PHYSISCH-CHEMISCHE
EIGENSCHAPPEN VAN
CYTISINE EN DE ZOUTEN

door A. RAUWERDA

. .¹

PHYSISCH-CHEMISCHE EIGENSCHAPPEN
VAN CYTISINE EN DE ZOUTEN

PHYSISCH-CHEMISCHE
EIGENSCHAPPEN VAN
CYTISINE EN DE ZOUTEN

\\

PROEFSCHRIFT TER VERKRIJGING VAN DEN GRAAD
VAN DOCTOR IN DE ARTSENIJBEREIDKUNDE AAN
DE UNIVERSITEIT TE UTRECHT, OP GEZAG VAN DEN
RECTOR MAGNIFICUS Dr. H. VISSCHER, HOOG-
LEERAAR IN DE FACULTEIT DER GODGELEERDHEID,
VOLGENS BESLUIT VAN DEN SENAAT DER UNIVER-
SITEIT TEGEN DE BEDENKINGEN VAN DE FACULTEIT
DER WIS- EN NATUURKUNDE TE VERDEDIGEN OP
DONDERDAG 8 JULI 1920 DES NAMIDDAGS TE 3 URE,

DOOR

ABRAHAM RAUWERDA

TANDARTS TE UTRECHT,
GEBOREN TE ROODKERK (Fr.)

AAN MIJNE VROUW EN
AAN DE NAGEDACHTENIS
VAN MIJNE MOEDER.

Hooggeleerde Schoorl, ten zeerste waardeer ik het, dat
U, hoewel het reeds 20 jaar geleden was, dat ik mijn
pharmaceutische loopbaan beeindigde, direct bereid waart
als mijn promotor op te treden; dat U van uwen kost-
baren tijd hebt willen afstaan om mij met raad en daad
bij te staan, stemt mij tot groote dankbaarheid.

U, zeergeleerde Kolthoff betuig ik mijn besten dank
voor uwe buitengewone belangstelling in mijn arbeid en
de hulp daarbij van U ondervonden.

Geachte Mejuffrouw Giltay, voor uwe bereidwilligheid
om mij bij enkele proefnemingen de behulpzame hand te
bieden, ben ik U zeer erkentelijk.

Verder dank ik allen, die mij door het toezenden van
zaadpeulen van den goudenregen in de gelegenheid hebben
gesteld dit proefschrift tot stand te brengen.

Ten slotte acht ik mij verplicht een woord van dank
te richten tot hen, die voor een leerling van de Hoogere
Burgerschool de gelegenheid hebben geopend om in Neder-
land te kunnen promoveeren.

.

⁴

. . • -

INHOUD.

Blz.

Inleiding................1

HOOFDSTUK I. Bereiding en zuivering van Cytisine

en hare zouten..........3

HOOFDSTUK .II. Electrolytische dissociatie van

Cytisine en hare zouten......10

HOOFDSTUK III. Aequivalent-rotatie van Cytisine-

zouten in verband met den dissociatie-
graad .............29

HOOFDSTUK IV. Dichtheid, lichtremmend vermo-
gen, viscositeit, oppervlaktespanning en
rotatie van Cytisine . . . ......42

Overzicht der Resultaten

■

■

INLEIDING.

Bij een onderzoek, dat ik destijds aan cytisine verrichtte,\')
was gebleken, dat bij eene bepaalde concentratie in waterige
oplossing een maximum optreedt in de specifieke rotatie.
In dit proefschrift wordt nu getracht om vast te stellen,
door welke oorzaken dit maximum ontstaat. Daarom werden
behalve de specifieke rotatie ook andere physische eigen-
schappen van waterige oplossingen van cytisine bepaald.

Benevens het draaiingsvermogen van de cytisine werd
ook dat van de zouten gemeten, om na te gaan, of er
een eenvoudig verband bestaat tusschen de aequivalent-
rotatie en den graad van electrolytische dissociatie. Be-
halve met cytisinezouten werd dit ook onderzocht met
codeinechloride en nitraat, daar het gevaarlijk is, om aan
één alkaloïde een belangrijke regel te toetsen.

De zouten werden bereid uit cytisine, het alkaloïde,
dat werd verkregen uit de zaden van den Cytisus Laburnum.
De bereidingswijze vindt men in het eerste hoofdstuk be-
schreven. De zuiverheid van de cytisine en de zouten
werd zorgvuldig onderzocht, de resultaten zijn in ditzelfde
hoofdstuk weergegeven. In het bizonder werd gelet op de
stabiliteitsgrenzen van de zouthydraten daar in sommige
gevallen afwijkingen werden geconstateerd in het kristal-
watergehalte met de opgaven uit de litteratuur.

Ten einde het boven aangegeven doel te bereiken, werd

i) Rauwerda. Archiv. d. Pharm. 238, 1900, 477.

van de cytisine, die een zwakke tweewaardige stikstofbase
is, de eerste dissociatieconstante op verschillende manieren
bepaald, terwijl de orde van de grootte van de tweede,
die zeer klein is, ook kon worden vastgesteld.

Het geheel van physisch-chemische eigenschappen van
cytisine en de zouten is in dit proefschrift bijeen gebracht.

HOOFDSTUK I.

Bereiding en zuivering van cytisine en enkele

harer zouten.

Bereiding uan de cytisine.

In de litteratuur worden een aantal methoden voor de
bereiding van de cytisine uit de zaden van den Cytisus
Laburnum vermeld.

Zoo geven Husemann en Marmé¹), Partheil²), van de
Moer³), MagalhAes⁴), Rauwerda⁵) verschillende voor-
schriften.

Om op goedkoope manier een zoo groot mogelijke hoe-
veelheid van het alkaloïde te verkrijgen, volgde ik de
methode aangegeven door MagalhAes welke aldus luidt:

1 kilo van de fijn gemalen Cytisus-zaden overgiet men met

2 Liter water waaraan 30 ccm. ruw geconcentreerd zout-
zuur is toegevoegd, roert tot eene brij aan en laat 24
uur staan.

Daarna wordt aan deze brij nogmaals 2 Liter water toe-
gevoegd en omgeroerd. Nadat men heeft laten bezinken
wordt de heldere vloeistof afgegoten. Deze laatste be-

1  Neues Jahrb. für Pharm. 31, 18G9, 193.

2  Berl. Ber. 23, 1890, 3201; Archiv, d. Pharm. 230, 1892, 448.

3 ") Diss. Groningen, 1890.

4 ■») Diss. Güttingen, 1891.

5  Archiv, d. Pharm. 238, 1900. 477.

werking wordt 3 a 4 maal herhaald. De gezamenlijke op-
lossingen worden gecoleerd en tot op ongeveer V2 Liter
vloeistof ingedampt (spec. gew. 1.08). Dit extract wordt
gecoleerd of beter nog gefiltreerd, met geconcentreerde
kaliloog alkalisch gemaakt en zoo spoedig mogelijk met
chloroform uitgeschud.

Na afdestilleeren van den chloroform verkrijgt men de
cytisine als eene bij bekoeling snel kristallijn wordende
zwak geel gekleurde olie. Door herhaald omkristalliseeren
uit absoluten alkohol kan men de base bijna kleurloos
verkrijgen.

Bij de toepassing van deze methode heb ik op te merken:
dat het alkalisch gemaakte extract bij uitschudden met
chloroform eene dikke emulsie vormt waaruit de chloroform,
zelfs na dagen lang wachten, zich zeer langzaam afscheidt
wat zeer tijdroovend is.

De emulsievorming wordt veroorzaakt door slijm- en
eiwitstoffen, die door uittrekken der zaden met water mee
in oplossing gaan.

Dezelfde ervaring werd door Partheil opgedaan. Deze
onderzoeker maakt bovendien melding van een hinderlijk
opzwellen van het zaad bij uittrekken met water, welk
verschijnsel door mij niet werd waargenomen.

Om de uitschudding met chloroform te kunnen uitvoeren,
heb ik het volgens Magalhaes bereidde extract gezui-
verd met alkohol; op 1 Liter extract gebruikte ik iy₂Liter
alkohol van 90%- Er ontstond een dik volumineus neer-
slag; na bezinking werd de heldere alkoholische oplossing
afgegoten en het restant gefiltreerd.

De alkohol werd afgedestilleerd en het terugblijvende
extract alkalisch gemaakt met ammonia in plaats van met

kaliloog, wat dit voordeel heeft, dat de chloroform zich na
het schudden sneller afscheidt en minder kleurstoffen opneemt
waardoor men ten slotte het alkaloïde minder sterk gekleurd
verkrijgt.

Na deze zuivering kon de uitschudding gemakkelijk worden
uitgevoerd. De opbrengst aan ruw alkaloïde bedroeg ruim
1 %. Magalhaes geeft eene opbrengst op van 3 % ^maar
voegt daaraan toe, dat dit hooge cijfer wellicht niet zoozeer
een gevolg is van de door hem gevolgde methode als wel
van de herkomst van het zaad.

Volgens de methode Magalhaes, gecombineerd met de
zuivering met alkohol werden 15 Kilo Cytisuszaad verwerkt.

De door Magalhaes zoo zeer aangeprezen methode als
zijnde zoo goedkoop, omdat hij in plaats van alkohol, water
als extractiemiddel gebruikt meen ik met de door mij opge-
dane ervaring te moeten ontraden.

De bereidingswijzen van Husemann en Marmé en van
van de Moer, die ook de zaden met water uittrekken,
kan ik als te omslachtig buiten bespreking laten.

Partheil bestrijdt ook de bereidingsmethoden waarbij
water als uittrekmiddel wordt aangewend, omdat daardoor
groote hoeveelheden eiwit- en slijmstoffen mee in oplossing
gaan, welke zeer storend werken op de uitschudding met
chloroform.

Hij trekt de grofgepoederde zaden uit met HCl-houdende
alkohol, de alkohol wordt afgedestilleerd en het terug
blijvende extract in water opgelost. Deze oplossing wordt
gefiltreerd door een nat filter om de vette olie terug te
houden. Het filtraat wordt om de kleurstoffen te verwijderen
geprecipiteerd met loodacetaat; na filtratie wordt alkalisch
gemaakt en uitgeschud met amylalkohol. Later heeft hij de

methode gewijzigd en de zaden uitgetrokken met 60 %-igen
alkohol aangezuurd met azijnzuur en in plaats van amyl-
alkohol chloroform als uitschudmiddel aangewend.

Om de precipitatie met loodacetaat te vermijden heb ik
bij een vroeger door mij verricht onderzoek van de cytisine
het alkaloïde als volgt bereid:

De droge gepoederde zaden werden in een percolator
herhaaldelijk met alkohol van 80 % geëxtratreerd, de alko-
hol werd afgedestilleerd en het extract na alkalisch gemaakt
te zijn met ammonia, uitgeschud met chloroform. De chloro-
form-oplossingen werden vervolgens gefiltreerd, met HC1
uitgetrokken en de zure oplossing na toevoeging van eene
voldoende hoeveelheid ammonia met chloroform herhaal-
delijk uitgeschud. Volgens deze methode verliep de bereiding
zonder stoornis De opbrengst bedroeg 172% alkaloïde
evenals ook Partheil volgens zijn methode vond.

Met Partheil ben ik van meening dat voor de bereiding
van de cytisine uittrekken der zaden met alkohol de voorkeur
verdient boven de extractie met water.

Zuivering van de ruwe cytisine.

Het ruwe alkaloïde, zooals het na afdestilleeren van den
chloroform terugbleef werd in een exsiccator gedroogd en
daarna gedestilleerd in vacuo, waarvoor ik weer gebruik
maakte van de apparaat beschreven bij het in 1900 door
mij verricht onderzoek over cytisine (Rauwerda l.c.).

In ongeveer anderhalf uur kan men op deze manier 15
tot 20 gram ruwe cytisine overdestilleeren. Het overge-
haalde alkaloïde werd weer in absoluten alkohol opgelost
waaruit het in kleurlooze doorzichtige zuilen kristalliseerde,
die kristalwatervrij zijn.

Het smeltpunt dezer cytisine was 150—151°. Door daarna
nogmaals uit aceton om te kristalliseeren (zie blz. 8) werd
het nog verhoogd tot 150.8—151.5°.

Getracht is om ook een hydraat van de cytisine te bereiden:

1° door het naast vervloeiend natrium chloride (d.d. 75%)
te plaatsen, waardoor Jiet evenwel wel enkele milligrammen
in gewicht toenam onder plaatselijke vorming van drup-
peltjes, doch niet overging tot een gekristalliseerd hydraat.

2° door aan de cytisine een hoeveelheid water toe te
voegen, overeenkomende met 5 moleculen (zie blz. 55) en
dat mengsel\' te laten staan. Hierbij werd een stroop ver-
kregen, die niet kristalliseerde.

Titratie van cytisine.

Voor de titratie werd gebruik gemaakt van cytisine welke
na 3 maal omgekristalliseerd te zijn uit absoluten alkohol
nog 2 maal uit aceton werd omgekristalliseerd.

Uit de dissociatieconstante van cytisine en uit de be-
paalde hydrolysegraad van cytisinechloride oplossingen
(zie hoofdstuk II) is af te leiden, dat men cytisine als
éénzurige base kan titreeren met dimethylgeel als indicator.
Daar cytisinechloride oplossingen reeds zeer zwak zuur
reageeren op dimethylgeel moet men bij de titratie een
buffermengsel ter vergelijking nemen dat dezelfde Pm heeft
als de cytisinechlorideoplossing.

Beter nog kan men als vergelijkingsoplossing een zoo-
danige nemen die evenveel cytisinechloride en indicator
bevat als de te titreeren vloeistof aan het einde der titratie.
Op deze wijze zijn dan ook de titraties uitgevoerd.

190 mgr. cytisine werden opgelost in 50 ccm. water
waaraan 1 droppel dimethylgeel was toegevoegd.

Van Vio NHC1 waren ter titratie noodig 9.99 ccm.

Berekend voor Cu H₁₄ N₂ O 10.00 „

Duplo bepalingen gaven dezelfde uitkomst.

Verder bleek uit verschillende titraties, dat cytisine welke
alleen driemaal uit absoluten alkohol was omgekristalliseerd
nog 1 a 2 % verontreinigingen bevatte van een vetachtige,
niet in water oplosbare stof, die bij verder omkristalliseeren
niet was te verwijderen.

De uit aceton omgekristalliseerde cytisine is volkomen
zuiver en heeft de moleculairformule Cn H₁₄ N₂ O.

Bereiding en eigenschappen van enkele cytisinezouien.

Het cytisinechloride Cn H₁₄ N₂ O HC1 . H₂ O werd bereid
door bij een waterige oplossing van cytisine een aequivalente
hoeveelheid HC1 te voegen en de oplossing të laten ver-
dampen. Het gedroogde zout werd driemaal uit alkohol
van 90% omgekristalliseerd en vervolgens aan de lucht
gedroogd.

Een chloorbepaling maatanalystisch uitgevoerd, gaf het
volgend resultaat:

afgewogen: aantal gebruikte ccm. ¹I₁₀ N Ag NO^: berekend:

250 mgr. 10.25 10.22.

Gewichtsanalystisch als AgCl:

afgewogen: gevonden: berekend:
400 mgr. 14.47% Cl 14.52% Cl.

Een H₂0-bepaling gaf de volgende uitkomst:
430 mgr. verliezen bij 102° gedroogd 31.5 mgr.
gevonden 7.3 % H₂0 berekend 7.3 % H₂0.

Een voortgezet drogen in vacuo naast P₂ 0₅ bij 100° gaf
geen verder gewichtsverlies.

Het cyiisinenitraat Cj^ H14 N₂0 HNO3. H₂0 werd bereid

door bij een waterige oplossing van cytisine een aequiva-
lente hoeveelheid HN0₃ te voegen en de oplossing te laten
verdampen. Het gedroogde zout werd driemaal uitalkohol
van 90% omgekristalliseerd en daarna aan de lucht gedroogd.

Een H₂0-bepaling had het volgend resultaat:

611 mgr. verliezen bij 102° gedroogd 40.5 mgr.

Gevonden 6.6% H₂0. Berekend 6.6% H₂0.

Het cytisinesulfaat (Cu H₁₄ N₂0)₂ H₂ S0₄. 8V2 H₂0 werd
bereid door bij een waterige oplossing van cytisine een
aequivalente\'hoeveelheid H₂S0₄ te voegen en tot droog in
te dampen. Het droge zout werd driemaal uit alkohol van
70 % omgekristalliseerd en daarna naast vervloeiend chloor
natrium (d.d. 75%) tot constant gewicht gebracht.

De waterbepaling gaf de volgende uitkomst:

526 mgr. verliezen in vacuo bij 100° naast P₂ 0₅ gedroogd
12.8 mgr. = 24. 3% H₂0 overeenkomende met 8V2 aq.

3 sulfaat-bepalingen gaven de onderstaande resultaten:
204 mgr. gaven 76 mgr. BaS0₄ -» 15.3% SO.,
268 „ „ 98.3 „ „ 15.1 % „
377.7 „ „ 138.8 „ „ 15.1 % „
Berekend 15.2% S0₄.

Partheil \') beschrijft het cytisinesulfaat als hygroscopisch
en voorzien van 1 molecule kristalwater. Dit is niet in
strijd met mijne waarnemingen, hoewel een zout met een
zoodanig kristalwater gehalte uit de lucht verder water
opneemt, totdat het constant wordt bij een watergehalte
van 8V2 molecule.

HOOFDSTUK II.

Electrolytische dissociatie van cytisine en hare zouten.

Dissociatieconstante van cytisine.

Volgens de opgaven in de litteratuur is cytisine eene
tweezurige base. Zij is in staat twee reeksen van zouten
te vormen n. 1. normale en basische. Wel is waar rea-
geeren de basische zouten zuur door hydrolyse, maar
toch is eene oplossing van het zwak zuur reageerende
zout in staat nog een aequivalent van een zuur te binden.

De oplossingen van de normale zouten reageeren zeer
sterk zuur van wege de sterke hydrolyse. Ze zijn in op-
lossing bijna volledig in het basische zout en de aequiva-
lente hoeveelheid zuur gesplitst zooals hieronder nog zal
blijken.

Qualitatief is dit gedrag van de cytisine het best te ver-
gelijken met dat van hydrazine, dat ook eene tweezurige
base is; de basische zouten van hydrazine reageeren zwak
zuur door hydrolyse, de normale zouten zijn bijna volledig
gesplitst in de basische zouten en de aequivalente hoe-
veelheid zuur. De eerste dissociatieconstante van hydra-
zine is ongeveer van dezelfde grootte als die van ammoniak;
de tweede is te vergelijken met die van Ureum.

In de eerste plaats werd de eerste dissociatieconstante
van de cytisine bepaald.

Dit geschiedde op verschillende manieren en wel werd
ze afgeleid:

a. Uit de H-ionen-concentratie van waterige cytisine op-
lossingen.

b. Uit de H-ionen-concentratie van mengsels van cytisine
en cytisinechloride oplossingen.

c. Uit de H-ionen-concentratie van oplossingen van het
cytisine chloride.

d. Uit het geleidingsvermogen van cytisineoplossingen.

De bepaling van de H-ionen-concentratie werd colori-

metrisch volgens de indicatorenmethode uitgevoerd.

Daar de relatieve fout bij deze metingen tamelijk groot
is, zijn de verkregen waarden slechts als benaderd te
beschouwen.

De waarde van de H-ionen-concentratie afgeleid uit het
electrische geleidingsvermogen geeft de meest nauwkeurige
uitkomst. Ofschoon met de H-electrode gewoonlijk nauw-
keurige waarden worden gevonden voor de H-ionen con-
centratie, werd deze methode om twee redenen hier niet
toegepast:

le. omdat het geleidingsvermogen van cytisineoplos-
singen zeer klein is, zoodat de meting met de H-electrode •
onscherp wordt;

2e. vonden Ringer en Kolthoff ¹) dat de organische
stikstofbasen in de H-electrode door de H gereduceerd
worden. Dit bleek bovendien ook uit enkele proeven met
de cytisine genomen.

De uitvoering der colorimetrische bepalingen geschiedde
als volgt:

In reageerbuizen van Köln-Ehreni-eld glas werd 10 cc.

1  ChenïTweekblad 15, 1918, 394.

van de te onderzoeken vloeistof gepipeteerd, eene nauw-
keurig afgemeten hoeveelheid van de indicatoroplossing
toegevoegd en de kleur na het mengen vergeleken met
die van bufferoplossingen, waarbij de kleur tegen een
witten achtergrond werd beoordeeld.

a. Bepaling der H-ionen-concentratie van cytisineop-
lossingen.

Er werd een 0.2 mol. oplossing (dus 190X0.2 = 38
gram per Liter) van cytisine bereid in zuiver water dat
C0₂ vrij was en bij 18° een geleidingsvermogen had van
1 X 10^-6. Van deze oplossing werd door nauwkeurig ver-
dunnen eene oplossing van 0.1 mol. en van 0.01 mol.
met hetzelfde water bereid. Direct na de bereiding werd
de H-ionen-concentratie bepaald.

Als buffervloeistoffen werden mengsels van V20 ^m°l-
borax en 0.1 mol. natronloog genomen waarvan de Ph nauw-
keurig door Sörensen ^J) is vastgesteld; als indicator werd eene
0.1 %-ige spiritueuse oplossing van thymolphtaleine gebruikt.

Bij 10 cc. der vloeistof werd 0.2 cc. der indicatorop-
lossing gevoegd. De proeven werden bij 18° uitgevoerd.

De gevonden waarden voor den H-exponent zijn in de
volgende tabel aangegeven:

Bepaling der H-ionen-concentratie van cytisine
oplossingen bij 18°.

i) Biochem. Zeitschr. 21, 1909, 131; Bioch. Zeitschr. 22, 1909, 352.

Uit Ph is Poh afgeleid door Poh = Ph„o ~ Ph.

Ph₂o stelt voor de negatieve logarithme van de dissociatie-
constante van water welke bij 18° 14.1 is. Verder stelt
Pkj in de tabel de negatieve logarithme voor van de eerste
dissociatieconstante van de cytisine, terwijl K_x de waarde
zelf is.

Zooals te verwachten is wijken de waarden onderling
nog al vrij sterk af, te bedenken is, dat kleine sporen
COo grooten invloed hebben op de OH-ionen-concentratie
van oplossingen van cytisine in water.

b. Bepaling van de H-ionen-concentratie van mengsels
van cytisine en cytisinechloride oplossingen.

Uit de H-ionen-concentratie van mengsels van cytisine
en cytisinechloride kan men de dissociatieconstante van
de base berekenen, immers

[cytisine <g\'_QH] [OH\'] _

[cytisine (HOH),,] ~~
H\'

In deze vergelijking stelt cytisine de cytisine-ionen-

concentratie voor van het cytisinechloride en cytisine-
(HOH)_> de concentratie van de ongesplitste base.

Er werden mengsels gemaakt van 0.05 mol. cytisine en
0.005 mol. cytisinechloride.

Als indicator werd bij de metingen óf neutraalrood óf
phenolphtaleine gebruikt.

Als buffer vloeistoffen werden gebruikt mengsels van
Vr, mol. boorzuur en V20 mol. borax waarvan de P» zijn
bepaald door Palitzsch \').

Bij de berekeningen is aangenomen dat het cytisine

i) Biochem. Zeitschr. 21, 1909, (175-202).

70, 1914, 333.

chloride volledig gesplitst is en dat de cytisine in het ge-
heel niet gesplitst is.
We krijgen dus dat

^ _ [cytisinechloride] tq^/i

¹ [cytisine]

Bepalingen van de H-ionen-concentratie van mengsels
van cytisine en cytisinechloride bij 16°

c. Hydrolyse van cytisinechloride oplossingen:
Ook uit den hydrolysegraad van het cytisinechloride
kan men de dissociatieconstante van de base berekenen:
Daar de 2de dissociatieconstante van cytisine zooals
later blijken zal, zeer klein is, is de invloed die ze heeft
op de H-ionen-concentratie van de cytisinechloride op-
lossingen te verwaarloozen. Dan is eenvoudig af te leiden dat:

_K _ ^Kh₂O _{v r}
^Kl ~ [Hf ^{X U}
C stelt hier de concentratie van de cytisine-ionen voör,
die gelijk is gesteld aan de concentratie van het zout.
De H-ionen-concentratie werd hier colorimetrisch bepaald

met behulp van dimethylgeel, methyloranje en methylrood
als indicatoren. Als buffervloeistoffen werden mengsels
van 0.1 mol. biphtalaat met 0.1 mol. natronloog genomen
waarvan de Ph is gemeten door Lubs en Clark

Hydrolyse van cytisinechloride oplossingen bij 18°.

d. Geleidingsvermogen van cytisineoplossingen.
Wanneer men de beweeglijkheid van het cytisine-ion
kent, kan men met behulp van de bekende beweeglijkheid
van het OH-ion uit het geleidingsvermogen van cytisine op-
lossingen de dissociatieconstante berekenen. Wanneer men
deze kent kan men de dissociatieconstante eenvoudig uit
de verdunningswet van Ostwald afleiden:

Hierin is a de dissociatiegraad die was af te leiden. Het
was dus in de eerste plaats noodig om de beweeglijkheid
van het cytisine-ion te bepalen.
Voor dat doel is het geleidingsvermogen bepaald van

1) Journ. of Biol. Chew. 25, 1916, (479-509).

verschillend geconcentreerde oplossingen van het cytisine-
chloride.

Het water, dat gebruikt werd om de oplossingen te be-
reiden had een geleidingsvermogen van 1 X 10^-6 welke
waarde als correctie in rekening werd gebracht.

Tot concentraties van 0.005 mol. werden de metingen
uitgevoerd in een vat van Arrhenius dat eene capaciteit
had van 0.298 bij 18°.

De verder in de tabel genoemde oplossingen in een
eenigszins gewijzigd vat volgens Washburn ^j).

De inhoud is ongeveer 20 ccm, de afstand van de
electroden ± 2 mM., de capaciteit bedraagt 0.02025 bij 18°
(bepaald met 0.001 mol. KC1).

Geleidingsvermogen cytisinechloride.

Om geen storing te hebben van de hydrolyse van het
cytisinechloride werden de metingen herhaald, maar nu

i) Journ. of the Americ. Chem. Soc. 38, 1916, 2431.

met toevoeging van 10 % cytisine. De H-ionen-concentratie
werd hierdoor zoo klein, dat ze geen invloed meer had op
het geleidingsvermogen. Dit bleek uit de meting van de
H-ionen-concentratie van mengsels van cytisine en cytisine-
chloride. Zoo was de H-ionen-concentratie in oplossing I uit
de volgende tabel 10^-6.

Geleidingsvermogen van cytisinechlorideoplossingen
4- 10% cytisine.

In de verdunde oplossingen schijnt de hydrolyse een rol
te spelen.

Uit deze waarden zijn de in de tabel aangegeven dis-
sociatiegraden van cytisine afgeleid. Uit de bepaalde waarden
van het geleidingsvermogen is door graphische extrapolatie
het aequivalentgeleidingsverinogen bij oneindige verdunning
afgeleid. Gevonden werd eene waarde van zeer nabij 100.

De dissociatiegraad is op de gewone manier afgeleid

A_v

Daar de beweeglijkheid van het chloor-ion bij 18° 65.5
bedraagt vinden wij hieruit de beweeglijkheid van het
cytisine-ion is 100—65.5 = 34.5 bij 18°.

Ih verband met de proeven welke in hoofdstuk III zijn
beschreven, werden nog van het cytisinenitraat en het
cytisinesulfaat het geleidingsvermogen bepaald en hieruit
de dissociatiegraden berekend.

Geleidingsvermogen van cytisinenitraat oplossingen
10 % cytisine.

Tellen wij bij de gevonden beweeglijkheid van hetcyti-
sine-ion (34.5) die van het nitraat-ion bij 18° = 61.7 op,
dan vinden we voor het aequivalent geleidingsvermogen
bij oneindige verdunning 96.2; een waarde die goed in
overeenstemming is met bovengenoemde waarnemingen.

Geleidingsvermogen van cytisinesulfaat oplossingen.

Het berekend geleidingsvermogen bij oneindige verdun-
ning bedraagt, daar de beweeglijkheid van het y₂ S0₄-ion
bij 18° = 68.5 is, 68.5 34.5 = 103.

Met behulp van de gevonden waarde van de beweeg-
lijkheid van het cytisine-ion is de dissociatiegraad van
cytisineoplossingen berekend.

Daar de beweeglijkheid van het hydroxyl-ion bij 18° = 174
bedraagt is het aequivalent geleidingsvermogen van cytisine-
hydroxyde (de base zelf) bij oneindige verdunning 174. 34.5
= 208.5.

De cytisiné die voor het bepalen van het geleidings-
vermogen werd gebruikt, was na destillatie in vacuo drie-
maal uit absoluten alkohol omgekristalliseerd en daarna in
een vacuum-exsiccator watervrij gemaakt. Ter controle op
de zuiverheid werd het preparaat nog eens omgekristalli-
seerd, en ook van oplossingen van dit preparaat werd het
geleidingsvermogen bepaald.

Het water, dat diende om de cytisine op te lossen had
een geleidingsvermogen van 1 X ÏO^-6 bij 18°.

De bepalingen werden uitgevoerd in het gewijzigde vat
volgens Washburn.

Opgemerkt dient te worden, dat het geleidingsvermogen
direct na bereiding der oplossingen werd bepaald. Het
bleek n.1. dat cytisineoplossingen bij staan door ontleding
veel sterker alkalisch worden waardoor het geleidingsver-
mogen sterk toeneemt.

Geleidingsvermogen van cytisineoplossingen.

In de onderstaande tabel vindt men het aequivalent
geleidingsvermogen (A) van drie- en viermaal omgekristal-
liseerd cytisine aangegeven. In de vierde kolom de gemid-
delde waarde hiervan, in de vijfde kolom de dissociatie-
graad a berekend en in de laatste uit de verschillende
waarden de dissociatieconstante afgeleid.

Geleidingsvermogen van drie- en viermaal omgekrist. cytisine.

Resumeerende blijkt, dat betrekkelijk overeenstemmende
waarden voor de dissociatieconstante van cytisine zijn
gevonden bij de volgende methoden:

1°. Uit de hydrolyse van het cytisinechloride: K_x = 3 X 10~⁷
2°. Uit de H-ionen-concentratie van cytisine

cytisinechloride...... . K!=8.5X10-⁷

3°. Uit het geleidingsvermogen van cytisine K^T.TXIO^-7

Gemiddeld ^ = 6.4X10-7

Tiueede dissociatiecoiistante van cytisine.

De tweede dissociatieconstante van cytisine is zeer
klein wat o.a. bleek uit de volgende proeven:

1°. Bij eene 0.1 mol. cytisinechloride oplossing, bedeeld
met tropaeoline 00 werden verschillende hoeveelheden
VioN zoutzuur gevoegd. Vervolgens werd de kleur dezer
oplossingen vergeleken met oplossingen van zoutzuur in
water van dezelfde concentratie, waarbij dezelfde hoeveel-
heid indicator was gevoegd, er was geen verschil in kleur
zichtbaar.

2°. Het geleidingsvermogen van mengsels van verdunde
cytisinechloride-oplossingen met verdund zoutzuur werd
bepaald; bovendien werd het geleidingsvermogen der op-
lossingen afzonderlijk bepaald.

Wanneer men nu aanneemt, dat het zoutzuur en het
cytisinechloride geen invloed op elkanders dissociatie
uitoefenen, dan moet het geleidingsvermogen van het
mengsel gelijk zijn aan die der beide oplossingen. Deze
aanname is wel niet volkomen juist, daar de dissociatie-
graad van elk afzonderlijk electrolyt in het mengsel gelijk
is aan diegene welke behoort bij de totale chloride con-
centratie.

Zooals uit de volgende tabel blijkt is het bepaalde ge-

leidingsvermogen iets kleiner dan het berekende, zoodat
slechts weinig zoutzuur door het cytisinechloride kan zijn
gebonden.

Het geleidingsvermogen der cytisinechloride-oplossingen
alléén vindt men op p. 17 vermeld.

Geleidingsvermogen van mengsels van cytisinechloride en
zoutzuur en van enkel zoutzuur.

Om nu een indruk te krijgen van de orde van de grootte
van de tweede dissociatieconstante van cytisine werd het
geleidingsvermogen gemeten van mengsels van gecon-
centreerde oplossingen met zoutzuur.

Wanneer men nu aanneemt, dat de gemengde electrolyten
chemisch niet met elkaar reageeren, dan kan men het ge-
leidingsvermogen van het mengsel weer benaderd bere-
kenen, door aan te nemen, dat de dissociatiegraad van
elk electrolyt gelijk is aan diegene welke behoort bij de

\\

totale electrolytconcentratie ¹). Daar Kolthoff steeds met
verdunde electrolytoplossingen had gewerkt, werd nage-
gaan of de regel ook bij mengsels van geconcentreerder
oplossingen van toepassing was.

Daarvoor werd het geleidingsvermogen gemeten van
mengsels van NaCl HCl; bij 18°.

Dit geschiedde in een vat volgens Schlesinger en Reed²),
waarvan eerst de capaciteit = 2.77 was bepaald met op-
lossingen van N — 0.5 N en 0.1 N NaCl en N . — 0.5 N
en 0.2 N HC1.

De dissociatie graden van de mengsels werden berekend
uit gegevens van Kohlrausch en Holborn.

1  Kolthoff, Chem. Weekblad, 15, 1918, 1160.

2  Joum. of the Americ. Chem. Soc. 41, 1919, 1730.

Geleidingsvermogen mengsels van NaCl en HC1.

Vervolgens werd nagegaan of ook het geleidingsvermogens
van mengels van NaCl en cytisinechloride volgens de
genoemde regel te benaderen was. Dit bleek het geval.

Geleidingsvermogen van N cytisinechloride-oplossing
gemengd met N NaCl.

Wanneer nu HCI en cytisinechloride niet met elkaar
reageerden was te verwachten, dat ook hier het geleidings-
vermogen benaderd additief te berekenen was. Dit bleek
niet het geval te zijn, daar het op deze manier berekende
geleidingsvermogen steeds kleiner was dan het gevonden.
Het verschil wordt natuurlijk hierdoor verklaard, dat cytisine-
chloride H-ionen wegneemt door de vorming van de twee-
waardige-ionen.

Wanneer we aannemen, dat het cytisine.in waterige op-
lossing is gehydrateerd (dat doen we bij ammonia ook,
waarvan men aanneemt, dat alles als NH,OH in oplossing
aanwezig is) dan kunnen we het gedrag van cytisine als
base door de volgende vergelijking weergeven:

Cyt ggg «Cl 5 Cyt - «g^ H₂0.

Het cytisinechloride is in waterige oplossing ook gedis-
socieerd

^C><HOH?^C><HOH ^CI\'

Het cytisinechloride gedraagt zich nu ook nog als een
zeer zwakke base:

■CytCSÓH H-^CytCjT ïfeO.

Het verschil tusschen het berekende en gevonden gelei-
dingsvermogen wijst nu aan, hoeveel H-ionen er wegge-
nomen zijn door de vorming van de cyt." Wanneer we nu
de vereenvoudiging invoeren, dat deze dezelfde beweeg-
lijkheid hebben als de eenwaardige en hunne zouten den-
zelfden dissociatiegraad hebben, dankunnen we uit het
verschil tusschen het berekend en gevonden geleidings-
vermogen direct afleiden hoe groot de hoeveelheid H-ionen
is, die weggenomen is en dus ook hoeveel tweewaardige
cyt.-ionen zijn gevormd.

/ HC1

Daar de oorspronkelijke concentratie van Cyt ^ hOH
bekend was kunnen we nu eenvoudig nagaan hoeveel cyt.
HOH. HC1 er is overgebleven. Daar ook de [H\'] bekend is
kunnen we de hydrolyseconstante van de 2 zurige base

Daar we noch de dissociatiegraad van cyt. (HC1)₂ noch
de ionenbeweeglijkheid van cyt." kennen, kunnen de con-
centraties slechts benaderd worden berekend.

Bovendien hebben kleine fouten in de bepalingen groote
invloed op de uitkomst.

Geleidingsvermogen van N cytisinechloride-oplossingen
gemengd met N HC1.

Daar de berekening het meest nauwkeurig is toe te
passen in de eerste twee mengsels en een fout in de be-
paling van het geleidingsvermogen hier de geringste invloed
heeft, is als KHydr. genomen het gemiddelde uit I en II
dus 0.60. Daar de metingen bij 18° zijn geschied, is

1 n-14.2

^K" = = i-^{05 x} 10~¹⁴-
0.60

Het was niet te verwachten, dat de hydrolyseconstante
uit de verschillende waarnemingen berekend, een constante
zou opleveren. In de eerste plaats heeft een kleine fout
in de bepalingen een enormen invloed op de uitkomst der
berekening en verder is een kleine fout in de toegepaste be-
naderingsregels ook van zeer grooten invloed op de uitkomst.

In elk geval is uit de beschreven metingen de orde van
de grootte van de constante af te leiden, welke ± gelijk
is aan het ionen produkt van water, en is het basisch
karakter van de tweezurige cytisinebase nog kleiner dan
dat van ureum.

Toch zal naderhand blijken, in verband met de rotatie
van cytisinezouten ook in verdunde zuren, dat de tweede
constante dan wel degelijk groote beteekenis heeft in
verband met de physische eigenschappen van mengsels
van cytisinechloride en HC1.

HOOFDSTUK III.

Aequivalent-rotatie van cytisinezouten in verband met

den dissociatiegraad.

Oudemans heeft de stelling uitgesproken, dat verschil-
lende zouten van een optisch actieve base met inactieve
zuren bij gelijke concentratie dezelfde moleculair-rotatie
bezitten, evenals dit omgekeerd zou gelden voor een optisch
actief zuur met verschillende inactieve basen.

Hadrich¹) heeft getracht aan de hand van een groot
aantal experimenten de bewering van Oudemans te staven.
Hij onderzocht de rotatie van de chloriden, nitraten, sul-
faten en soms van trichlooracetaten en amygdalaten van
morphine, chinine, conchinine (kinidine), cinchonidine, brucine
en strychnine.

De proeven werden bij velschillende concentraties uit-
gevoerd en wel gewoonlijk bij verdunningen van V₁₀ tot V_K0.

Uit zijne proeven is af te leiden, dat de moleculair-rotatie
of aequivalent-rotatie (dit is de rotatie welke 1 mol. resp.
1 aeq. der stof in grammen, opgelost tot 1000 ccm. bij
eene buislengte van 1 dM. heeft of zou hebben, want de
waarde wordt meestal afgeleid door berekening uit de
waarneming bij andere concentratie) van een alkaloïde-zout

1  Zeitsch. f. Phys. Chem. 12, 1893, (476-49S).

bij eene bepaalde verdunning onafhankelijk is van het ion
waaraan het gebonden is; in zooverre is dus de regel van
Oudemans bevestigd.

Evenwel vond hij, dat de aequivalent-rotatie veranderde
bij verandering der concentratie.

Deze verandering nu is toe te schrijven aan het feit, dat
de alkaloïde-ionen een andere rotatie hebben, dan de onge-
splitste alkoloïde-zouten, zoodat tegelijk, met den dissociatie-
graad ook de aequivalent-rotatie verandert.

Nu vond Hadrich, dat bij verdunningen van V₂₀—V₄₀ de
aequivalent-rotatie niet meer veranderde, waaruit hij con-
cludeerde, dat de dissociatie van het zout dan volledig zou
zijn, wat toch door andere metingen nl. die van het elec-
trisch geleidingsvermogen niet is bevestigd.

Bij nauwkeurige controle bleek het Shinn \') dan ook, dat
de laatste gevolgtrekking uit de proeven van Hadrich niet
juist is. Zoo vond Shinn b.v. dat een alkaloïdesulfaat bij
eene zelfde verdunning als een chloride of nitraat een
aequivalent rotatie heeft, die overeenkomt met een kleinere
dissociatiegraad dan van de genoemde zouten.

Verder heeft hij de metingen voortgezet tot de verdun-
ning V = 740. Ondanks de zeer lange buizen van 11 dM.
is de nauwkeurigheid der waarnemingen niet bijzonder
groot geweest, doordat het beeld, zooals hij zelf zegt,
moeilijk waarneembaar wordt bij deze zeer groote buis-
lengte.

In vele gevallen vond hij bij groote verdunningen onregel-
matigheden, die toe te schrijven zijn aan proeffouten, waar-
door uit zijne cijfers quantitatief het verband tusschen aequi-

i) Journ. Phys. Chem. II, 1907, (201-225).

valent-rotatie en dissociatiegraad niet meer is af te leiden.

In elk geval blijkt evenwel uit zijne proeven, dat bij eene
verdunning V = 40 de aequivalent-rotatie nog niet haar
constante waarde verkregen heeft. Het leek nu in de eerste
plaats van belang om bij eene oplossing van cytisine, waar-
van de dissociatiegraad nauwkeurig was bepaald, het ver-
band tusschen aequivalent-rotatie en den dissociatiegraad
op te sporen.

Om niet van toevalligheden afhankelijk te zijn, werd eerst
een ander alkaloïde genomen en werd getracht het verband
te vinden tusSchen de aequivalent-rotatie en den dissociatie-
graad van codeine en codeinecliloride.

In de eerste plaats werd van codeinechloride de dis-
sociatiegraad bepaald:

a. door meting van het electrisch geleidingsvermogen bij
verschillende verdunningen.

De bepalingen werden verricht bij eene temperatuur
van 25°. Voor het water werd eene correctie aangebracht
van 2 X 10~°. De oplossingen van Vio N tot en met Vioo N
werden gemeten in een vat volgens Arrhenius met een
capaciteit van 0.298, de overige verdunningen in een vat
volgens Wasiiburn met een capaciteit van 0.02025. Duplo
bepalingen gaven voldoende overeenstemming.

Geleidingsvermogen van codeinechloride.

Uit de laatste reeks waarnemingen blijkt, dat hetaequi-
valent geleidingsvermogen bij V = oo ongeveer 110 bedraagt.
Met deze laatste waarde zijn de dissociatiegraden berekend,
die in de tabel zijn ingevuld,
ó. Door bepaling van enkele vriespuntsdepressies.
Er werd gebruik gemaakt van een thermometer in 0.01°
verdeeld. De oplossingen werden met behulp van een heete
luchtmotor regelmatig en langzaam geroerd.

Bepaling van de vriespuntsdepressies van codeinechloride.

Wanneer men uit de in de vorige tabel gevonden disso-
ciatiegraden de te verwachten vriespuntsdepressies berekent
en vergelijkt met de gevondene, dan blijken de laatste
iets te laag te zijn wat in verband met de nauwkeurigheid
der bepalingen aan een proeffout is toe te schrijven.

Verder werd de rotatie bepaald van codeinechloride,
waaruit de aequivalent rotatie werd berekend,

De metingen werden uitgevoerd bij een temperatuur
van 25° met een toestel van Schmidt en Haensch welke
nauwkeurig meet tot op 0.01°. De lengte der buis bedroeg
1 dM.

In verband nu met den dissociatiegraad uit het gelei-
dingsvermogen gevonden werd de aequivalent rotatie van
codeinechloride en het codeine-ion berekend uit de waar-
nemingen voor V = 10 en V = 80. Gevonden werd:
Aequivalent ( voor ongesplitst codeinechloride = —67°
rotatie ( voor het codeine-ion = — 84°

Wij krijgen dan het volgende lijstje:

De dissociatiegraad van N codeinechloride werd graphisch
gevonden = 0.60.

Dan is de aequivalent rotatie van V20 N codeinechloride
in N HCl of NaCl:

0.6 X 84 0.4 X 67 = 77.2.

Gevonden in NHC1 =77.8.

„ N NaCl. = 77.6.

In de 2de plaats werd van codeinenitraat de dissociatie-
graad bepaald door meting van het electrisch geleidings-
vermogen bij verschillende verdunningen.

De bepalingen werden verricht als voor codeinechloride
is opgegeven met dit verschil, dat de temperatuur 18° be-
droeg en voor het gebruikte water een correctie werd
aangebracht van 1.6 X 10^-6.

Geleidingsvermogen van codeinenitraat.

Voor het aequivalent geleidingsvermogen bij V = oo
werd 88 gerekend; daar de beweeglijkheid van het N0₃-
ion bij 18° = 61.7 is de beweeglijkheid van het codeine-
ion = 26.3.

De dissociatiegraden zijn berekend met de waarde

Aqq = 88.

Evenals voor codeinechloride werd voor codeinenitraat

de rotatie bepaald waaruit de aequivalentrotatie werd be-
rekend. De metingen geschiedden bij 17° in buizen van
* 2 dM. lengte.

De aequivalent rotatie van codeinenitraat en van het
codeine-ion werden weer berekend uit de waarnemingen bij
V= 10. V = 80.

Gevonden werd:
Aequivalent (, voor ongesplitst codeinenitraat = — 68°
rotatie ( voor het codeine-ion = — 85°

De overeenstemming met de waarde gevonden voor het
codeine-ion bij codeinechloride is dus uitstekend.
Wij krijgen dan weer het volgende lijstje:

Vervolgens werden het chloride, nitraat en sulfaat van
cytisine onderzocht. De invloed van de electrolytische dis-
sociatiegraad op de aequivalent rotatie is hier, vooral in
verdunde oplossingen zeer gering, zooals uit de volgende
tabellen blijkt. Voor de metingen van de rotatie werden
gebruikt de zouten beschreven in hoofdstuk I, de bepalingen
van den dissociatiegraad zijn vermeld in hoofdstuk II.

Rotatie van cytisinechloride.

Uit de proeven genomen met de N oplossing bij 18° en
58° blijkt, dat de temperatuurcoëfficient hier practisch
gelijk 0 is.

Daar de invloed van den dissociatiegraad zdo gering is,
zijn van cytisinechloride ook geconcentreerde oplossingen
onderzocht tot eene concentratie van IN.

De bepalingen van de rotatie van cytisinenitraat en
cytisinesulfaat geschiedde bij eene temperatuur van 18°,
de lengte der buizen bedroeg 2 d.M.

Rotatie cytisinenitraat.

\\

Rotatie cytisinesulfaat.

Bij verdunning neemt de aequivalent rotatie bij alle 3
zouten wel is waar af, zoodat hieruit te concludeeren is,
dat de aequivalent-rotatie van het ongesplitste molecule
grooter is dan van het ion, maar het verschil is zoo klein,
dat in verband met de waarnemingsfout in de metingen
het niet mogelijk is om met nauwkeurigheid de aequivalent-
rotatie van het ion en het ongesplitste molecule te berekenen.

Daarom is alleen uit de waarnemingen verricht aan de
cytisinechlorideoplossingen de aequivalent-rotatie van het
cytisine-ion en het ongesplitste cytisinechloride berekend.

Het is niet geoorloofd, om in de geconcentreerde oplos-
singen den dissociatiegraad te berekenen volgens de ver-
gelijking a = -r—, daar de viscositeit der oplossingen een

Aqq

groote rol speelt. Getracht werd te corrigeeren voor de
viscositeit door met de viscositeit te vermenigvuldigen.

Aqq

Men krijgt dan zeer abnormale waarden. Toen werd ge-
probeerd de dissociatiegraad te extrapoleeren met de empy-
rische formule van Kohlrausch: A_v= A₀₀ —a
a is een constante en 7j is de concentratie.

Deze vergelijking voldeed niet. Daarom werd gezocht
naar een ander verband tusschen A_v en rj; het bleek, dat
de volgende vergelijking bij cytisinechloride voldeed:

A_v = Aqo — a ly-q
met behulp van deze vergelijking zijn de dissociatiegraden
berekend voor de geconcentreerde oplossingen.

Gevonden werd:
Aequivalent ( voor ongesplitst cytisinechloride — 33.9°
rotatie ^ voor het cytisine-ion =—17.7°.
Wij krijgen dan het volgend lijstje:

In tegenstelling met NaCl heeft HC1 grooten invloed op
de rotatie van het cytisinechloride.

Zooals in een vorig hoofdstuk reeds is besproken ge-
draagt cytisine zich als een tweezurige base. Wel is waar
is K₂ zeer klein ± 1 X 10~¹⁴, maar wanneer men voldoende
HC1 toevoegt zal men wel volledigér vorming van het
bizout kunnen krijgen. Nu blijkt uit de te beschrijven
proeven, dat de aequivalent rotatie van het bi-ion veel
kleiner is dan die van het mono-ion.

De verdere toevoeging van\'NaCl aan de HC1 oplossing
heeft hier vrij grooten invloed op de aequivalent rotatie,
zoodat er verschil moet bestaan tusschen de aequivalent
rotatie van de cytisine bi-ionen en het ongesplitste bi-chloride.

Rotatie van cytisinechloride verschillende
hoeveelheden HC1.

Uit deze cijfers krijgt men den indruk, dat zelfs in 4 N HC1
de hydrolyse nog niet volledig is teruggedrongen. Dit is
niet juist, want door de toevoeging van HC1 wordt behalve
de hydrolyse ook de dissociatiegraad van het bi-chloride
sterk verminderd. Om nu te weten bij welke HC1 concen-
tratie de hydrolyse volledig is teruggedrongen werd de
rotatie van het cytisinechloride gemeten in mengsels van
HC1 en NaCl van verschillende verhouding.

Bij de volgende proeven is bij het HC1 zooveel NaCl

gevoegd, dat het mengsel ongeveer dezelfde chloor-ionen
concentratie heeft als 4 N HC1. De bijbehoorende chloor-
ionen concentraties van NaCl zijn afgeleid uit de tabellen
van Kohlrausch en Holborn.

Rotatie van cytisinechloride in mengsels van HC1 en NaCl.

Uit de cijfers blijkt bovendien dat:
1°. De hydrolyse duidelijk merkbaar is als de HC1 con-
centratie kleiner is dan 0.75 N en mogen wij uit deze
proeven concludeeren, dat in 0.75 N HC1 de hydrolyse
practisch volledig is teruggedrongen. In overeenstemming
hiermee is, dat eene oplossing van cytisinechloride in een
mengsel van 0.75 N HC1 en 4.25 N NaCl dezelfde aequi-
valent-rotatie heeft als eene oplossing van het zout in 4 N HC1.

Verder zijn nog proeven genomen waarbij de rotatie
van V20 N cytisinechloride is gemeten in mengsels van
0.75 N HC1 met verschillende NaCl concentraties en één
met 1 N HC1 en NaCl.

In verband met de onzekerheid van de tweede dissociatie-
constante van cytisine en de onbekendheid met den dis-
sociatiegraad van cytisinebichloride kunnen wij uit boven-
staande cijfers niet met zekerheid de aequivalent-rotatie van
de cytisine bi-ionen en het ongesplitste bichloride bere-
kenen. Wel kan men hier weer benaderingsregels toepassen,
maar dan worden de afwijkingen tusschen de gevonden
en berekende waarden zoo groot, dat de uitkomst geen
bewijs meer is voor de juistheid van de veronderstelling,
dat de aequivalent-rotatie alleen afhankelijk is van den
dissociatiegraad. In elk geval is het gedrag van de ver-
schillende oplossingen ten opzichte van gepolariseerd licht
qualitatief gereedelijk te verklaren.

HOOFDSTUK IV.

Bij mijn onderzoek in 1900 *) was een zeer opvallende
eigenschap van cytisine gebleken bij de bepaling van zijn
optische activiteit in verschillende oplosmiddelen en bij
verschillende concentraties. Terwijl in methylalcohol, aethyl-
alkohol en chloroform bij stijgende concentratie de speci-
fieke rotatie geleidelijk afneemt, vertoonen de oplossingen
in water een maximum in de absolute waarde der speci-
fieke rotatie, dat gelegen is bij een concentratie -) c = 20.
Dit verschijnsel is thans opnieuw onderzocht en bevestigd
geworden (zie hierna).

Daar een dergelijk verschijnsel bij oplossingen van nico-
tine in water, waar n.1. volgens Pribram en Glücksmann ^;{)
zich een knik voordoet in de curve der specifieke rotaties,
door hen verklaard is door eene verbinding van nicotine met
water (Nic. 4 H>0) aan te nemen, is bij cytisine ook na-
gegaan of het optreden eener verbinding hier waarschijnlijk
gemaakt kan worden en dan leiden kan tot eene verklaring
van bovengenoemd maximum.

Hiertoe zijn in de eerste plaats eenige physische eigen-

schappen van mengsels van cytisine en water aan den
deviatieregel¹) getoetst.

1. De dichtheid.

De verzadigde oplossing bij 16° van cytisine in water
(zie Rauwerda l.c.) 1 : 1.28 bevat bijna 50 gr. cytisine per
100 ccm. Bij 20° bleek eene oplossing van nauwkeurig
50 gr. cytisine tot 100 ccm. nog niet geheel verzadigd en
kon dus van deze oplossing uitgaande als hoogste concen-
tratie en afdalende tot lagere concentraties het soortelijk
gewicht vastgesteld worden. Van de sterkere oplossingen,
n.1. vanaf c = 50 tot 10 geschiedde dit met voldoende
nauwkeurigheid met de pipet van Eykman ²); deze vereischt
slechts weinig materiaal. Van de vetdunderde oplossingen
vanaf c = 1 en lager, waarvan het noodig was het soort-
gewicht tot op de 5e decimaal nauwkeurig te kennen, ge-
schiedde de bepaling met een picnometer naar Johnston-
Adams³) van ongeveer 90 ccm.

Uit de gevonden s. g. en dat van het oplosmiddel bij
dezelfde temperatuur, is het soort. vol. resp. het soort. gew.
van de opgeloste cytisine berekend.

1  Zie hierover een opstel van Schoorl, dat binnenkort in het
Recueil verschijnt.

3 ,/. Amer. Chem. Soc., 34, 1912, 563-584.

De uitkomsten zijn in de volgende tabel vereenigd.

Bij grafische voorstelling blijkt, dat het soort, gewicht der
oplossing, betrokken op procenten c een vrij wel rechte
curve vormt, zooals het geval van normale menging ver-
eischt, zoodat van eene contractie bij een vorming van
een eventueele verbinding weinig spraken kan zijn. Dit
blijkt op andere wijze uit het soort, volume, resp. het soort,
gewicht, dat de cytisine in de oplossing inneemt.

Berekend voor verschillende concentraties, blijkt dit vrij
wel gelijk behoudens eene weinig uitgesproken daling van
het soort. gew. voor zeer kleine concentraties, die evenwel
te gering is om tot contractie door de vorming eener ver-
binding te besluiten. Bovendien moet de daling bij de beide
laatste concentraties onzeker geacht worden, door een fout

in het soort. gew. der oplossing in den 5de decimaal
daar reeds aanzienlijke invloed verkrijgt.

Als gemiddeld soort. vol. van cytisine in oplossing in
water mag 0.78 en als soort. gew. 1.28 aangenomen worden.

Dit is niet geheel gelijk aan de uitkomsten die men in
andere oplosmiddelen verkrijgt.

In isobutylalkohol werd gevonden:

_d & s. vol. f der s. gew. ™ der
⁴ cytisine in opl. cytisine in opl.
9.368 0.8456 0.7716 1.2960

0 0.8105

In chloroform (alkoholhoudend) werd gevonden:
9.711 1.4665 0.7560 1.3227.

0 1.4779

2. Het lichtremmend vermogen \').

Van de oplossingen in water in afdalende concentraties
vanaf c = 50, is de brekingsindex voor natriumlicht bij 20°
gemeten met een refractometer volgens Pulfrich (Zeiss
Neukonstruktion) terwijl deze meting vanaf 0.25% tot zeer
kleine concentraties voortgezet kon worden met den inter-
ferometer.

De uitkomsten zijn in de volgende tabel vereenigd:

i) Zie Schoorl, Julinummer van Ree. trav. chira. 1920.

De concentraties in procenten c zijn met behulp van
het gemiddeld soort, volume 0.78 voor cytisine omgerekend
op procenten v. Vervolgens zijn uit deze gegevens en de
soort, gewichten der oplossingen de waarden voor het licht-
remmend vermogen n — 1 voor de opgeloste (vloeibare)
cytisine berekend met de formule van Biot en Arago.

Daar de uitkomsten der berekening bij kleine concen-
traties zeer gevoelig worden voor een kleine fout in de
brekingsindex der oplossing en deze tot 0.5 % gemeten is
met den Pulfrich-refractometer en dus slechts betrouwbaar
is tot op enkele eenheden van den 5den decimaal, zijn de

verkregen uitkomsten voor de n — 1 van de cytisine in een
grafiek geteekend en tot een vloeiende curve gebracht.

Evenzeer geldt dit voor de interferometrische waar-
waarnemingen, waar bij zeer geringe concentraties een
onzekerheid in den zevenden decimaal invloed heeft op de
uitkomst.

Het lichtremmend vermogen vertoont dus in het algemeen
een duidelijke daling voor kleinere concentraties van de
oplossing. Het abnormale beloop aan het einde der reeks,
waar bij concentraties beneden c = 0.03, d.i. IV2 millimolair,
de n — 1 voor cytisine weer stijgt, doet sterk denken aan
een dergelijke abnormaliteit in het spec. volumen der op-
geloste slof bij zeer kleine concentraties (nl. vanaf ± V2
molair) waargenomen door Kohlrausch en Hallwachs
(1893—1895)¹). Een dergelijke abnormale daling van het
spec. volume zou de oorzaak kunnen zijn van de hier
waargenomen abnormale stijging van n— 1.

Om uit het beloop van het lichtremmend vermogen betrok-
ken op procenten v, de betreffende deviatiecurve te kunnen
afleiden, waaruit de samenstelling van een eventueel hy-
draat ware op te maken, moest ook voor v = 100, d.i. voor
vloeibare cytisine van 20° de brekingsindex bekend zijn.

Daar deze niet rechtstreeks kan bepaald worden hebben
wij deze trachten af te leiden uit die van oplossingen van
cytisine in vermoedelijk indifferente oplosmiddelen, waar-
voor isobutylalkohol en chloroform zijn gekozen. Dezelfde
oplossingen als die waarvan het soort, gewicht is bepaald
(zie bi. 45) zijn hiervoor gebruikt.

1  Wied. Ann. 50, 118-126 ; 53, 14-42; 56, 185-200.

Blijkbaar is er dus geen overeenstemming in uitkomsten
voor cytisine in deze beide oplosmiddelen, zoodat ver-
moedelijk ook hier verbindingen van cytisine met het op-
losmiddel in het spel zijn.

Aangezien dus niet is uit te maken welke n — 1 voor
de vloeibare cytisine bij v = 100 in rekening moet worden
gebracht, is de diviatiecurve voor het lichtremmend ver-
mogen niet met zekerheid op te maken, zoodat enkel uit
het verloop met de concentratie kan worden besloten dat
een hydraat in de oplossing aanwezig is, maar de samen-
stelling daarvan niet kan worden aangegeven.

3. De viscositeit.

Met behulp van den Ostwald\'schen viscosimeter is van
een reeks oplossingen in water van concentraties tusschen
c — 5 en 50, de relatieve viscositeit ten opzichte van
water gemeten bij 20°. Deze is omgerekend op de reciproke
waarde of fluiditeit en aangenomen dat deze voor de
oplossing van v = 100 (vloeibaar cytisine) tot nul nadert.

Wanneer men dan de deviaties van de normale meng-
curve berekent en die voor hoogere concentraties dan
v = 39 uit de curve door extrapolatie bepaalt, dan blijkt
het maximum van deviatie vrijwel te liggen bij v = 40,
d.i. bij eene verhouding van 40 X 1.28 = 51.2 g. cytisine
op 60 g. water of eene moleculaire verhouding van
1 cytisine: 8 H₂0. Het bestaan van dit hydraat in de op-
lossing in water wordt dus door de fluiditeitscurve waar-
schijnlijk gemaakt.

4. De oppervlakte-spanning.

Deze werd bij een temperatuur van 16° gemeten aan
dezelfde serie van oplossingen aan v = 5 tot 50 volgens
de methode van Simon (1851) met behulp van het apparaat
van Cantor (1902) *), gemodificeerd door Fevstel (1905)²).

De uitkomsten zijn uitgedrukt in dynes per cM.

De waarde voor water is ontleend aan Volckman.

Ann. cl. Phijs. 7, 698.
2) Ann. d. Plnjs. 16, 61—92.

Wanneer men op dezelfde wijze als bij de fluiditeit de
deviatie van de normale mengcurve hier zou afleiden, dan
zou men tot een geheel ander hydraat, n.1. ongeveer ge-
legen bij een concentratie van v = 19.5 moeten besluiten
(zie de grafiek).

Dat zulks vermoedelijk niet geoorloofd is, blijkt uit het
feit dat de oppervlakte-spanning boven de concentratie van
c = 25 practisch constant blijft. In het kader van de
voorstelling van W. Ostwald ^x) zou dit er dan op wijzen
dat bij deze concentratie de ophooping van cytisine-mole-
culen in het oppervlak zijne grenswaarde bereikt heeft.

Uit bovengenoemde physische eigenschappen van oplos-
singen van cytisine in water, wordt enkel door het licht-
remmend vermogen en door de viscositeit het bestaan van
een of meer hydraten in die oplossingen waarschijnlijk
gemaakt.

Ten einde empirisch na te gaan of mogelijk zulk een
hydraat tot kristallisatie is te brengen werd 190 mg. zuivere
(uit aceton omgekristalliseerde) cytisine naast eene ver-
zadigde keukenzout-oplossing (rel. d.d. 0.75) geplaatst.

Bij het ter perse gaan vati dit proefschrift waren nog
geen kristallen van een hydraat gevormd (zie ook bl. 7).

5. De rotatie.

Komen wij thans terug op de optische activiteit van
cytisine-oplossingen ten opzichte van gepolariseerd licht,
dan zal blijken dat eene mogelijke verklaring der beschreven

1) W. OSTWALD, Grundriss, 1009, bl. 552—553.

bijzonderheid (zie bl. 42) gezocht kan worden in het bestaan
van een hydraat in de oplossingen in water.

Aan verschillende oplossingen, uiteenloopende in con-
centratie van c = 1 tot 50, is thans bij verschillende tem-
peraturen de rotatie nagegaan en gevonden.

De invloed der temperatuur op de rotatie neemt dus bij
stijgende concentratie aanmerkelijk toe. De thans gevonden
waarden voor [a]^ liggen met de vroeger (1900, Rauwerda
1. c.) gevondene op een en dezelfde vloeiende curve (I, fig.
bl. 53). Wanneer deze geëxtrapoleerd wordt naar hoogere
concentraties van cytisine zou die bij c = 100 op een [a]g
van ongeveer 50 uitloopende en daar met de vroeger (1900)
van oplossingen in methylalkohol, aethylalkohol en in chlo-
roform gevonden waarden, ongeveer in hetzelfde punt
*

In deze figuur is I de curve der spec. rotaties van cytisine in
waterige oplossingen bij 12° voor % c van 0 tot 100; II is dezelfde
voor % v = 0 tot 78. De curve III is het beloop der rotaties bij 12°
voor waterige oplossingen van cytisine van % v = 0 tot 100; tevens
is zij de deviatiecurve. De curve IV is hetzelfde voor oplossingen
bij 20° in eene chloorcalciumoplossing van 40%.

samenkomen, hetgeen zeggen wil, dat bij uitschakeling aan
den invloed van het oplosmiddel cytisine dezelfde rotatie

zou hebben en wel ongeveer 50° bij een dichtheid 1 *).

De curve II is dezelfde als I, maar getransformeerd op
procenten v, ten einde de deviatiecurve hieruit af te leiden.
Eenvoudigheidshalve is daarbij ondersteld dat de curve II
voor v—100 op een [a]^ van 0 zou uitloopen. Dit geeft
het gemak dat de voor de oplossingen van concentraties
v = 0 tot 100 waargenomen resp. afgeleide rotaties, ook
onmiddellijk de deviatiecurve (III) aangeven. Overigens zou
deze anders door een kleine verschuiving van het maxi-
mum ten slotte tot een hydraat van iets andere samen-
stelling leiden.

De omrekening welke leidt tot de deviatiecurve van de
rotatie van oplossingen van concentratie v = 0 tot 100, is
in de volgende tabel gegeven:

Men komt dan tot een deviatiecurve voor de rotatie

i) Zie Landolt, Optisches Drehungsvermügen 1898 (169—171).

betrokken op voluumprocenten, welke een duidelijk maximum
bij ongeveer 60% vertoont, welke samenstelling met een
hydraat van 1 mol. cytisine met 5 of 6 moleculen water
zou overeenkomen. Enkel door aan te nemen, dat zulk een
hydraat bestaat en dat dit een hoogere specifieke rotatie
bezit dan de niet gehydrateerde cytisine, komt men dan
tot een deviatiecurve als III en dus tot een beloop van
de specifieke rotatie als II en I, waarin zich een maximum
vertoont.

Ter controle van deze opvatting is de rotatie van cytisine-
oplossingen van verschillende concentratie in eene 40-
procentige oplossing van calciumchloride gemeten. Aange-
zien door het calciumchloride water wordt gebonden en
dus een der dissociatieproducten van het cytisinehydraat
aan het evenwicht wordt onttrokken, is te verwachten dat
is de calciumchloride-oplossing minder van het cytisine-
hydraat aanwezig zal zijn en dat dus de rotatie zal dalen.
Dit is inderdaad door de waarneming bevestigd.

De waargenomen [ajg* is voor concentraties boven c = 40
geextrapoleerd naar de evenals boven bij de oplossingen
in water aangenomen [a]g> = 0 voor v = 100. Men komt
dan tot een maximum in de curve der rotaties van 54° bij
ongeveer v = 58 terwijl die voor dezelfde temperatuur
(20°) in water zou zijn 62° bij v = 60, zooals in curve IV
(vergelijk curve III) is voorgesteld.

Evenzoo is kunnen aangetoond worden dat de toevoeging
van glycerine aan waterige oplossingen van cytisine de
rotatie doet dalen, hetgeen aan dezelfde oorzaak (water-
onttrekking) moet worden toegeschreven. Zoo werd ge-
vonden.

Ten slotte is het plausibel dat ook de vermindering der
rotatie door temperatuursverhooging op rekening gesteld
moet worden van de verder gaande dissociatie van het
hydraat. Dienovereenkomstig is de temperatuurcoefficient
ook het grootst bij de sterkere oplossingen van c = 37.5
en 50 en veel kleiner bij verdundere oplossingnn (zie tabel
bl. 52), omdat in de eerstgenoemde het hydraat meer op
den voorgrond treedt.

OVERZICHT DER RESULTATEN.

1. De cytisine was na destillatie in vacuo en daaropvolgende
omkristallisatie uit absoluten alkohol en aceton volkomen
zuiver te verkrijgen.

2. Cytisine kan als éénzurige base getitreerd worden met
dimethylgeel als indicator.

3. Het cytisinesulfaat kristalliseert met 8y₂ moleculen
kristalwater en is stabiel naast vervloeiend Na Cl.

4. De grootte van de eerste dissociatieconstante van cytisine
is 6.4 X10^-7, ze werd gevonden als gemiddelde uit:
1°. de hydrolyse van het cytisinechloride.

2°. de H-ionen-concentratie van cytisine cytisine-
chloride.

3°. het geleidingsvermogen van cytisineoplossingen.

5. De orde van de grootte van K₂ is 10^-14.

6. Voor de aequivalent-rotatie van het codeine-ion werd
gevonden:

de waarde van —84° uit metingen met codeinechloride.
„ „ „ —85° „ „ „ codeinenitraat.

voor de aequivalent-rotatie van:

het ongesplitste codeinechloride —67°.

„ „ codeinenitraat —68°.

7. De aequivalent-rotatie bedraagt:
van het cytisine-ion —17.7°.

van het ongesplitste cytisinechloride —33.9°.

8. De aequivalent-rotatie van het cytisinebichloride is groo-
ter dan die van het cytisinemonochloride.
Quantitatief kon die van het cytisine-bi-ion en van het
ongesplitste cytisinebichloride niet met zekerheid worden
vastgesteld.

9. Het maximum in de specifieke rotatie van waterige
oplossingen van cytisine afgeleid uit de deviatiecurve,
komt overeen met een hydraat van de samenstelling
1 mol. cytisine met 5 of 6 mol. H₂ O.

Ook het maximum in de fluiditeitscurve wijst op een
hydraat.

Daarentegen kon tot hydraatvorming niet worden be-
sloten uit het beloop van de curve voor het soort,
volume en het lichtremmend vermogen.

STELLINGEN

i

Het bereiden van cytisine uit de zaden van den Cytisus
Laburnum, diént te geschieden door uittrekken met alkohol
en niet met water.

II

De regel van Oudemans, die zegt, dat verschillende
zouten van een optisch actieve base met inactieve zuren
bij gelijke concentratie dezelfde moleculair-rotatie bezitten,
evenals dit omgekeerd zou gelden voor een actief zuur
met verschillende inactieve basen, is niet juist.

Lieb. Ann. 209, 1881, 38.

Ree. Trav. Chim. Pays Bas. 4, 1885, 166.

III

Cytisine is in waterige oplossing gehydrateerd.

IV

De Pharmacopee Ed. IV diende eene bepaling op te
nemen betreffende het methylalkoholgehalte van Solutio
Formaldehydi.

In de plaats van de door de Pharmacopee Ed IV opge-
nomen permanganaatproef bij Bolus alba ware het beter,
dit preparaat te beoordeelen door een adsorptie- en
plasticiteitsproef.

VI

De bewering van Partheil, dat het cytisinesulfaat slechts
één molecule kristalwater bevat is onjuist.

Archiv. d. Pharm. 230, 1892, 467,

VII

De portretteerende beschrijving der simplicia aangegeven
door Moll, is in de Pharmacopee zeer op haar plaats.

Pharm. Weekbl. 42, 1916, 1401.

VIII

De bewering, dat Aqua Laurocerasi onvereenigbaar is
met Solutio Ammoniae Spirituosa anisata blijkt in de practijk
niet. juist te zijn.

Pharmacotherapeutisch Vademecum, 1913, 58.

Formularium Medicamentorum Nederlandicum, pag. 14.

IX

Het zwavelzuur, door de Pharmacopee Ed IV aangegeven
voor de reactie op strophantine in zaad en tinctuur, dient
te worden vervangen door zwavelzuur van 75%.

Diss. J. Blomberg, 1918.

Het getal Bialon—Droop Richmond geeft geen zeker-
heid voor de deugdelijkheid van samenstelling der melk.

Diss. \'A. C. Pliester, 1919.

Schoorl, Pharm. Weekbl. 51, 1918, 1661.

XI

Het zou van groot belang zijn, dat de Pharmacopee de
bereiding door percolatie van sterk werkende tincturen niet
verplicht stelde.

v. d. Wielen, Pharm. Weekbl. 15, 1906, 394.

Ber. d. D. Pharm. Gesellsch. 3, 1920, 210.

XII

De bewering van Bruhns, dat een oplossing van 7io N-
kaliumpermanganaat alleen gedurende de eerste dagen na
de bereiding verandert, is onjujst.