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Die Naturwissenschaften. Wochenschrift..., 17. Jg. 1929, 2. August, Heft 31.

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DIE NATURWISSENSCHAFTEN

17. Jahrgang 2 - August 1929 Heft 31

Synthese des Hämins1.

V o n H . F is c h e r , M ünchen.

(Aus dem Organisch-chemischen In stitu t der Technischen Hochschule.) D e r ro te B lu tfa rb s to ff, H ä m o g lo b in gen an n t,

is t fü r das L eb e n d er T iere, insbesondere d er S ä u g e ­ tiere, u n en tb eh rlich ; er b e so rg t den S a u e rsto ff­

tra n s p o rt n a ch den G ew eben . D a s H ä m o g lo b in is t eine zu sam m en gesetzte V erb in d u n g , d ie zu 4 % aus einem F a r b s to ffa n te il, zu 96 % au s einem farb lo sen E iw eiß k ö rp er b e ste h t2. T eic h m an n h a t zu erst in m ikro sko p isch er R e a k tio n die A b sc h eid u n g d er eisen h altigen F a rb sto ffk o m p o n e n te in k r y s ta l- lisiertem Z u sta n d , H äm in gen an n t, d u rch g efü h rt, eine R e a k tio n , die d an n sp ä ter zu r G ew in n u n g des H ä m in s in g ro ß em u n d g rö ß tem M a ß sta b a u s­

g e b a u t w u rd e. A u c h M ö r n e r h a t eine M eth od e fü r die G ew in n u n g des F a r b s to ffs a u sg e arb eitet.

W ä h ren d die H ä m o glo b in e in d er T ie rw e lt v e r ­ sch ied en sind , is t d as H ä m in im m er d asselb e3.

schiedene W e g e : zu n ä ch st d er a n a ly tisc h e A b b a u , sodan n die S y n th ese . D e r a n a ly tisc h e A b b a u b e zw e c k t eine A u fte ilu n g des M olekü ls, u m au s d er A r t d er S p a ltp ro d u k te A n h a lts p u n k te fü r die Z u sa m m e n se tzu n g zu fin d en . In d ieser R ic h tu n g b e sc h ä ftig te n sich in erfo lgreich en U n tersu ch u n g en N e n c k i, K ü s t e r , P i l o t y , W i l l s t ä t t e r , H . F i ­ s c h e r u n d ih re S ch ü ler.

D re i A b b a u m e th o d e n sind besonders fr u c h t b a r : 1. d ie O x y d a tio n n a c h K ü s t e r ,

2. D ie R e d u k tio n m it E isessig jo d w assersto ff n a ch N e n c k i und

3. d ie a lk y lie re n d e S p a ltu n g (m it R öse).

B e i d er R e d u k tio n m it E isessigjod W asserstoff e rh ä lt m an ein G em isch vo n B a se n u n d Säuren , an P y rro lb a se n fo lg en d e:

C 2Hs H 3C — Cn---- jjC— C 2H 5 H » C - G j---nC— C 2H 5 H 3C — Cn----t,C— C 2H 5 H 3C — Cn---- jjC-- 1

H 3C — c ( ^ j c H H c ll^ J I c — C H , H ,C —cM c— C Hb IV

h o* Ic h

N H N H N H N H

Hämopyrrol Kryptopyrrol Phyllopyrrol Opsopyrrol

A n P y r r o ls ä u r e n : (D ie S ä u re fra k tio n w u rd e v o n P i l o t y e n td e c k t).

H 3C-

h3c- v

H aC — Cn V II , H ,C — d l ß C — C H ,

|C— C H 2— C H 2 C H C O O H N H

Hämopyrrolcarbonsäure

C H ,— C H , H 3C — C iT C O O HI H C P I C H N H

P h yllop yrrolca rb o n sä u re

H3C— Cn pC— c h2— c h2 H C \ / — CH3 COOH

NH

Kryptopyrrolcarbonsäure

C— CH2— CH2 H3C— Cn— nc —c h 2-

I I X '

COOH H d l JJc—C2Hs -c h2

C O O HI N H

Opsopyrrolcarbonsäure

N H

Xanthopyrrolcarbonsäure

A u c h in d er H efe is t es e n th a lten u n d sp ie lt h ier n a c h den U n tersu ch u n g en v o n W a r b u r g b ei den O x y d a tio n sp ro z e sse n eine R o lle.

D ie K o n stitu tio n s a u fk lä ru n g des H äm in s h a t n a tu rg e m ä ß die C h em ik er schon lan g e b e sc h ä ftig t.

A llg em ein g ib t es fü r solche P ro b lem e zw ei ve r- 1 A uf W unsch des Herausgebers gebe ich eine kurze Ü bersicht; die ausführliche Veröffentlichung ist in Liebigs Annalen, in denen auch die älteren Arbeiten zu finden sind, erschienen: Bd. 468, 98 (1929).

2 Näheres über Häm oglobin s. J. B a r c r o f t , Die A tm ungsfunktion des Blutes. Berlin: Julius Springer

I929-

3 Allerdings fehlt ein exakter Beweis hierfür; eine R evision dieser Untersuchungen ist nötig.

H X

W ie m an sieh t, sind die ^ -Stellen d er P y rro l- kern e jew eils m it einer M e th y lg ru p p e, a u f d er a n d e ­ ren S eite m it einem Ä th y l- b zw . ein em P ro p io n ­ säu rerest su b stitu ie rt. D ie a -S tellen sind e n tw ed er frei oder m it M e th y lg ru p p en b e se tz t. N u r die X a n th o p y rro lc a rb o n sä u re P i l o t y s, v o n d er sp ä ter die R ed e sein w ird , tr ä g t in d er « -S te lle eine Ä t h y l­

gru p p e.

D ie K o n stitu tio n a lle r dieser B a u stein e is t d u rch S y n th ese b ew iesen . K r y p to p y r r o l w u rd e aus 2, 4 -D im e th y l-3 -a c e ty lp y rro l v o n K n o r r und H e s s d u rch R e d u k tio n m it H ilfe vo n H y d ra z in un d N a tr iu m ä th y la t gew on n en u n d d a m it die K o n stitu tio n I I sich er g e stellt. F o lgen d es S ch em a ke n n zeich n e t diese S y n th e se :

Hl!,

---- COCHg h3c - C - C H 3 H 3c - c h2 . c h3

u

NHC H 3 H N Hc h|NN|H23 + C2H 5ON a H\ yN Hc h3

Nw. 1929 46

(2)

612 F i s c h e r : Synthese des Hämins.

[

Die N atur­

wissenschaften D ie A u fk lä r u n g d er K o n s titu tio n d er ü b rigen

b a sisch en P y r ro le u n d ebenso d er S ä u re V I I g e la n g d u rch A rb e ite n m it Ba r t h o l o m ä u s. W ir fan d en , d a ß m an in den P y r ro lk e rn A lk y lg ru p p e n ein fü h ren k a n n d u rch E rh itz e n m it N a tr iu m ­ o d er K a liu m m e th y la t u n d in sb eson d ere d as P h y llo - p y rro l u n d die P h y llo p y rro lc a rb o n s ä u re sind so s y n th e tisc h le ic h t zu g ä n g lich . H ä m o p y rro l w u rd e d a n n d u rch Pi l o t y u n d Bl ö m e r a n a lo g d em Kn o r r-He s s sehen V e rfa h re n s y n th e tisie rt. D ie S y n th e se d er sau ren S p a ltp ro d u k te g e la n g d u rch neu ere A rb e ite n . M it Ze r w e c k w u rd e g efu n d en , d a ß d er A ld e h y d re s t in d ie a lk y lie r te n P y r ro le n a c h d er GATTERMANNschen B la u sä u re sy n th e se le ic h t ein fü h rb a r is t u n d m it Ne n i t z e s c u w u rd en d a n n die K o n d en satio n sb e d in g u n ge n des T rim e th y l- p y rro la ld e h y d s m it M alon säu re gefu n d en , die u n ter K o h le n s ä u re a b sp a ltu n g zu r A c ry ls ä u re fü h rten , d ie d an n d u rch R e d u k tio n d ie P h y llo p y rr o lc a r b o n ­ säu re e rg a b :

H X O O H

H X — C---, C - C = O + H 2C < ---►

H ,C — C

COOH C - C H ,

N H

A n a lo g w u rd e die K r y p to - u n d X a n th o p y r ro l- ca rb o n sä u re a u fg e b a u t. F ü r d ie E rz e u g u n g des M e th y lre s te s erw ies sich die E in fü h ru n g u n d R e d u k tio n d er A ld e h y d g ru p p e m it H y d r a z in und Ä t h y la t a ls p r ä p a r a tiv seh r b ra u c h b a r. D es w e i­

te re n w u rd en V e rfa h re n a u sg e a rb e ite t zu r Ü b e r­

fü h ru n g d er M e th y l- in A ld e h y d - b zw . C a rb o x y l- gru p p e, u n d d a le tz te r e le ic h t a b sp a ltb a r ist, w a r a u f diesem W e g e a u ch eine E n tm e th y lie r u n g m ö g ­ lich . O p so p y rro l I V u n d O p so p y rro lca r b on säu re V I I I sin d a u f d iesem W e g e am besten e rh ä ltlic h (m it St u r m, Fr i e d r i c h, La m a t s c h). H e u te sind die B a u ­ stein e des B lu tfa r b s to ffs in b e lie b ig e r M enge s y n th e ­ tis c h z u g ä n g lic h u n d h ie rd u rch w aren d ie M ö g lich ­ k e ite n gegeb en , d ie S y n th ese d er P o rp h y rin e u n d sch lie ß lich des H ä m in s selb er an zu geh en .

D ie o x y d a t iv e S p a ltu n g des H äm in s w u rd e v o n W . Kü s t e r d u rc h g e fü h rt und es ge lan g ih m , die H ä m a tin sä u re zu iso ­ lieren , d e re n K o n s titu tio n er d u rch S y n ­ th ese b ew ies in fo lg en d em S in n :

H X - C = C - C H 2— C H 2 - COOH

A u c h h ier seh en w ir w ied er d ieselben B e z ie ­ h u n g en zw isch en d em b asisch en u n d dem sau ren B e s ta n d te il; die H ä m a tin sä u re is t ein c a rb o x y lie rte s M e th y lä th y lm a le in im id u n d die di- b zw . trisu b sti- tu ie rte n P y rro lsä u re n V , V I , V I I I und I X geben b e i d er O x y d a tio n H ä m a tin sä u re , w äh ren d die B a se n I, I I u n d I V M e th y lä th y lm a le in im id ergeben.

D u rc h d ire k te O x y d a tio n des B lu tfa r b s to ffs e rh ä lt m an H ä m a tin sä u re , a b er k ein M e th y lä th y l­

m a lein im id . A ls S p a ltp ro d u k t vo n P y rro lfa rb s to ffe n w u rd e le tz te re s zu erst v o n Wi l l s t ä t t e r aus den C h lo ro p h y llp o rp h y rin e n u n d ein em C h lorin iso lie rt, sod an n d u rch H . Fis c h e r a u s M eso b iliru b in o g en , ein em R e d u k tio n s p ro d u k t des G a lle n fa rb sto ffs B ili­

ru b in u n d d a n n g le ic h z e itig d u rch W . Kü s t e r und H . Fis c h e r u n d Me y e r- Be t z au s M eso p o rp h yrin n eb en H ä m a tin sä u re . A u s le tzteren B efu n d en fo lg ­ te n g e s ä ttig te S e ite n k e tte n fü r M eso p o rp h yrin , d as also en tsp rec h en d sein er D a rs te llu n g m it J o d ­ w assersto ff ein R e d u k tio n s p ro d u k t des H äm in s ist.

H /C O O H H X — C -C— C = C <

\ C O O H H X - C C - C H 3

N H - C O , + H 2 = V II

D ie a lk y lie re n d e S p a ltu n g des B lu tfa r b s to ffs , d. h. d ie to ta le A u fs p a ltu n g des M olekü ls d u rch N a triu m - b z w . K a liu m m e th y la t g elan g m it Rö s e. E rh a lte n w u rd e P h y llo p y r r o l I I I u n d P h y llo p y rro lc a rb o n s ä u re V I I , ein R e s u lta t, d a s d ie o b en erw ä h n ten E rg eb n isse d er re d u k tiv e n S p a ltu n g d u rch a u s b e s tä tig t. D ie A u sb e u te n b e i d er re d u k tiv e n w ie b e i d er a lk y lieren d en S p a ltu n g erlau b en m it B e stim m th e it den R ü c k s c h lu ß d es V o rh an d en sein s v o n 4 P y rro lk e rn e n im H äm in , 2 b asisch en u n d 2 sau ren. D ie M o lek u la rg rö ß e v o n ca. 600 w u rd e d u rch d ire k te M o lek u la r­

g e w ic h tsb e stim m u n g e rh ä rte t (m it H ahn).

S ch on im J ah re 19 12 h a tte W . K ü s t e r fo lgen d e K o n stitu tio n sfo rm e l fü r d as H ä m in a u fg e ste llt:

CH C H ,

CH 3C— C C = C

\ /

CO O H ... ...n:--.. „N

/

/

\

O = C \ / C = O N H

A u s R o h -H ä m o p y rro l h a tte Kü s t e r M e th y lä th y lm a le in im id fo lgen d er K o n ­ s titu tio n e r h a lte n :

H X — C = f=|C— C2H 5

O = C

C = C — C H ... CH 2

C— C— CH CH ,

C— C C H , CH

\ / N H

C = O E s w a r ein glü c k lic h e r G riff, w a r d a m als d o c h n ic h t ein m al die M o lek u la rgrö ß e des H äm in s b e-

(3)

H eft 31. 1 2. 8. 1929J

F i s c h e r : Synthese des Häm ins. 6 13

k a n n t u n d n och n ic h t alle B a u stein e fre ig e le g t;

a b e r w ir w issen h eu te, d a ß diese F o rm e l in den w esen tlich sten P u n k te n d as R ic h tig e ge tro ffen h a t.

W i l l s t ä t t e r h a t sich d ieser KüSTERschen F o rm u lie ru n g n ic h t an geschlossen. E r v e r t r a t im J ah re 19 13 fo lgen d e F o rm e l:

C H ,— CH= CH CH=

C H = C H — N —

C O ,H — C H ,— CH ,

C=

c = c/

\

N — C H = C H

=CH

N- CHo— C = C

V , -Fe— N

I \

C = C — C H ,— C H ,— CO ,H

CI C H ,

C = C — CH , C H ,

d ie d as H ä m in als ein T e tr a p y r r y lä th y le n a u ffa ß t.

D e r V erfa sser h a t 19 14 ein e K o m b in a tio n d er b eid en F o rm eln in fo lgen d em Sin ne fü r w ah rsch e in lich g e h a lte n :

W ir fassen d ie w ic h tig ste n P o rp h y rin e in d er T a b e lle S. 6 14 zu sam m en .

W i l l s t ä t t e r s Ä tio p o r p h y rin re a k tio n w a r b e ­ sonders w ic h tig . Ih m w a r es gelu n gen , C h lo ro p h y ll­

p o rp h y rin e sow ie H ä m o p o rp h y rin d u rch B r e n z ­ re a k tio n zu d e ca rb o x y lie re n , eine R e a k tio n , d ie v o n

u n s a u f U ro - u n d M eso p o rp h y rin , d as sind in den S e ite n k etten g e s ä ttig te P o r ­ p h y rin e, ü b e rtra g e n w u rd e (m it H i l g e r , R . M ü l l e r u n d T r e ib s ).

A u s d iesen U n tersu ch u n g en erg a b en sich fü r d as Ä tio p o rp h y r in 32 K o h le n - sto ffa to m e u n d d er B e w e is des V o rliegen s v o n v ie r M e th y l- u n d v ie r Ä th y lg ru p p e n in yß-Stellung. Ä tio p o rp h y rin w a r h ie r­

n a ch ein T e tr a m e th y l-te tra ä th y lp o rp h in , w en n m an d as G ru n d sy ste m d er P o r ­ p h y rin e u n te r H in w egla ssu n g d er S e ite n ­ k e tte n als P o rp h in rin g b ezeich n et. F ü r dessen K o n s titu tio n b lieb en d ie K ü s t e r - sch en F o rm u lie ru n g en od er unsere F o r ­ m u lieru n g zu r D isk u ssio n 1.

D e fin itiv e K o n stitu tio n sb e w e ise kö n n en n u r a u f G ru n d v o n S y n th ese n g e fü h rt w erd en . M eine s y n th e tisc h e n U n tersu ch u n g en gehen z u rü c k bis C H o= H C — C---- C— CH

H C

CO O H — H aC— H ,C — C

C— C H = C H

CH

C— C H ,— C H ,— COOH eine A n sch a u u n g , d e r sich im J ah re 1921 au ch

W . K ü s t e r a u f G ru n d d es PiLOTYSchen B e fu n d e s der X a n th o p y rro lc a rb o n sä u re , d ie in « -S te llu n g ein e Ä th y lg ru p p e tr ä g t, angesch lossen h a t 1, o b w o h l v o n un s d ie X a n th o p y rro lc a rb o n sä u re n ic h t a u f­

g efu n d en w erd en k o n n te.

D ie a n a ly tis c h e U n te rsu c h u n g h a t sich dann w eiterh in n a ch d em V o rg eh e n v o n H o p p e -S e y le r , N e n c k i, Z a l e s k i , sp ä te r W i l l s t ä t t e r u n d K ü s t e r sow ie H . F is c h e r u n d S ch ü ler in d er R ic h tu n g d er E rfo rsch u n g d er K o n s titu tio n d er P o rp h y rin e , das sind d em H ä m in n ah esteh en d e K ö rp e r, d ie n och ein ih m a n a lo g es K o h le n s to ff-S tic k s to ffg e rü s t­

b esitzen , b e w e g t. S ie u n tersc h eid en sich v o m H ä m in d u rch d as F e h le n des k o m p le x g eb u n d en en E isen s u n d (abgesehen v o m P ro to p o rp h y rin ) d u rch d ie v o n dem b e treffen d e n R e a g en s b e d in g te U m ­ fo rm u n g d er S e ite n k e tte n . G le ic h ze itig t r i t t m it der A b s p a ltu n g des E isen s ein e ä u ß e rst c h a ra k te ri­

stisch e Ä n d e ru n g d er S p ek tra le rsch ein u n g e n ein.

1 H andbuch der biol. Arbeitsm ethoden, A b t. I, Chemische Methoden, Teil 8, H. 2, S. 319.

Lediglich die Form ulierung der Brücke C — C war abweichend gewählt, so daß nicht zwei 8-Ringe, wie oben, sondern zwei g-Ringe nach K ü s t e r miteinander kom biniert erscheinen.

in s J ah r 19 12 . W ir u n tersu ch ten (m it B a r th o lo m ä u s ) um dieselb e Z e it, a ls K ü s t e r s erste B lu tfa rb s to ffo rm e l e r­

schien, s y ste m a tisc h d ie B in d u n g s­

a rten v o n P y rro le n in b e zu g a u f ihre Ä h n lic h k e it m it d em B lu tfa r b s to ff.

W ir ka m en zu d em R e s u lta t, d a ß die b e reits v o n C o la c c i c i sy n th e tisie rte n D ip y rr y lm e th a n e in ih rem V e rh a lte n am b esten d em B lu tfa r b s to ff e n t­

sprechen , w o b ei n u r die F a r b lo s ig k e it d er D ip y rr y lm e th a n e den e x a k te n V erg le ic h v e r ­ h in d e rte. D iese S ch w ie rig k e it w u rd e d u rch G e ­ w in n u n g des farb lo sen P o rp h y rin o g en s ü b e rw u n ­ den, d er L e u k o v e rb in d u n g des M eso p o rp h yrin s.

P i l o t y sy n th e tisie rte D ip y rry lm e th e n e u n d e rk a n n te den Z u sam m en h an g zw isch en d iesen F a r b s to ffe n u n d den D ip y rry lm e th a n e n im S in ne v o n F a r b s to ff- und L e u k o v e rb in d u n g .

T e tr a p y r r y lä th a n e (m it E is m a y e r , M . S c h u ­ b e r t , B e l l e r , K l a r e r ) w u rd en erh a lten , d e h y d rie r- b a r zu T e tr a p y r r y lä th y le n e n , eben so T r ip y r r y l- m eth an e, so w ie ein F a r b s to ff, d er d u rch lin eare V ere in ig u n g v o n 4 P y rro lk e rn e n e n tsta n d en w a r (m it S c h e y e r ) . D ie se K ö rp e r z eig te n k ein erlei Ä h n lic h k e it m it d em B lu tfa r b s to ff b z w . P o r p h y rin ; in sbesond ere feh lte n d ie ch a ra k te ristisc h e n S p e k ­ tra lersch ein u n ge n d er le tz te re n .

D u rc h A u ffin d u n g d er o ben b e reits erw äh n ten a llgem ein en P y r ro la ld e h y d s y n th e s e gelan g dann d er s y ste m a tisc h e A u s b a u d er D ip y rry lm e th e n e . W e ite r g e la n g es, a -stä n d ig e M e th y lg ru p p en in P y rro le n zu r A ld e h y d g ru p p e zu o x yd ie re n und S y n th ese n fü r e in seitig u n d d o p p elseitig kern - b ro m ie rte D ip y rr y lm e th e n e au fzu fin d en , vo n denen au s d a n n d ie S y n th e se d er P o rp h y rin e gelan g.

H . 140, 231 (1924).

46*

(4)

1. Blutfarbstoff-Porphyrine (von Ätioporphyrin I I I sich ableitend1).

6 14 F i s c h e r : Synthese des Häm ins. * [ Die N atur-

Lwissenschaften

Name Formel Vorkommen in der

N atur D arstellung Seitenketten

Protoporphyrin C34H34N4O4 in d. Eierschalen (Oopor­

phyrin), bei Blutfäulnis, K ä m m e r e r s Porphyrin (in H efe usw.)

Ameisensäure und Eisen 4 Methyl-, 2 Propion­

säurereste u. 2 V in yl­

gruppen

Mesoporphyrin ^34^38-^4^4 - Eisessig-J o d W a s s e r s t o f f s ta tt V inyl-Ä thylreste H äm atoporphyrin ^34^-38-^4^6 Eisessigbromwasserstoff s ta tt V in yl- 2 a-O xä-

thylreste

Ätioporphyrin ^32-^-38-^4 Brenzreaktion 4 M ethyl- u. 4 Ä th y l­

reste Deuteroporphyrin C30H30N4O4 protrahierte Blutfäulnis Brom einwirkung aufH ä-

m ato- u. R eduktion;

Resorcinschmelze von Häm in nach S c h u m m

E rsatz d erV in yled . H.

Koproporphyrin II I ^-'36-^-38^4®8 bei einem Porphyriefall, von Hj i m a n s v a n d e n B e r g h isoliert

Ester-M ethode 4 M ethyl- u. 4 Pro­

pionsäurereste

Uroporphyrin

Koproporphyrin I

1 V gl. S. 615.

2. Natürliche Porphyrine (von Ätioporphyrin I sich ableitend1).

^4oH3gN401(

^36-^38^4^8

bei Porphyrie; Cu-Salz = Turacin

bei Porphyrie in H arn und K o t. In H efe.

Aus Porphyrie - Harn nach Ester-M ethode Aus Porphyrie-H arn u.

K o t. A utol. Hefe.

N ach Ester-M ethode

4 M ethyl- u. 4 Methyl- malonsäurereste 4 M ethyl- u. 4 Propion­

säurereste

So geh en K r y p t o p y r r o l u n d H ä m o p yx ro l b e i d er E in w ir k u n g v o n B ro m in g e b ro m te M eth en e über, die b e i d er B e h a n d lu n g m it konz. S ch w efelsäu re in Ä tio p o rp h y r in ü b erg in g en (m it K l a r e r ) . W e ite r w u rd en d an n zah lreich e M eth o d en d er P o rp h y rin - sy n th e se a u fg e fu n d e n u n d ih rer K o m p le x s a lz e , g e lin g t es d och , in jed es P o rp h y rin E isen e in z u ­ führen (B ild u n g d er H äm in e) (Z a le sk i) u n d and ere M etalle, z .B .M a g n e s iu m (P h yllin e), ( W i l l s t ä t t e r , Z a le s k i) , K u p fe r, M a n g an usw . (m it K l a r e r , H a lb ig , W a la c h , T r e ib s , S tu rm , L in d n e r u. a.).

U n te r an d erem w u rd e a u ch d as n a tü rlic h e K o p ro ­ p o rp h y rin s y n th e tisie rt (m it A n d e r s a g ) u n d bin nen kurzem w e it m eh r P o rp h y rin e e rh a lten , a ls in d er N a tu r Vorkommen b zw . a u s H ä m in e rh ä lt­

lich sind. (D ie P o rp h y rin e in o b ig e r T a b e lle

sin d sä m tlic h s y n th e tisie rt, U ro p o rp h y rin a u s­

genom m en).

D ie P o rp h y rin sy n th e se n sp ra ch en zu n ä ch st im S in n e d er in d ig o id en F o rm u lie ru n g , b is w ir zw e i S y n th ese n fan d en , d ie k a u m a n d ers als im S in n e d er K ü s t e r seh en F o rm e l a u f gef a ß t w erd en k o n n te n 1, w o ra u f w ir so fo rt h in g ew iesen h a b en 2.

E s w a ren d ies 1. eine Ä tio p o rp h y rin s y n th e s e m it H ilfe v o n A m eisen sä u re u n d F o rm a ld e h y d aus O p so p y rro l, 2. eine a llgem ein e P o rp h y rin sy n th e se au s k e rn ge b ro m te n D ip y rr y lm e th e n e n u n d m e th y l- b ro m ie rte n D ip y rr y lm e th e n e n en tsp rech en d fo l­

gen d em R e a k tio n s s c h e m a :

1 V gl. W . K ü s t e r , H . 163, 277 (1927).

2 Liebigs Annalen Bd. 450, 204 (1926); vgl. auch A . 452, 268 (1927).

(5)

H eft 31. 1 2. 8. 1929J

F i s c h e r : Synthese des Hämins. 6 1 5

W o llte m an h ier die in d igo id e F o rm e l a u fre c h t­

erh a lten , so m ü ß te a u f jed en F a ll als Z w isch en ­ p ro d u k t ein K ö rp e r der K ü s t e r sehen F o rm u lie ­ ru n g a u ftre te n , d er d an n d u rch D e h y d rie ru n g an zw ei M eth in g ru p p en die B rü c k e C — C b ild en m ü ß te , eine seh r gezw u n gen e H y p o th ese .

D ie z u le tz t g en an n te S y n th ese is t a u c h als a llg em ein e P o rp h y rin sy n th e se die ergieb igste, w o b e i die K e rn b ro m ie ru n g d er D ip y rry lm e th e n e n ic h t n o tw en d ig is t; die S y n th ese g e lin g t a u ch m it D ip y rr y lm e th e n m it fre ier M eth in g ru p p e, in m an ch en F ä lle n so gar besser. N u n lä ß t sich le ic h t erkenn en, d a ß b e i d er in d igo id en F o rm u lie ru n g m eh r Isom ere a u ftr e te n kö n n en als n a c h d er K ü s t e r sehen F o rm el. W ir h a b en jed o ch b e i der S y n th ese d er K o p ro p o rp h y rin e n u r d ie d er K ü s t e r - schen F o rm e l en tsp rech en d e Iso m e re n za h l (4) b eko m m en .

A m e in fac h ste n lassen sich die Iso m eren b e im Ä tio p o rp h y rin , d as a u f G ru n d d er a n a ly tis c h e n u n d sy n th e tisc h en V ersu ch e ein T e tr a m e th y l-te tra - ä th y lp o rp h in ist, a u sein an d ersetzen . F o lg e n d e v ie r Iso m ere sind m ö g lich :

h at man die Theorie der vier Koproporpyrine. Die Koproester besitzen scharfe Schm elzpunkte und in ­ folgedessen kann viel leichter die Verschiedenheit bzw.

Id en tität festgesteUt werden als bei den Ä tioporphy- rinen. A lle vier Koproporphyrine sind synthetisiert, spektroskopisch identisch, im Schm elzpunkt der E ster verschieden, die M ischschmelzpunkte ergeben Depressi­

onen. Der Vergleich des K oproporphyrinpräparates von H i j m a n s v a n d e n B e r g h 1 bei einem Porphyriefall ergab Id en tität m it Koproporphyrin III, während bei den bis je tzt bekannten Porphyriefällen Kopropor­

phyrin I (auch bei der K oproporphyrie der Hefe) bzw. U roporphyrin I zur Ausscheidung kommt.

Der Dualism us der Porphyrine ist so exak t nach­

gewiesen. Die N atu r arbeitet also nach zwei ver­

schiedenen Reaktionsschem en.

W e n n n u n b e i d en Ä tio p o rp h y rin e n schon v ie r Isom ere m ö glich w aren , so m u ß te b e im H ä m in eine b e tr ä c h tlic h h öh ere A n z a h l e x is tie r e n : d as H ä m in t r ä g t zw ei P ro p io n säu rereste in den sau ren u n d zw e i u n g e s ä ttig te G ru p p en in den basisch en K e rn e n n eb en v ie r g le ich m ä ß ig v e rte ilte n M e th y l­

gru p p en . W e n n w ir n u n d ie zw ei u n g e sä ttig ten G ru p p en d er E in fa c h h e it h a lb e r als gleich anneh m en,

*0.

H C

* 0

\

" V

II

® cH ^

IV !

A lle v ie r Ä tio p o rp h y r in e sind — im m er n ach zw ei M eth o d en — s y n th e tis ie rt ^mit K l a r e r , H a lb ig , S t a n g l e r ) u n d h a b en sich als versch ied en erw iesen.

V oll bestätigt sind diese Befunde durch die Kopro­

porphyrinsynthesen. Setzt man in den vier angegebenen Form eln an Stelle der vier Ä th ylreste Propionsäuren, so

so ergeben sich sch o n fü n fze h n versch ied en e Isom ere, d ie m an a m b esten sich vo n den v ie r Ä tio p o rp h y rin e n , den S ta m m form en , a b leiten kan n . (A us I'z w e i, a u s I I drei, a u s I I I sechs, aus I V vier).

1 Proc. of the R o yal Soc. 32, 16 (1929) > vgl.

auch Z. f. physiol. Chemie 182, 265 (1929)*

(6)

6 i 6 F i s c h e r : Synthese des Hämins. I" Die N atur- L Wissenschaften

Synthese des Hämins.

H,Q H3- \ /

N H I

CH

CH +

h H 3C

o =

il

N H

II

H3C|---- |H HgC HodJ J— CH =

H

Y

HBr

III

H C H ,

HgCn---- nC2H4COOH h 5c 2o o c I ^ J ch 3

N H

IV

H SC|, c 2h 4c o o h H 5C2O Oc|^^JCH 2B r

N H v

H3Cn---- r,C2H4COOH HOOCH4C20

HjCij---- nC2H4COOH HOOCH4C2

HOOG N H

CH„

\ /N H

|CH3

JcOOH

h 5c 2o o c x N H

H.

-CH,

\ /N H

IjCHj

! c o o c 2h 5

V I

Br!

C2H4COOH HOOCH4C2 CH =

H X mH

H aC

V II

CH =

HoCi

NH NH

B r / \ - CH^

h 3c-— -c2h 4c o o h h o o c h 4c 2 Ic h, NHBr NHBr -CH,|B r

h3c H

H

V III

CH CH3 N HBr

X H 3

!ßr

H

='n nIL H H -,N N r

:CH

H X

X

C H S

HOOCH4C2 CH C2H4COOH

IX . Deuteroporphyrin.

H

H 3C HC

CH CH3 CHgCO CH CH

H H X

CH3CO CH CH

COCH, H X

V

j n n'i FeCl / \

IN N

\

;CH H C

X V

='iN nFeCl / \ nNf11-

COCH,

X

H X

:CH

\ c H ,

HC,

V

=N Nl

H H

-|N N r

X

CH

H X ^ C H S

H 8C\-/\/ \ H < 1

h o o c h 4c 2 c h c^h4c o o h h o o c h ^ ' c h X h 4c o o h h o o c h X X Y h 4c o o h

X . Deuterohämin. — —‘ • - - - - - --- —- - - -

CHgOHCH CH CH

H X

X I. Diacetyldeuterohämin.

CH2 = CH CH CH S

HC

V

='-,N H n nN rH-

CH OHCHg H 2C

Sc

CH = CH,

X II. Diacetyldeuteroporphyrin.

CH 2 = CH CH CH 3

H X

HX<

:h

:h.

h c

X

-N N

H h

-,N N r h o o c h 4c 2

'VW

c h c 2h 4c o o h

X I I I . Hämatoporphyrin.

HgC

X h

\ c H ,

H C \ .

H X ^

='N N FeCl / \

"iN Nr

h o o c h 4c 2 c h c 2h 4c o o h X IV . Protoporphyrin.

/C H = CH 2

\ c h

\ C H ,

h o o c h 4c 2 c h C2H 4COOH X V . Hämin.

(7)

H eft 3 1 .1 H auptversam m lung der Deutschen Bunsengesellschaft für angewandte physikalische Chemie. 6 1 7 2. 8. 1929J

Irg en d ein A n h a lts p u n k t, in w elch er A n o rd n u n g die S e ite n k e tte n v o rh a n d e n seien, w a r n ic h t gegeben . W . K ü s t e r 1 h a tte sich z w a r fü r die N a c h b a rste llu n g d e r u n g e s ä ttig te n S e ite n k e tte n e in g e se tz t u n d g la u b te sie d u rch zah lreich e E x p e rim e n te e in d e u tig b ew iesen zu h ab en . W ie sich ab er au s un seren S y n th ese n erga b , w a r diese A u ffa ssu n g irrtü m lich . D ie Iso m eren frag e sch ien am ein fac h sten am M eso p o rp h yrin lö sb ar, ein em K ö rp e r, d er a n S telle d e r u n g e s ä ttig te n S e ite n k e tte n des H ä m in s g e ­ s ä ttig te e n th ä lt u n d d esh alb d er S y n th ese b zw . den S y n th ese n zu g ä n g lich e r sein m u ß te . W ir s y n th e ti­

s ierten eine R e ih e vo n M eso p o rp h yrin en u n d diese U n tersu ch u n g w a r in sofern v o n G lü c k b e g ü n stig t, a ls w ir schon u n te r den ersten V erb in d u n g en d as n a tü rlic h e M eso p o rp h yrin (m it S t a n g l e r ) e r­

h ielten . H ie rn ach w a r die R eih en fo lge d er S e ite n ­ k e tte n im H ä m in b e k a n n t.

F ü r die sy ste m a tisc h e S y n th ese des H ä m in s w a r nun n och die S c h w ie rig k e it zu ü b erw in d en , ein P o rp h y rin m it u n g e sä ttig te n S e ite n k e tte n a u f­

zu b au en . P y r ro le m it u n g e s ä ttig te n S e ite n k e tte n (m it W a la c h ) ko n n te n w ir sy n th e tisie re n , a b er es s te llte sich in zah lreich en A rb e ite n h erau s, d a ß n e g a tiv e S u b s titu e n te n d em P o rp h y rin rin g sc h lu ß a u ß e ro rd en tlich en W id e rsta n d en tgegen setzen . D ie R in g sy n th e se w ird d e sh alb w o h l n och ein ige S c h w ie rig k e ite n m ach en .

N u n w a r a u f a n a ly tisch -b io lo g isch em W eg e D e u tero p o rp h y rin (m it L in d n e r ) erh a lten w orden, d as v o m H ä m in sich d u rch d as F eh len d er u n ­ g e s ä ttig te n S e ite n k e tte n u n tersc h eid e t. D ie S y n ­ th ese dieses K ö rp e rs g e la n g m it K i r s t a h l e r (s. u.).

Z u r S y n th e se des H äm in s w a r n u n n och die E in ­ fü h ru n g d er u n g e s ä ttig te n S e ite n k e tte n n o tw en d ig . D ies ge lan g m it Z e i l e a u f fo lg en d em W e g e : N a c h E in fü h ru n g v o n zw ei A c e ty lre s te n in s D e u tero - h äm in erh ielten w ir D ia c e ty l-d e u te ro h ä m in b zw . n a c h E is e n a b s p a ltu n g d as zu g eh ö rig e P o rp h y rin , d a s b ei d er p a rtie lle n R e d u k tio n H ä m a to p o rp h y rin g a b , vo n dem a u s w ir schon frü h e r (m it L in d n e r , R . M ü l l e r ) die P a r tia ls y n th e se des H äm in s v o ll­

zogen h a tte n . D ie T o ta ls y n th e s e w ird d u rch die K o n stitu tio n sfo rm e ln (s. S. 616) w ied erg egeb en .

1 H. 163, 271 (1927).

W ir ve re in ig ten 4 ,5 -D im e th y lp y rro l (I) m it 2 ,4 -D im e th y l-5 -fo rm y lp y rro l (II) zu m M eth en I I I , d. i. (4,5 -D im e th y l-p y rr y l)-(5 ',3 '-d im e th y l-p y rro l- e n y l)-2 ,2 '-m eth e n -b ro m h y d ra t ein erseits, a n d e re r­

seits erzeu g ten w ir d u rch B ro m ie ru n g v o n c a rb ä th - o x y lie rte r K ry p to p y rro lc a rb o n sä u re (IV ) d en B r o m ­ kö rp er (V), d er b e i d er V e rk o c h u n g m it W a sser d as M eth an V I , B is-(3 -p ro p io n säu re -4 -m eth y l-5 -ca r- b ä th o y x p y rr y l) -m e th a n e rg a b . V I w u rd e d u rc h V e rseifu n g in d ie D ica rb o n säu re V I I ü b e rg efü h rt, d ie b e i d er B ro m ie ru n g u n ter A b s p a ltu n g v o n 2 M ol. K o h le n d io x y d u n d O x y d a tio n in d as M eth en V I I I ü b e rg in g = (5-B ro m - 4 -m eth y l - 3 - p rop ion - säu re - p y rry l) - (5/-b rom -4 /-m e th y l-3 /-p rop ionsäu re- p y rro le n y l)-m e th e n -b ro m h y d ra t. M eth en I I I v e r ­ e in ig t sich in d er B ern stein sä u resch m elze m it M e th an V I I I zu m D e u tero p o rp h y rin , dem a u f G ru n d d er S y n th ese d ie K o n stitu tio n I X z u k o m m t.

In I X lä ß t sich le ic h t E isen k o m p le x ein füh ren u n d in d as so e rh a lten e D e u tero h ä m in X lassen sich m it H ilfe v o n E ssig sä u re a n h y d rid b ei G eg en w a rt v o n Z in n te tra c h lo rid an die S telle der b eid en freien M eth in g ru p p en zw e i A c e ty lre s te ein fü h ren ; m an g e la n g t so zu m D ia c e ty l-d e u te ro h ä m in (X I) b z w . D ia c e ty l-d e u te ro p o rp h y rin (X II ) . D ia c e ty l- d e u tero p o rp h y rin n im m t b e i d er R e d u k tio n m it alk o h o lisch em K a li zw ei W a ssersto ffa to m e a u f;

die A c e ty lre s te v e rw a n d e ln sich in M e th y lc a rb in o l- re ste. D e r en tstan d en e K ö rp e r X I I I erw ies sich a ls id e n tisch m it H ä m a to p o rp h y rin , d em ä lte ste n b e k a n n te n k ry sta llisie rte n P o rp h y rin . D e m H ä m a ­ to p o rp h y rin lassen sich d u rch E rh itz e n a u f h öh ere T e m p e ra tu r 2 M ol. W a sser en tzieh en , h ierd u rch gehen die G ru p p en C H O H C H 3 in V in y lr e s te C H = C H 2 ü b er. D e m g eb ild eten P o r p h y rin k o m m t die K o n stitu tio n sfo rm e l X I V z u ; es erw ies sich als id e n tisch m it P ro to p o rp h y rin u n d sein E s te r g a b b ei d er M isch -S ch m elzp ro b e m it P ro to - p o rp h y rin ester au s H ä m in kein erlei S c h m elz­

p u n ktsd ep ressio n , w a r also id e n tisch m it P ro to - p o rp h y rin ester. A u s P ro to p o rp h y rin w u rd e d a n n d u rch E isen ein fü h ru n g d er K ö rp e r X V e rh a lten , d er restlo s ü b erein stim m te m it H ä m in a u s H ä m o ­ glo b in , au ch n ach d er k ry sta llo g ra p h isc h e n U n te r ­ su ch u n g v o n H errn P ro fesso r S te in m e tz .

Hauptversammlung der Deutschen Bunsengesellschaft für angewandte physikalische Chemie.

Die Deutsche Bunsengesellschaft für angewandte physikalische Chemie hielt ihre 34. H auptversam m lung vom 9. bis 12. Mai in Berlin ab. Angesichts der großen Zahl der V orträge zw ingt die E rstattung eines kurzen Sammelreferates zu einer mehr oder minder w illkür­

lichen A uswahl unter den V orträgen.

A u f den Tagungen der Bunsengesellschaft ist es üblich, eine aktuelle Frage in den M ittelpunkt der V er­

handlungen zu stellen. Diesm al waren einige Referenten zu zusammenfassenden Vorträgen zum Them a: die heterogene Katalyse aufgefordert worden, und auch ein großerTeil der angemeldeten Einzelvorträge lieferte Bei­

träge zu diesem Gegenstand, m it dem sich unser B erich t eingehender zu beschäftigen haben wird. Die Deutsche Bunsengesellschaft h at sich neben der Pflege der reinen

W issenschaft insbesondere deren engen Zusammen­

hang m it Technik und Industrie zur A ufgabe gesetzt, und zu einer solchen Zusam m enarbeit eignet sich ,,die heterogene K a ta ly se ” in ganz besonderem Maße.

Es ist eine bekannte T atsache, daß Stoffe trotz großer chemischer A ffin itä t zueinander, d. h. trotz eines großen Strebens zur gem einschaftlichen Bildung chemischer Verbindungen lange nebeneinander bestehen können, ohne miteinander zu reagieren. Es lassen sich aber unter Um ständen Stoffe — K atalysatoren — finden, die solche Reaktionen beschleunigen, vor­

handene Hemmungen beseitigen, ohne selbst dabei ver­

braucht zu werden. Gehört nun speziell der K atalysator einer anderen Phase als das R e a k t i o n s g e m i s c h an — es handelt sich hier meistens um feste K atalysatoren

(8)

6 18 H auptversam m lung der Deutschen Bunsengesellschaft für angewandte physikalische Chemie, f Die Natur- [ Wissenschaften in K o n takt m it Gasen oder Flüssigkeiten — , so spricht

man von heterogener K atalyse.

Die Gründe, warum dieser heterogenen K a talyse als Verhandlungsgegenstand gerade heute von den ver­

schiedensten Seiten, von Theoretikern und Praktikern so großes Interesse entgegengebracht wird, gab H a b e r (Berlin) in einigen einleitenden W orten. D a ist auf der einen Seite die rapide E ntw icklung ihrer w irt- schaftlich-technischen Bedeutung in den letzten Jahren.

Selbst wenn man vom N ahrungsm ittelgewerbe absieht, das die heterogene K a talyse bei der Vergärung seit langen Zeiten benutzt, spielen die industriellen V er­

fahren auf diesem Gebiet, von denen hier als eins der w ichtigsten Beispiele die Bindung des Luftstickstoffs m it W asserstoff zu Am m oniak erwähnt sei, eine volks­

w irtschaftlich außerordentlich bedeutende Rolle. Aber auch die theoretischen Vorstellungen haben gerade in neuester Zeit eine große V ertiefung erfahren. N ach der Einführung energetischer B etrachtungen und der Erkenntnis des engen Zusammenhanges zwischen A d ­ sorptionsvorgang und K a talyse schienen sich die Schwierigkeiten immer stärker zu häufen, bis erst ganz neuerdings bei der wellenmechanischen Behand­

lung die homöopolare chemische Bindung und dam it auch die A ktivieru n g an der Oberfläche des K a ta ly ­ sators durch Resonanzphänomene deutbar erscheinen.

Dann berichtete B o d e n s te in (Berlin) über die Rolle der Gefäßwand bei Gasreaktionen. Die Beschäfti­

gung m it Gasreaktionen, die m it v a n t ’ H o f f und V i k t o r M e y e r einsetzt, zeigte in immer w eiter­

gehendem Maße die außerordentlich vielseitige Rolle, welche die Gefäßwand in der K in etik der G asreak­

tionen spielt. Der Einfluß besteht in einer Erhöhung der Um satzgeschw indigkeit — also heterogene K a ta ­ lyse — , sei es durch H erabsetzung der A ktivierungs­

wärm e1 durch Adsorption, wovon in den nächsten V or­

trägen noch ausführlich die Rede sein wird, sei es durch A bführung von Bildungsenergie, so daß die Bildung stabiler Moleküle erm öglicht wird. In den letzten Jahren h at man aber auch um gekehrt bei an sich schnell verlaufenden R eaktionen einen hemmenden Einfluß der Gefäßwände beobachtet. Dies läß t sich zwanglos deuten, wenn man diese R eaktionen als K ettenreaktionen ansieht, bei denen neben dem R eak­

tionsprodukt immer wieder reaktionsfähige Gebilde entstehen; treffen diese nun auf die W and, so ver­

lieren sie ihre R eaktionsfähigkeit, etw a durch R ekom ­ bination m it einem zweiten reaktionsfähigen Gebilde, wodurch die K e tte abgebrochen wird. Ein hübsches empirisch gefundenes Beispiel hierfür bildet der seit langem benutzte K C l-Z usatz zum Schießpulver zur Vermeidung des M ündungsfeuers: an den festen K C1- Teilchen brechen die Verbrennungsketten ab.

Man ist sich darüber einig, daß ein K atalysato r dadurch w irkt, daß an seiner Oberfläche der A nteil reaktionsfähiger Moleküle sehr viel größer als im Gas­

raum ist, daß er aktivierend auf die Gasmoleküle w irkt.

Obgleich in den letzten Jahren grundlegende Arbeiten von den verschiedensten Seiten unsere Kenntnisse von den Eigenschaften der heterogenen katalytischen R eaktionen sehr bereicherten, blieb das Zentralpro­

blem, näm lich warum nur bestim m te Substanzen als K atalysatoren nur bestim m te Reaktionen beschleu­

nigen, doch ungelöst.

Der Lösung dieses Problems auf experimentellem Wege w ar eine Reihe system atischer Arbeiten in

1 Zum B egriff der A ktivierungsw ärm e vg l. z. B . in Erg. der exakt. N aturw iss. I, 1922 den A u fsatz von B o d e n s t e i n über Chemische K in etik S. 204/205.

Princeton gewidm et, über die H. S. T a y l o r vortrug.

W ie schon erwähnt wurde, spielt die Adsorption der Gase an der K atalysatoroberfläche eine ausschlag­

gebende Rolle bei der K atalyse. N ach Versuchen von L a n g m u i r wird an einer Oberfläche das Gas nur in unim olekularer Schicht adsorbiert. Messungen der Adsorption der reagierenden Gase und der Reaktions- geschwindiykeit zeigten Parallelität, aber keine einfache Proportionalität zwischen beiden. Hohe Tem peratur und sog. „katalytisch e G ifte” , d. h. Stoffe, von denen minimale Mengen die aktivierende W irkung des K a ta ly ­ sators zerstören, ve rm in d e rn d e Reaktionsgeschwindig­

keit stärker als die Adsorptionsfähigkeit. Das deutet auf eine Stru ktur der K atalysatoroberfläche hin, in dem Sinne, daß sie Stellen verschiedener A k tivitä t hat. Q uan titative Messungen von Adsorption und R eaktionsgeschwindigkeit vor und nach einer V er­

giftung des K atalysators beweisen, daß nur ein kleiner T eil der gesamten Adsorption von katalytischer A k ti­

vierung begleitet wird. Die Tatsache der fortschreiten­

den V ergiftbarkeit einer Oberfläche für verschiedene Reaktionen (d. h. daß die R eaktionen verschieden empfindlich gegen V ergiftung der K atalysatorober­

fläche sind) deutet auch auf verschieden aktive Stellen der Oberfläche hin. Man muß sich das so vorstellen, daß in einer Oberfläche die Atom e durch ihre N achbar­

atom e nur mehr oder weniger, aber niemals vollständig valenzm äßig abgesättigt sind; der Grad dieser Un­

gesättigtheit variiert dabei von fast vollständiger Frei­

heit bis zu einer Bindung, die der im Innern herrschen­

den A b sättigung nahekommt. In neuerer Zeit werden in Princeton hauptsächlich die Eigenschaften der aktiven Oberflächenstellen studiert. Eine w ichtige Phase dieser Arbeiten bilden die Messungen der Adsorp­

tionswärmen der reagierenden Gase und der R eaktions­

produkte. Es ließ sich zeigen, daß die Adsorptions­

wärm en an den aktiven Stellen der Oberfläche von einer ganz anderen, höheren Ordnung sind, als die Kondensationswärm en. Sie sind eher von derselben Größenordnung wie etw a die Energien, die chemische Reaktionen charakterisieren, z. B. beträgt die erste Adsorptionswärm e von Sauerstoff an Platinm ohr io^kcal/Mol, und es h at sich gezeigt, daß die spezifische W irkung der K atalysatoren eben durch diese Adsorp­

tionswärmen gegeben ist. Ferner ist es gelungen, zum ersten Male direkt Messungen der Reaktionswärme auf den Oberflächen auszuführen. Man kann so die therm o­

chemischen Beziehungen zwischen Adsorptionswärmen und Reaktionswärm en an der Oberfläche und im Gas­

raum aufstellen. Es ergibt sich, daß zwischen den Adsorptionswärm en und der H aftfestigkeit verschie­

dener Gase an derselben Oberfläche kein enger Zu­

sammenhang besteht.

Die theoretische Seite des Problems wurde von L o n d o n und P o l a n y i angegriffen. L o n d o n (Berlin) sprach über die quantenmechanische Deutung des Aktivierungs vor ganges. Zu dieser Deutung gelangt man durch eine allgemeine quantenmechanische B e­

trachtung der homöopolaren chemischen Valenzkräfte, die sich als Resonanzeffekte, ohne den Quantensprung eines Elektrons zu fordern, darstellen lassen1. Es folgt ein Bericht über die Ergebnisse der quantenm echa­

nischen Berechnung erster N äherung der Wechsel- 1 Die Elem entare Einführung in die W ellenm echa­

nik von K . D a r r o w , ins Deutsche übersetzt und er­

gänzt von R a b i n o w i t s c h , Leipzig 1 9 2 9 , bringt in ihren beiden letzten Abschnitten die diesem V ortrag zu­

grunde liegenden Gedankengänge in einfachster Form.

Auch das K ap itel über Quantenm echanische Resonanz

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vorgänge auch wirklich möglich sind, so fehlte es doch noch am Nachweis solcher Prozesse, bei welchen das streuende Atom einen Übergang zwischen zwei seiner

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