U m s tä n d e , d ie in d e r P f la n z e d ie A s y m m e t r ie , se i es d ie d e s Z u c k e r s , se i es d ie d e r in d e r T r a u b e n s ä u r e e n t h a lte n e n d - u n d 1-W e in - s ä u re n , h e r v o r r u fe n , m ü ss e n n a c h Pa s t e u r ih re r N a t u r n a c h a s y m m e t r is c h sein , w o b e i m a n s ic h v o r z u s t e lle n h a t , d a ß e t w a b e i d e r E n t s t e h u n g d e r T r a u b e n s ä u r e z w e i e n t g e g e n g e s e t z t a s y m m e t r is c h e E in flü s s e in g le ic h e r S t ä r k e g e w ir k t h a b e n . D a b e i d e n k t Pa s t e u r d u r c h a u s a n a s y m m e t r is c h e E i n flü s s e p h y s ik a lis c h e r A r t , w ie sie e t w a in G e s t a lt d e s d - u n d 1- z ir k u la re n L ic h t e s s p ä te r ü b e rw ie g e n d fü r d ie V e r s u c h e d e r S y n t h e s e m o le k u la r e r A s y m m e tr ie h e r a n g e z o g e n w o r d e n sin d . E r is t n ic h t e t w a V i t a l i s t in d e m S in n e , d a ß e r n ic h t g la u b t, d a ß d e r a r t ig e a s y m m e t r is c h e E in flü s s e p h y s ik a lis c h e r A r t a u c h im L a b o r a t o r iu m o p t is c h a k t i v e x) V g l. dazu A . By k, Z eitschr. f. p h y sik a l. Chem ie 4 9 , 641. 1904, sow ie G. Br e d i g, Zeitsch r. f. arigew.
phem ie 3 6 , 456. 1923.
i 8 By k: Z u r S yn th ese der m o lek u laren A sy m m e trie . T Die Natur- [wissenschaften
S u b s t a n z e n e r z e u g e n k ö n n te n . E r s t e llt n u r fe s t, d a ß d ie b is d a h in a n g e w a n d t e n L a b o r a t o r iu m s m e th o d e n a u s s c h lie ß lic h m it s y m m e tr is c h e n M it te ln a r b e it e t e n u n d d a ß v o n d ie s e n d ie E n t s t e h u n g v o n A s y m m e t r ie n ic h t zu e r w a r te n , j a d a ß e in e s o lc h e E n t s t e h u n g g r u n d s ä t z lic h a u s g e sc h lo s se n s e i 1). B e k r ä f t i g t w u r d e Pa s t e u rin se in e r A u f f a s s u n g d u r c h se in e E n t d e c k u n g d e r M e s o w e in s ä u re , e in e s Is o m e re n d e r T r a u b e n s ä u r e , d ie s ic h n ic h t n a c h d e n v o n ih m a u fg e fu n d e n e n M e th o d e n s p a lt e n lä ß t . E r n a h m a n , d a ß L a b o r a t o r iu m s v e r s u c h e o h n e u n s y m m e tr is c h e K r ä f t e , w e n n sie z u r S y n t h e s e e in e s K ö r p e r s d e r Z u s a m m e n s e tz u n g d e r T r a u b e n s ä u r e fü h r e n , s t e t s n u r d ie u n s p a lt b a r e M e s o w e in s ä u r e lie fe r n k ö n n e n . E r w u r d e d e m g e m ä ß z u d e r A n s c h a u u n g g e fü h r t, d a ß es fü r je d e n a k t i v e n K ö r p e r a u ß e r s e in e m A n t ip o d e n g e m is c h e in e n ic h t s p a lt b a r e M o d ifik a tio n m it s y m m e tr is c h e m M o le k ü l g e b e n m ü sse .
D ie s e A u f f a s s u n g w u r d e n u n a b e r d u r c h d ie V e r s u c h e v o n J u n g f l e i s c h 2) w id e r le g t, d e r T r a u ben säu re d u r c h T o t a ls y n t h e s e a u s re in a n o r g a n i
sc h e n M a t e r ia lie n ü b e r d ie B e r n s te in s ä u r e h in h e r s t e llt e u n d z e ig te , d a ß . s ic h d ie s e T rau b en säu re g e n a u w ie d ie n a tü r lic h e n a c h d e m P a s t e u r s c h e n V e r fa h r e n d e r s p o n ta n e n S p a lt u n g d e s N a t r iu m - A m m o n iu m ra cem ats in d - u n d 1-W e in s ä u re z e r le g e n lä ß t . J u n g f l e i s c h m e in te , d a m it d ie e rs te S y n th e s e v o n m o le k u la r e r A s y m m e t r ie d u r c h g e f ü h r t zu h a b e n , u n d es is t z w e ife llo s r ic h t ig , d a ß e r so w o h l d - w ie 1-W e in s ä u r e im L a b o r a t o r iu m oh n e je d e s E in g r e ife n v o n P r o d u k t e n d e s P fla n z e n - u n d T ie r r e ic h e s e r h a lte n h a t .
A b e r a u c h g e g e n ü b e r d ie s e n V e r s u c h e n h i e lt Pa s t e u r m it e in e r g e r a d e z u e r s ta u n lic h e n H a r t n ä c k ig k e it a n se in e r M e in u n g f e s t u n d w o llte , a ls g a r n ic h ts a n d e re s m e h r ü b r ig b lie b , o r g a n is c h e n S t a u b in d e n K r y s t a llis a t io n s g e f ä ß e n , d e r h ie r d ie W ir k u n g d e r le b e n d e n S u b s ta n z in d e n P r o z e ß e in fü h re n s o llte , fü r d ie g e lu n g e n e S p a l t u n g v e r a n t w o r t lic h m a c h e n 3).
W e n n Pa s t e u r d ie M ö g lic h k e it le u g n e t , d a ß a u s d e m s y m m e tr is c h e n M o le k ü l d e r B e r n s t e in s ä u re b e i d e r B r o m ie r u n g d ie b e id e n d e r d - u n d 1-W e in s ä u re e n ts p r e c h e n d e n a s y m m e t r is c h e n D i- b r o m b e rn s te in s ä u re n , w e n n a u c h in g le ic h e r M e n g e , e n t s t e h e n k ö n n e n , so lie g t d a b e i o ffe n b a r d ie m e h r o d e r w e n ig e r d e u tlic h e V o r s te llu n g z u g r u n d e , d a ß e in S y s t e m , d a s s ic h im la b ile n G le ic h g e w ic h t b e fin d e t , a u s ih m n u r d u r c h e in e n e in s e itig e n k le in e n A n s t o ß h e r a u s g e b r a c h t w e r d e n k a n n , se in e G le ic h g e w ic h t s la g e o h n e e in e n so lc h e n A n s t o ß a b e r n ic h t e t w a d a r u m v e r la s s e n w ir d , w e il a u ß e r ih m n o c h se h r v ie le g le ic h a r tig e S y s t e m e v o r h a n d e n sin d u n d w e il e t w a irg e n d e in e s d ie s e r S y s t e m e se in e in s e itig e s V e r la s s e n d e r G le ic h g e w ic h ts la g e d u r c h e in e in s in n ig e s H e r a u s g e h e n a u s d e r G le ic h g e w ic h ts la g e im e n t g e g e n g e s e tz te n S in n e k o m p e n s ie r t. I m e in z e ln e n b e d e u t e t d a s , d a ß o h n e e in s in n ig e E i n
x) R evu e scientifique (3) 7, 4. 1884.
2) C om pt. rend. 76, 286. 1873.
3) R e vu e scientifique (3) 7, 5. 1884.
flü s s e k e in e in z e ln e s M o le k ü l B e r n s te in s ä u r e in d - B e r n s te in s ä u r e d ib r o m id ü b e r g e h e n w ir d , w e il ir g e n d e in a n d e r e s M o le k ü l in 1-B e r n s te in s ä u r e - d ib r o m id ü b e r g e h t . H ie r in h a t Pa s t e u r r e c h t.
D ie M ö g lic h k e it d e r E n t s t e h u n g e in e r R a c e m v e r - b in d u n g u n t e r d e n U m s t ä n d e n d e s V e r s u c h e s v o n Ju n g f l e i s c h is t in d e r T a t n ic h t d u r c h e in b lo ß e s oh n e p h y s ik a lis c h e n G r u n d w ir k e n d e s R ic h t u n g s p r in z ip zu e r k lä r e n , d a s n a c h W illk ü r u n d Z u fa ll b a ld d ie d -, b a ld d ie 1- F o r m b e g ü n s t ig t u n d n u r d u r c h e in e A r t p r ä s t a b ilie r t e r H a r m o n ie d a fü r s o rg t, d a ß a u s e in e r g r o ß e n A n z a h l v o n B e r n s t e in s ä u r e m o le k ü le n im g a n z e n m e r k lic h g le ic h v ie le d - u n d 1-D ib r o m b e r n s te in s ä u r e m o le k ü le e n ts te h e n .
A b e r Pa s t e u r h a t u n r e c h t, w e n n e r d ie E x is t e n z e in s in n ig e r R ic h t u n g s e in flü s s e b e i d e n e in z e ln e n B e r n s te in s ä u r e m o le k ü le n , d ie b e i ih n e n z u r A s y m m e tr ie fü h r e n k ö n n e n , le u g n e t. W e n n e t w a e in B e r n s t e in s ä u r e m o le k ü l d u r c h e in T e t r a e d e r m it e in e m C - A t o m im Z e n t r u m u n d d e n 4 G r u p p e n H 1( H 2, C O O H , C H 2C O O H d a r g e s t e llt w ir d (v g l. F ig u r ) , so w ir d b e i A n n ä h e r u n g e in e s B r o m -
CH,-COOH CHz ~ COOH
COOH COOH
B ild u n g enan tiom orp her B rom bern stein säu ren.
m o le k ü ls a n d ie s e s T e t r a e d e r e in e s d e r b e id e n H - A t o m e H x o d e r H 2 d e m B r o m m o le k ü l n ä h e r ste h e n a ls d a s a n d e r e , a u ß e r in d e m d u r c h a u s sin g u lä r e n u n d d a h e r se h r u n w a h r s c h e in lic h e n F a lle , d a ß d ie E b e n e , zu d e r H x u n d H 2 s y m m e tr is c h lie g e n , z u g le ic h a u c h e in e S y m m e tr ie e b e n e d e s B r o m m o le k ü ls b ild e t . E in e s d e r H - A t o m e i s t a lso f ü r d ie S u b s t it u t io n b e v o r z u g t . D a ß so e in a s y m m e tr is c h e s B r o m b e r n s te in s ä u r e m o le k ü l z u s ta n d e k o m m t, is t v o m S y m m e t r ie s t a n d p u n k t a u s d u r c h a u s v e r s t ä n d lic h . W ir k ö n n e n d ie S y m m e t r ie v e r h ä ltn is s e d e s B e r n s te in s ä u r e m o le k ü ls , w e n n w ir se in e L a g e zu d e m s ic h n ä h e r n d e n B r o m m o le k ü l z u g le ic h m it in B e t r a c h t z ie h e n w o lle n , d a d u r c h z u m A u s d r u c k b r in g e n , d a ß w ir d e r V e r b in d u n g s lin ie H j H 2 e in e n P f e il z u o rd n e n , d e r a n g ib t , a u f w e lc h e r S e it e d e r S y m m e tr ie b e n e v o n H j H 2 s ic h d e r S c h w e r p u n k t d e s B r o m m o le k ü ls b e fin d e t . D a s T e t r a e d e r l ä ß t s ic h d a n n t r o t z se in e r z w e i g le ic h w e r t ig e n E c k e n H jH jj n ic h t m e h r m it se in e m S p ie g e lb ild z u r D e c k u n g b r in g e n , w e il s ic h d a b e i d ie P f e ilr ic h t u n g e n v o n G e g e n s ta n d u n d S p ie g e l
b ild n ic h t m e h r d e c k e n w ü r d e n . D a b e i s in d d e r P f e il a ls s o lc h e r e b e n s o w ie d a s B e r n s t e in s ä u r e t e t r a e d e r a ls s o lc h e s m it ih re n S p ie g e lb ild e r n d u r c h a u s n o c h d e c k b a r . Z w e i a n s ic h s y m m e tr is c h e G e b ild e k ö n n e n a ls o se h r w o h l e in a s y m m e t r is c h e s G e s a m t s y s t e m b ild e n . Pa s t e u r f o r d e r t d a h e r z u v ie l, w e n n e r z u r E n t s t e h u n g v o n m it ih r e m S p ie g e l
b ild e n ic h t id e n tis c h e n B r o m b e r n s t e in s ä u r e m o le
By k: Zu r Syn th ese der m olekularen A sym m etrie. 19
k ü le n v e r la n g t , d a ß a n d e m O r te e in e s je d e n e in z e ln e n B e r n s te in s ä u r e m o le k ü ls e in p h y s ik a lis c h e s K r a f t f e ld h e r rs c h e n m ü sse , d a s s e lb s t m it se in e m S p ie g e lb ild e n ic h t z u r D e c k u n g g e b r a c h t w e r d e n k a n n . D a d ie L a g e d e r B r o m m o le k ü le g e g e n ü b e r d e n B e r n s t e i n s ä u r e m o l e k ü l e n e i n e r e i n z u f ä l l i g e i s t , so w e r d e n b e i e in e m S y s t e m a u s se h r v ie le n M o le k ü le n , w ie es b e i d e r R e a k t io n v o r lie g t , d ie in d e r F i g Ur d u r c h G e g e n s t a n d u n d S p ie g e lb ild a u s g e d r ü c k t e n Z u s t ä n d e m e r k lic h g le ic h o f t V o rk o m m e n , so d a ß d a s i n a k t i v e G e m is c h d e r b e id e n e n a n tio m o r p h e n B r o m b e r n s t e in s ä u r e n e n t s t e h t . I m G e g e n s a tz zu d e r A u f f a s s u n g v o n P a s t e u r is t so d ie E n t s t e h u n g d e r r a c e m is c h e n T r a u b e n s ä u r e b e i Ju n g f l e i s c h a u c h o h n e E in g r if f v o n a n s ic h u n s y m m e tr is c h e n p h y s ik a lis c h e n K r a f t fe ld e r n d u r c h a u s v e r s t ä n d lic h . S o w ir d a u c h d ie P a s t e u r s c h e A n n a h m e 1) ü b e rflü s s ig , es m ü sse z u je d e r R a c e m - v e r b in d u n g e in e z u g e h ö r ig e in n e r lic h k o m p e n s ie r te F o r m v o n d e r A r t d e r M e s o w e in s ä u re e x is tie r e n , d a n u r d ie s e b e i d e r S y n th e s e u n t e r s y m m e tr is c h e n B e d in g u n g e n e n t s t e h e n k ö n n e . E r s t d u r c h d ie B e s e it ig u n g d ie s e r A n n a h m e is t d ie B a h n f ü r d ie v a n ’t H o ff le B e ls c h e T h e o r ie d e s a s y m m e t r is c h e n K o h le n s t o ff a t o m s fre ig e w o r d e n , d ie R a c e m k ö r p e r v o r a u s s e h e n lä ß t , z u d e n e n k e in e u n s p a lt b a r e n F o r m e n g e h ö re n .
M a n h a t w e ite r h in d e m V e r fa h r e n v o n Ju n g f l e i s c h d e n C h a r a k t e r e in e r S y n t h e s e v o n m o le k u la r e r A s y m m e t r ie d e s h a lb a b s p r e c h e n w o lle n , w e il e s z w a r a k t i v e K r y s t a l l e lie fe r e , a b e r d ie je n ig e n b e id e r E n a n t io m o r p h e n in g le ic h e r M e n g e u n d w e il s o n a c h f ü r d ie s ic h a u s s c h e id e n d e K r y s t a l l - m a ss e a ls G a n z e s w ie fü r d ie M u t t e r la u g e K o m p e n s a t io n d e r A k t i v i t ä t e n b e s te h e .
D ie s e s V e r h a lt e n e n t s p r ic h t n u n z w a r d e n u r s p r ü n g lic h e n B e o b a c h t u n g e n Pa s t e u r s b e i d e r s p o n ta n e n K r y s t a lli s a t i o n d e s N a t r iu m - A m m o n iu m r a c e m a t s 2). A b e r sc h o n Ju n g f l e i s c h3) w o llte e in e n k le in e n Ü b e r s c h u ß d e s 1-S a lz e s in d e r M u t te r la u g e g e fu n d e n h a b e n , d e s se n D r e h u n g d u r c h Z u s a t z v o n B o r s ä u r e se h r d e u t lic h g e m a c h t w e r d e n k o n n te . D e r V e r s u c h v o n Ju n g f l e i s c h w a r in so fe rn u n ü b e r s ic h tlic h , a ls es s ic h b e i ih m n ic h t e ig e n t lic h u m e in e s p o n ta n e K r y s t a lli s a t i o n h a n d e lte , w e il e r d ie L ö s u n g m it je e in e m K r y s t a l l d e s d - u n d d e s 1-S a lz e s im p f t e u n d m a n n ic h t w is se n k o n n te , w ie w e it d ie s e b e id e n K r y s t a l l e g le ic h a r tig e V e r h ä lt n is s e fü r d ie K r y s t a llis a t io n b e id e r E n a n t io m o r p h e n lie fe r te n . Ki p p i n g u n d Po p e4) h a b e n d a h e r d a s E x p e r im e n t v o n Ju n g f l e i s c h w ie d e r h o lt u n d fa n d e n zu ih r e r Ü b e r r a s c h u n g b e i 10 v o n e in a n d e r u n a b h ä n g ig e n V e r su c h e n d ie M u t te r la u g e a u s g e sp r o c h e n lin k s d r e h e n d . D e n W id e r s p r u c h z w is c h e n d e n le t z t e r e n A n g a b e n u n d d e n u r s p r ü n g lic h e n v o n Pa s t e u r h a t E . Er l e n- m e y e r») d a d u r c h g e g la u b t b e s e it ig e n zu k ö n n e n ,
*) A n n . de chim . e t de p h ysiq u e 6 1 , 485. 1861.
2) A n n . de chim . e t de p h ysiqu e (3) 24, 458. 1848.
3) B u ll, de la chim . soc. de P a ris (2) 4 1 , 225. 1884.
*) N a tu r e 5 9 , 53. 1898.
5) B io c h e m . Z eitsch r. 52, 469. 1 9*3' H e ft 2. 1
9. 1. 1925 J
d a ß n u r d ie v o r d e r K r y s t a llis a t io n v o r ü b e r g e h e n d a u f h ö h e r e T e m p e r a t u r e n e r h itz t e L ö s u n g s ic h s p o n ta n a k t iv ie r e . J e d o c h f in d e t e r im G e g e n s a tz z u Ki p p i n g u n d Po p e k e in e in d e u tig e s V o r z e ic h e n d e r A k t i v i e r u n g d e r L ö s u n g , in d e m d ie s e in d e n A n fa n g s s t a d ie n d e r K r y s t a lli s a t i o n in u n k o n t r o l
lie r b a r e r W e is e b a ld e in e R e c h ts - , b a ld e in e L i n k s d r e h u n g a n n im m t. Ä h n lic h e B e o b a c h t u n g e n ü b e r e in u n g le ic h e s V e r h a lt e n d e r E n a n t io m o r p h e n b e i d e r s p o n ta n e n K r y s t a lli s a t i o n s in d a u c h b e im A s p a r a g in v o n Pi u t t i1) u n d v o n H . Pr i n g s h e i m2) g e m a c h t u n d v o n E . Er l e n m e y e r3) d a h in p r ä z i
s ie r t w o rd e n , d a ß , w ie im F a ll e d e r N a tr iu m - A m m o n iu m t a r t r a t e , d ie s p o n ta n e A k t i v i e r u n g v o r h e r ig e s E r w ä r m e n d e r L ö s u n g v o r a u s s e t z t u n d d a ß d a s V o r z e ic h e n d e r A k t i v i e r u n g d e r L ö s u n g d a b e i S a c h e d e s Z u fa lls is t.
N u n w ä r e n a lle r d in g s d ie e in s in n ig e n B e o b a c h tu n g e n z u g u n s te n d e s e in e n E n a n t io m o r p h e n e b e n s o w ie ih re D e u t u n g d u r c h Ju n g f l e i s c h a ls v e r s c h ie d e n a r t ig e L ö s lic h k e it e n b e id e r F o r m e n in e in e m s y m m e t r is c h e n M it t e l n a c h d e m S a t z v o m z u r e ic h e n d e n G r u n d e s c h le c h t h in u n v e r s t ä n d lic h , u n d m a n w ü r d e s ic h n ic h t e h e r b e r u h ig e n k ö n n e n , e h e m a n n ic h t irg e n d e in e n ä u ß e re n , e in s in n ig a s y m m e t r is c h e n E i n f lu ß a u f g e d e c k t h ä t t e . A b e r d ie V e r s u c h e v o n Er l e n m e y e r sp r e c h e n g e g e n d ie k o n s t a n t e B e v o r z u g u n g e in e r F o r m , u n d e in e ih r e m V o r z e ic h e n n a c h z u fä llig e s p o n ta n e A k t i v ie r u n g i s t z w a r ü b e r r a s c h e n d , a b e r v o m S y m m e t r ie s t a n d p u n k t e a u s k e in e s w e g s u n b e g r e iflic h . F r e ilic h w ir d m a n d ie v o n Er l e n m e y e r v e r s u c h te E r k lä r u n g s w e is e s c h w e r lic h z u g e b e n k ö n n e n . N a c h ih m so lle n z w e i e n a n tio m o r p h e M o le k ü le , d ie g le ic h g e r ic h t e t e n D r e h k r ä f t e n (W ä rm e stö ß e n ) u n t e r lie g e n , in fo lg e d ie s e r D r e h k r ä f t e in z w e i n eu e m o le k u la r e S y s t e m e u m g e w a n d e lt w e r d e n k ö n n e n , d ie n u n n ic h t m e h r z u e in a n d e r s p ie g e lb ild lic h sin d u n d s ic h d a h e r e t w a d u r c h v e r s c h ie d e n e L ö s l ic h k e i t u n t e r s c h e id e n k ö n n e n . D e m g e g e n ü b e r a b e r i s t z u b e m e r k e n , d a ß D r e h k r ä f t e e n t g e g e n g e s e tz te r R i c h t u n g w ie d e r d ie s p ie g e lb ild lic h e n F o r m e n d e r b e id e n n e u e n t s ta n d e n e n M o le k ü la r t e n e rz e u g e n w e rd e n , v o n d e n e n j e t z t d a s D r e h p r o d u k t d e r d - F o r m d ie g e rin g e re L ö s l ic h k e it h a b e n w ir d , w e n n d ie s e b e i d e r e r s te n A r t d e r D r e h u n g d e m P r o d u k t d e r 1- F o r m z u k a m . D a a b e r in fo lg e d e r m o le k u la r e n U n o r d n u n g D r e h s t ö ß e d e r e in e n w ie d e r a n d e r e n R ic h t u n g g le ic h w a h r s c h e in lic h sin d , so w ir d im M it t e l k e in e B e v o r z u g u n g d e s e in e n E n a n t io m o r p h e n z u s t a n d e k o m m e n k ö n n e n . W e s e n t lic h fü r d ie A u s g le ic h u n g d e r W ir k u n g e n is t d a b e i d ie a u ß e r o r d e n t lic h g r o ß e A n z a h l d e r in d e r L ö s u n g in B e t r a c h t k o m m e n d e n M o le k ü le , d ie d ie A n w e n d u n g d e r W a h r s c h e in lic h k e it s r e c h n u n g g e s t a t t e t .
W i l l m a n d ie w e n n a u c h ih re m V o r z e ic h e n n a c h z u fä llig e m e r k lic h e A k t i v i e r u n g d e r M u t t e r la u g e v e r s te h e n , so b r a u c h t m a n e in e n P r o z e ß , d e r s ic h
x) B er. d. D tsch . Chem . Ges. 1 9 , 169 1. 1886.
2) Z eitsch r. f. p h y sio l. Chem ie 65, 9 1. 1910.
3) a. a. O. S. 452.
20 By k: Zu r S yn th ese der m o lek u laren A sy m m e trie .
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Die N aturwissenschaften
in n e r h a lb d es S y s t e m s w e n n a u c h h ä u fig , d o c h n ic h t so o f t a n b e id e n E n a n t io m o r p h e n w ie d e r h o lt, d a ß d ie Z u fä llig k e it e n d e r E in z e lp r o z e s s e d u r c h ih re g r o ß e A n z a h l p r a k t is c h a u s g e g lic h e n w e rd e n . E i n so lc h e r P r o z e ß is t d ie B ild u n g d e r K r y s t a llk e im e , m it t e ls d e re n d ie A u s s c h e id u n g , se i es d e r d-, sei es d e r 1-F o rm , e r fo lg t. K r y s t a l l k e im e , d e re n A n z a h l im V e r h ä lt n is z u r G e s a m t z a h l d e r M o le k ü le d e r L ö s u n g a u ß e r o r d e n t lic h k le in is t , w e r d e n s ic h b ild e n , w e n n in d e r L ö s u n g s ic h e in e a u s re ic h e n d e A n z a h l v o n M o le k ü le n , z. B . d e r d - F o r m , in s o lc h e r W e is e b e g e g n e n , w ie es e b e n f ü r d ie B ild u n g d e s K r y s t a llk e im s e r fo r d e r lic h is t.
D ie B ild u n g d e r e in z e ln e n K r y s t a llk e im e s in d v o n e in a n d e r u n a b h ä n g ig e E r e ig n is s e , u n d d ie W a h r s c h e in lic h k e its th e o r ie w ir d n u r fo rd e r n , d a ß fü r e in e se h r g r o ß e A n z a h l v o n K e im e n s ic h d a s V e r h ä lt n is d e r d - u n d 1- K e im e u n b e g r e n z t d e r i n ä h e r t, so d a ß d a n n k e in e m e r k lic h e e in s e itig e A k t i v i t ä t d e r L ö s u n g o d e r d e s B o d e n k ö r p e r s a ls G a n z e n e n ts t e h e n k a n n . I s t d ie A n z a h l d e r K e im e a b e r k e in e a llz u g ro ß e , so k ö n n e n s ic h se h r w o h l z u fä llig m e r k lic h m e h r d - o d e r a u c h in a n d e re n F ä lle n m e r k lic h m e h r 1- K e im e b ild e n . W a s m a n a b e r v o m S t a n d p u n k t e d e s z u r e ic h e n d e n G r u n d e s a u s fo rd e r n m u ß , is t , d a ß b e i e in e r g r ö ß e re n V e r su c h s re ih e d ie L ö s u n g e n im M it t e l e b e n s o o f t u n d s t a r k re c h ts - w ie lin k s d r e h e n d w e rd e n .
E s is t h ie r n a c h u n z w e if e lh a ft m ö g lic h , b e i d e r s p o n ta n e n K r y s t a llis a t io n a u s d e n i n a k t iv e n L ö s u n g e n v o n s y n t h e t is c h e m N a t r iu m - A m m o n iu m r a c e m a t a k t i v e L ö s u n g e n a u c h o h n e d ie a ls w i l l k ü r lic h b e a n s t a n d e t e 1) A u s le s e d e r K r y s t a l l e e in e s V o r z e ic h e n s m it P in z e t t e u n d L u p e , b e i d e r d e r a u s w ä h le n d e E x p e r im e n t a t o r a ls o r g a n is c h e s W e s e n e in e ä h n lic h e R o lle w ie d a s P e n ic illiu m g la u c u m d e r P a s t e u r s c h e n P ilz s p a lt u n g s m e th o d e s p ie lt , zu e r h a lte n . M a n b r a u c h t d a z u n u r d ie K r y s t a lli s a t i o n in ih re n A n fa n g s s t a d ie n zu u n t e r b r e c h e n . A b e r a n S te lle d e r w illk ü r lic h e n K r y s t a lla u s w a h l is t e in a n d e r e r e ig e n tü m lic h e r M a n g e l d e s V e r fa h r e n s g e t r e t e n . M a n w e iß n ä m lic h v o n v o r n h e r e in n ic h t, o b es z u r d - o d e r 1-F o rm fü h re n w ir d , u n d m a n w ir d b e i e in e r h in r e ic h e n d a u s g e d e h n te n V e r s u c h s r e ih e b e im M isc h e n s ä m tlic h e r e r h a lte n e r L ö s u n g e n n o t w e n d ig e in e i n a k t iv e L ö s u n g e r h a lte n . W ie w e i t m a n d ie s e s R e s u lt a t a ls e in e S y n th e s e v o n m o le k u la r e r A s y m m e t r ie a n s e h e n w ill, is t le d ig lic h S a c h e d e r D e fin itio n .
E in e w ir k lic h e B e d e u t u n g g e w in n t d ie F r a g e e r s t d a d u r c h , d a ß m a n sie in d e r F o r m s t e llt, o b e in d e r a r t ig e r V o r g a n g in d e r u n b e le b te n N a t u r g r u n d s ä t z lic h im s t a n d e is t , v o r h e r n ic h t v o r h a n d e n e m o le k u la r e A s y m m e t r ie zu e rz e u g e n . In d e r a k t iv e n L ö s u n g h a t m a n je d e n fa lls e in M a te r ia l, a u f d a s d ie P a s t e u r s c h e S p a ltu n g s m e t h o d e d e r S a lz b ild u n g m it a k t iv e n B a s e n u n d S ä u re n a n w e n d b a r is t , d ie z. B . a u c h d ie S p a lt u n g d e r r a c e m is c h e n Z u c k e r a r t e n e r m ö g lic h t . D ie s e p r in z ip ie lle M ö g lic h k e it is t g a n z u n a b h ä n g ig d a v o n , o b w ir im s t a n d e sin d , e in e b e s t im m te a k t iv e
x) Ja p p, N a tu re 58, 458.
L ö s u n g u n d e in e b e s tim m t e R e a k t io n s f o lg e m it im ü b r ig e n i n a k t iv e n M a t e r ia lie n a n z u g e b e n , d ie b e i d e r E n t w i c k lu n g d e r b io lo g is c h e n A r t e n zu d e n t y p is c h e n a s y m m e t r is c h e n V e r b in d u n g e n d e s P f la n z e n - u n d T ie r r e ic h e s g e f ü h r t h a b e n . D ie B ild u n g a k t i v e r a u s in a k t i v e n r a c e m is c h e n L ö s u n g e n d u r c h p a r t ie lle K r y s t a l l i s a t i o n w ü r d e b e i B e ja h u n g o b ig e r F r a g e d a s P r o b le m d e r p r im ä r e n E n t s t e h u n g o p t is c h - a k t iv e r S u b s t a n z in d e m g le ic h e n U m f a n g e lö se n , w ie d ie P a s t e u r s c h e M e th o d e d e r S p a lt u n g m it te ls a k t i v e r B a s e n u n d S ä u r e n d ie F r a g e d e r B ild u n g a k t i v e r S u b s ta n z e n in d e n b e r e it s a k t i v e S u b s t a n z e n e n t h a lt e n d e n P f la n z e n - u n d T ie r o r g a n is m e n e r le d ig t . D e n n a u c h d ie le t z t e r e M e th o d e z e ig t z u n ä c h s t n u r p r in z ip ie lle M ö g lic h k e it e n , n ic h t a b e r d ie R e a k t io n s fo lg e n im e in z e ln e n , d ie in d e r le b e n d e n Z e lle z u d e n t y p is c h e n a k t i v e n V e r b in d u n g e n d e s P fla n z e n - u n d T ie r r e ic h e s fü h r e n .
I m m e r h in b le ib t b e i d e r p r im ä r e n S y n t h e s e d e r A s y m m e t r ie z u n ä c h s t d ie g r u n d s ä t z lic h e F r a g e b e s te h e n , o b p a r t ie lle K r y s t a lli s a t i o n d e r ra c e m is c h e n L ö s u n g e n z u d a u e r n d e in s in n ig e r A s y m m e t r ie fü h r e n k a n n . D a s i s t m ö g lic h , w e n n d ie d u r c h U r z e u g u n g e n t s t a n d e n e n I n d iv id u e n e in e r b e s t im m t e n e in fa c h s t e n b io lo g is c h e n A r t d e n U r s p r u n g ih r e r a s y m m e t r is c h e n K ö r p e r b e s t a n d te ile a u s e in e r e in z ig e n M u t te r la u g e e in e r s p o n ta n m it e in e m b e s t im m t e n V o r z e ic h e n a k t iv ie r t e n L ö s u n g h e r le ite n , d . h . w e n n d a s L e b e n je d e r e in z e ln e n e in fa c h s te n b io lo g is c h e n A r t , d e re n es a lle r d in g s a u ß e r o r d e n t lic h v ie le v e r s c h ie d e n e g e b e n m a g , e in m a lig a n e in e r b e s t im m t e n S te lle d e r E r d e e n t s t a n d e n i s t u n d s ic h v o n d o r t a u s d u r c h s e k u n d ä r e Z e u g u n g w e it e r v e r b r e it e t h a t 1). B e i d e r a u ß e r o r d e n tlic h e n S e lt e n h e it d e r U m s tä n d e , d ie z u r U r z e u g u n g G e le g e n h e it g e g e b e n h a b e n d ü r fte n , s p r ic h t v ie l fü r e in e s o lc h e A n n a h m e . S a c h e d e s p h y s i k a lis c h e n C h e m ik e rs k a n n es n a t ü r l ic h n u r se in , d ie s e F r a g e in ih r e m V e r h ä lt n is z u r p r im ä r e n E n t s t e h u n g o p t is c h - a k t iv e r S u b s t a n z z u fo r m u lie r e n . Z u b e a n t w o r te n h ä t t e n sie d ie B io lo g e n .
W ü r d e d ie s e F r a g e p o s i t i v b e a n t w o r t e t , so w ä re d ie E x i s t e n z d e r e in s e itig a s y m m e t r is c h e n F lo r a u n d F a u n a a u f E r d e n e in e S c h w a n k u n g s e r s c h e i
n u n g , d . h . e in e je n e r M o d ifik a tio n e n d e r a u s d e r V o r s t e llu n g k o n t in u ie r lic h v e r b r e it e t e r M a s se n h e r g e le ite te n N a t u r g e s e t z e , d ie d u r c h d ie z u g r u n d e lie g e n d e m o le k u la r e S t r u k t u r d e r K ö r p e r b e d in g t s in d . E s h a n d e lt s ic h h ie r a b e r n ic h t u m S c h w a n k u n g e n u m e in e n G le ic h g e w ic h ts z u s t a n d h e r u m w ie e t w a b e i d e n K o n z e n t r a t io n s s c h w a n k u n g e n , d ie a n e in z e ln e n S te lle n e in e r L ö s u n g d ie K o n z e n t r a t io n z e it w e ilig v o m M itte lw e r t e a b w e ic h e n la ss e n , so n d e rn u m S c h w a n k u n g e n u m d e n n o r m a le n V e r la u f e in e s P r o z e s s e s h e r u m , n ä m lic h d e r z e itlic h e n V e r m in d e r u n g d e r K o n z e n t r a tio n e n d e r d - u n d 1- F o r m in d e r ü b e r s ä t t ig t e n L ö s u n g d u r c h d ie h e te r o g e n e R e a k t io n d e r K r y s t a llis a t io n . D e r a r tig e m o le k u la r e S c h w a n k u n g e n b e i V o r g ä n g e n , d ie e r s t zu e in e m
x) V g l . h i e r z u G. F . Fi t z g e r a l d, N ature 58, 545, 1898.
Kl e i n: Z w ischenp rod ukte im S toffw echsel der höheren P flan ze. 2 1 Heft 2. 1
9. r. 19 2 5 ]
G le ic h g e w ic h t fü h r e n so lle n , k e n n e n w ir a u c h a n d erw eitig, z. B . b e i d e r S tro m le itu n g d u rc h E le k t r o n e n ( S c h r o t e ff e k t ) 1) u n d b e i d e r U m m a g n e tis ie r u n g v o n E is e n 2), w o d ie V e r s t ä r k e r rö h r e n d ie S c h w a n k u n g e n a ls W e c h s e ls tr ö m e t e le p h o n is c h e r k e n n b a r m a ch e n .
W ie b e i d e r B r o w n s c h e n B e w e g u n g d e r z u fä llig e C h a r a k t e r d e r E r s c h e in u n g a n d e m e in z e ln e n M o le k ü l a u f d ie se h r v ie l g r ö ß e r e n K o m p le x e d e r T e i l
c h e n d e r S u s p e n s io n ü b e r tr a g e n w ir d , so d a ß m a n g e w is s e r m a ß e n e in v e r g r ö ß e r t e s B ild d e r W ä r m e b e w e g u n g e r h ä l t 3), so fä n d e b e i d e r A s y m m e t r ie u n t e r V e r m it t e lu n g d e r K r y s t a llis a t io n s k e im e u n d d e r o r g a n is c h e n V e r m e h r u n g s f ä h ig k e it d e r b io lo g is c h e n A r t e n e b e n fa lls e in e Ü b e r t r a g u n g d e r E r s c h e in u n g v o n d e n M o le k ü le n a u f a u ß e r o r d e n t lic h v i e l g r ö ß e r e K o m p le x e s t a t t , so d a ß sie s c h lie ß lic h in e in e r E r s c h e in u n g v o n t e llu r is c h e m A u s m a ß b e i d e r A k t i v i t ä t s v e r t e i l u n g im P fla n z e n - u n d T ie r r e ic h e z u m A u s d r u c k k ä m e .
W ü r d e d a g e g e n d ie o b e n a n d ie B io lo g e n g e s t e llte F r a g e n e g a t i v z u b e a n t w o r t e n se in , d ü r fte
*) Sc h o t t k y und Ha r t m a n n, Zeitsch r. f. P h y s ik 2 , 2 0 6 . 1 9 2 1 .
2) Ba r k h a u s e n, P h y sik a l. Z eitsch r. 20, 401. 1919.
3) V g l. e tw a Ne r n s t, T heoretische Chem ie (8. bis 10 . A u fl. 1 9 2 1 ) , S . 2 2 3 .
a lso d ie z u fä llig e E n t s t e h u n g v o n A s y m m e t r ie b e i d e r s p o n ta n e n K r y s t a llis a t io n w e g e n d e s n a c h d e m G e s e t z d e r g r o ß e n Z a h le n z u e r w a r te n d e n A u s g le ic h s d e r Z u fä llig k e it e n fü r d ie p r im ä r e E n t s t e h u n g o p t is c h - a k t iv e r S u b s t a n z n ic h t v e r a n t w o r t lic h g e m a c h t w e rd e n , so b lie b e n u r d ie M ö g lic h k e it e in e r E n t s t e h u n g in fo lg e e in e s m it se in e m S p ie g e lb ild e n ic h t d e c k b a r e n p h y s ik a lis c h e n K r a f t fe ld e s , d a s w e g e n se in e s k o s m is c h e n C h a r a k te r s e in e r e g e lm ä ß ig e V e r t e ilu n g d e r E r s c h e in u n g e n ü b e r d ie g a n z e E r d o b e r flä c h e h in e r w a r te n l ä ß t 1).
A ls d e r a r t ig e s K r a f t f e ld k o m m t b e k a n n t lic h in e rs te r L in ie d a s je n ig e d es z ir k u la r p o la r is ie r te n L ic h t e s in B e t r a c h t .
W e n n w ir so h e u te , d r e iv ie r te l J a h r h u n d e r te n a c h Pa s t e u r s E n t d e c k u n g u n d e in h a lb e s n a c h E n t s t e h u n g d e r S te re o c h e m ie , d ie F r a g e n a c h d e m U r s p r u n g d e r m o le k u la r e n A s y m m e t r ie n o c h n ic h t m it S ic h e r h e it b e a n t w o r te n , so n d e rn n u r e in e A lt e r n a t i v e fü r ih r e B e a n t w o r t u n g a u f s t e lle n k ö n n e n , so m ö c h te d ie s a ls e in d ü r ftig e s E r g e b n is so v ie le r M ü h e u n d A r b e i t e rs ch e in e n . A b e r w ir d ü r fe n n ic h t v e r g e s s e n , d a ß es s ic h u m e in e d e r g r o ß e n G r u n d fr a g e n h a n d e lt, in d e n e n je d e r F o r t s c h r it t u n s e r e r E r k e n n t n is d o p p e lt u n d d r e ifa c h z ä h lt .
x) V g l. By k, a. a. O., S. 663.
Zwischenprodukte im Stoffwechsel der höheren Pflanze.
V o n G. Kl e i n, W ien.
E s w a r a u ch schon den älteren P h y sio lo g en lä n g st k la r, d aß A u fb a u und A b b a u so k om p lizierter S toffe w ie der K o h le h y d ra te , F e tte und E iw eiß k ö rp e r n ich t in einem H u b v o m A u sg a n g s- bis zu m E n d p ro d u k t s t a t t finden könne, sondern bei der eigen artigen chem ischen T ä tig k e it u nd den spezifischen chem isch en M itteln des O rganism us, bei d er d abei n ötigen E n e rg iev erw e n dun g und -V ersch iebu n g ü ber rea k tio n sfä h ig e Z w isch en stu fen fü h ren m üsse. D em entsp rechen d b e w e g te m an sich in der S toffw ech selp h ysio log ie solange an der O b er
fläch e der E rschein un gen , als m an n ur die v o m O rgan is
m us aufgenom m enen und die als S toffw ech selen d p ro
d u k te od er R e serv esto ffe in größ eren M engen w ieder g reifbaren S to ffe k an n te und deren q u a n tita tiv e und e v tl. au ch q u a lita tiv e V e rsc h ieb u n g du rch a lle m öglichen Ä n deru ngen d er „A u ß e n fa k to re n “ stu d ierte. V o n den im S toffw ech sel „ a k t iv e n “ S toffen w u ß te m an d abei noch nichts, w u ß te a u ch n ich ts v o n der A r t dieser S toffe und der F o rm ih rer W an d lu n g im O rganism us und h a tte keinen E in b lic k in das spezifische L a b o ra to riu m s
g etrieb e des Leb en d en .
D a n k der zen tra listisch en O rgan isation des T ie r
organism us in V erd a u u n g stra k t, B lu tb a h n usw . h a t sich die T ierp h y sio lo g ie b ereits einigen E in b lic k in F e tt- und E iw eiß sto ffw ech sel v ersc h a fft, die A b b a u stufen der K o h le h y d ra te a b er w aren bis v o r ku rzem u n b ek an n t.
E s bedeu tete einen g e w a ltig e n F o rts ch ritt, als es Ne u b e r g in v ie ljä h rig e r A rb e it zu erst gelang, bei G ä
rungsorganism en (verschiedenen B a k te rie n und P ilzen ), sp äter b e id e n K a ltb lü te rn und sch ließ lich un ter größeren S ch w ierigk eiten bei den W a rm b lü tle rn zu zeigen, d aß w o h l bei a llen H etero tro p h en d er A b b a u der K o h le
h y d ra te , die p h ysiolo gisch e V erb ren n u n g dieser spe
zifischen E n erg ieq uellen, die Atm ung, ü b er A c e ta l
d e h yd lä u ft. D iese p h ysiologisch e T a t z e ig t g le ich z e itig zum ersten m al die B ed eu tu n g der re a k tio n s
fäh igen A ld e h yd g ru p p e im O rganism us und erin nert an die sein erzeitige A u ffassu n g L o E W S , d aß die re a k tio n s
fäh igen A ld e h yd g ru p p e n am E iw eiß die a k tiv e n seien, die die w u n d erb are R e a k tio n sfä h ig k e it des P la sm a s erk lä ren k ön n ten ; eine A uffassu n g , die in der F o rm w ohl n ich t stan d h ielt, die a ber h ierm it in neuem G ew ände als gesich erte T atsa ch e erscheint.
G erade in der grünen P fla n ze aber, in der sich der A u fb a u der gen an n ten w ich tig sten K ö rp erk la ssen des O rganism us aus ein fach sten anorgan ischen B au stein en , aus K o h len sä u re bis zu m energetisch und p h ysiolo gisch h o ch w ertigen K o h le h y d ra t und v o m N it r a t des B odens bis zum E iw eiß m o le k ü l autogen v o llzie h t, in der som it die energetisch, chem isch und bio log isch bedeu tu n g s
v o llste n U m setzu n gen stattfin d en ,k o n n te m an Z w isch en p ro d u k te bis v o r k u rzem n ich t greifen. D ie P fla n z e n p h ysiolo gie w a r ü ber H yp oth esen n ich t hin ausgekom m en. D as lie g t n ich t z u le tz t in der d u rch die B au fo rm gegebenen, m echanischen und p hysiologisch en Iso lie rt
h e it der E in ze lze lle in n erh alb des vielze llig en O rganis
m us, in d er gerin gen U m setzu n g sk ap a zitä t der E in z e l
zelle der v ielze llig en P fla n ze , in der S ch w ierigk eit, aus der ab gek ap selten Z ellm asse R e su lta te h erau szu holen u nd die gerin gen M engen v o n Z w isch en p rod u k ten aus dem B a lla s t v o n L ip o id en , E iw eiß sto ffen usw . zu isolieren.
In z w e ijäh rig er A rb e it ist es m ir m it m einen M it
a rb eitern Ki s s e r, Pi r s c h l e und We r n e r gelu ngen , m it neu d u rch g ea rb eiteter M ethodik bei den dre i
