DE AUTO-INACTIVEERING
DER AUXINEN
•♦1
C. KONINGSBERGER I
kht
BIBLIOTHEEK DER
RIJKSUNIVERSITEIT
UTRECHT,
-ocr page 2- -ocr page 3- -ocr page 4- -ocr page 5-TER VERKRIJGING VAN DEN GRAAD VAN
DOCTOR IN DE WIS- EN NATUURKUNDE AAN
DE RIJKSUNIVERSITEIT TE UTRECHT, OP
GEZAG VAN DEN RECTOR MAGNIFICUS DR
W. E. RINGER, HOOGLEERAAR IN DE FACUL-
TEIT DER GENEESKUNDE, VOLGENS BESLUIT
VAN DEN SENAAT DER UNIVERSITEIT TE
VERDEDIGEN TEGEN DE BEDENKINGEN VAN
DE FACULTEIT DER WIS- EN NATUURKUNDE
OP MAANDAG 26 OCTOBER 1936, DES NAMID-
DAGS TE VIER UUR
DOOR
GEBOREN TE BUITENZORG
MOORMAN'S PERIODIEKE PERS N.V. — DEN HAAG 1936
BIBLIOTHEEK OER
RIJKSUNIVERSITEIT
AAN MIJN OUDERS
AAN MIJN AANSTAANDE VROUW
-ocr page 8- -ocr page 9-Het is mij een behoefte, dit voorwoord te beginnen n^et een eer-
biedige hulde aan de nagedachtenis van Professor Went, ingegeven
door gevoelens van dankbaarheid voor hetgeen hij voor mijn academi-
sche opleiding heeft beteekend.
Tot U, Hooggeleerde Kögl, Hooggeachte Promotor, gaat mijn erken-
telijkheid in het bijzonder uit; in de eerste plaats wel voor al Uw
belangstelling, getoond in mijn werk en in mijn persoon. Niet licht
zal ik vergeten, wat ik verder-aan U te danken heb voor de vol-
tooiing van den arbeid, waarvan dit proefschrift de afsluiting is.
Hooggeleerde Cohen, Hooggeleerde Kruyt, niet genoeg kan ik het waar-
deeren, dat Gij beiden het zijt geweest, die mij hebt ingewijd in de
theoretische en practische beoefening der physische en colloïd-chemie.
Zonder Uw zeer gewaardeerde voorlichting en daadwerkelijke mede-
werking, Zeergeleerde Mejuffrouw Erxleben, ware het onmogelijk geweest,
het in deze dissertatie behandelde onderwerp in dezen vorm af te
sluiten. Met genoegen zal ik steeds terugdenken aan de aangename
sfeer, waarin onze gemeenschappelijke arbeid werd verricht.
An dieser Stelle möchte ich auch Ihnen, sehr verehrter Herr Professor
Windaus, herzlich dafür danken, dass ich in Ihrem Institut die Tech-
nik der Ultra violett-Absorptionsmessungen erlernen konnte.
Groote erkentelijkheid voel ik jegens de verdere leden van den
wetenschappelijken staf van ons laboratorium voor den vriendschappe-
lijken omgang; eveneens geldt dit diegenen onder de candidaten,
welke mij door het vervaardigen van preparaten behulpzaam zijn
geweest, terwijl tenslotte aan alle leden van het personeel lof ge-
bracht wordt voor de hulpvaardigheid en toewijding, die ik steeds
van hen heb mogen ondervinden.
INHOUDnbsp;^
Blz.
INLEIDING......................
HOOFDSTUK I................... •
De foto-electrische methode voor de quantitatieve bepaling
van absorptiespectra in het ultraviolet volgens Pohl.
HOOFDSTUK II....................
De isoleering van auxine-a, auxine-a-lacton en auxine-b.
HOOFDSTUK III.................. •
De absorptiespectra van auxine-a, auxine-a-lacton en auxine-
b in het ultraviolet (230—400 rnjj.) in verband met de auto-
inactiveering dezer stoffen.
HOOFDSTUK IV...................
Over het verband tusschen de spectraal-analytische en
chemische onderzoekingen. Samenvatting.
V-t'5
-ocr page 13-DOEL VAN HET ONDERZOEK.
Gedurende reeds een aantal jaren wordt in het organisch-chemisch
laboratorium der Rijksuniversiteit te Utrecht een reeks onderzoe-
kingen verricht, welke tot doel hebben, de samenstelling en eigen-
schappen van een aantal phytohormonen te weten te komen. Onder
deze categorie van voor het plantaardig organisme zeer belangrijke
verbindingen nemen de „auxinenquot; een allereerste plaats in. Dit
zijn immers de stofTen, welke bij zeer uiteenloopende groepen uit
het plantenrijk de functie van regulator bij den lengtegroei uit-
oefenen. Hun invloed betreft in het bijzonder het proces der cel-
strekking. Onder de vele litteratuur, welke zich met de botanische
zijde van dit vraagstuk bezig houdt, moge in het bijzonder verwezen
worden naar de voortreffelijke beschouwingen door F. A. F. C.
Went aan dit onderwerp gewijd in het „Lehrbuch der Pflanzen-
physiologiequot;
Het is aan Kögl, Erxieben en Haagen Smit, die zich
met de chemie van de auxinen bezig hielden, vrij spoedig gelukt, deze
in zuiveren toestand te isoleeren. Het duurde niet lang, of de samen-
stelling kon bepaald worden en na eenige jaren was men zoover
gevorderd, dat een volledige kennis omtrent de structuur en de eigen-
schappen dezer verbindingen was verkregen. Een duidelijk en vol-
ledig overzicht betreffende de meeste en belangrijkste der daartoe
verrichte onderzoekingen vindt men in een samenvattend artikel van
Mej. Erxieben, verschenen in het tijdschrift: „Ergebnisse der
Physiologie und experimentellen Pharmakologiequot;
Met uitzondering van het z.g. hetero-auxine, welk een op zichzelf
staand karakter bezit, behooren de auxinen tot de alicyclische ver-
bindingen. Zij zijn relatief eenvoudig gebouwd en vertoonen onder-
ling zeer nauwe verwantschap, hetgeen blijkt uit de gemakkelijke
1)nbsp;Kosty tschew-Went: „Lehrbuch der Pflanzenphysiologiequot;, deel II,
pag. 282 e.V.
2)nbsp;Erg. Physiol. expt. Pharm. 57, 186 (1935)-
-ocr page 14-wijze, waarop zij in elkander omgezet kunnen worden. Op het
oogenblik zijn er drie bekend: auxine-a, auxine-a-lacton en auxine-b.
De aanleiding tot het onderzoek, in de volgende bladzijden be-
schreven, is het kort na den aanvang van de werkzaamheden in dit
laboratorium ontdekte, zéér onaangename feit, dat deze stoffen,
zelfs in den meest zuiveren toestand, vrij spoedig, doch in elk geval
na twee tot drie maanden, hun physiologische werkzaamheid vol-
komen verliezen.
Natuurlijk werden ook de inactieve producten op hun eigenschap-
pen onderzocht, waarbij al spoedig aan het licht kwam, dat de
chemische samenstelling niet verandert. Ook kwam vast te staan, dat
zoowel de dubbele binding, als de vrije carboxylgroep in de onwerk-
zame verbinding aanwezig zijn. Maar toch bleek het inactieve
materiaal zich in verschillende opzichten anders te gedragen. Zoo
constateerde men een verandering in de optische draaiing; het smelt-
punt, hoewel nagenoeg gelijk gebleven, wees op de aanwezigheid van
twee stereo-isomeren, terwijl een gewichtige ontdekking gedaan werd
met betrekking tot de z.g. mutarotatie. Bij auxine-a en het lacton
was n.1. gevonden, dat zij in 96% alcohohsche oplossing mutarotatie
vertoonen. Daarbij kon vastgesteld worden, dat na verloop van
enkele uren een eindwaarde der optische draaiing wordt bereikt,
welke bij berekening blijkt overeen te stemmen met een constante
verhouding van zich met elkaar in evenwicht bevindende hoeveel-
heden zuur en lacton. Het feit duidt er op, dat wij in dit geval met
een 8-lacton te maken hebben.
Het was daarom een verrassende ontdekking, toen aan het hcht
kwam, dat inactief auxine-a in oplossing niet mutaroteert!
Het is ook gelukt, het onwerkzame materiaal door gefractioneerde
kristallisatie in twee isomere componenten te scheiden; deze zijn toen
„pseudo-auxine-ajquot; en „pseudo-auxine-agquot; genoemd.
Met dat al was het toch niet goed mogelijk, zich een bevredigende
voorstelhng omtrent het chemisme der inactiveering te vormen. Om
hierin te slagen, heeft men toen de mogelijkheid in overweging
genomen, of welUcht door de bestudeering der absorptiespectra in
het ultraviolet tijdens het afnemen der physiologische werkzaamheid
nieuwe aanknoopingspunten gevonden zouden worden. Aan schrijver
dezes is toen gevraagd, zich met die taak te willen belasten. Gelijk-
tijdig en in verband hiermede heeft Mej. Erxleben toen haar
krachten gewijd aan het chemisch-analytisch onderzoek van de
pseudo-auxinen. In nauwe samenwerking hebben wij wederzijds van
elkanders resultaten gebruik gemaakt en op die wijze was het moge-
lijk, het gestelde probleem in relatief korten tijd tot oplossing te
brengen, ondanks de moeilijke toegankelijkheid en het labiele karak-
ter der betrokken verbindingen.
Voor de metingen der absorptie in het ultraviolet beschikt ons
laboratorium sinds eenigen tijd over een instrument, waaraan de
foto-electrische methode ten grondslag ligt. Deze door Pohl
ontworpen apparatuur wordt in ons land nog betrekkelijk weinig
gebruikt. Schrijver dezes had het voorrecht, in 1934 een kort bezoek
te mogen brengen aan het laboratorium van den ontwerper te
Göttingen, waar hem de toepassing getoond werd, terwijl hij in het
chemisch instituut van Windaus, alwaar sinds vele jaren, voor
soortgelijke doeleinden als de onze, genoemde werkwijze wordt toe-
gepast, gelegenheid kreeg, zich de techniek der quantitatieve meting
van absorptiespectra geheel eigen te maken.
Hoofdstuk I zal in verband met het voorgaande een uitvoerige
beschrijving van bouw en werking van het apparaat bevatten.
In hoofdstuk II zal vervolgens, in zeer beknopten vorm, de isolee-
ring van auxine-a, auxine-a-lacton en auxine-b, zooals die in het
Utrechtsche laboratorium ten uitvoer wordt gebracht, beschreven
worden.
Hoofdstuk III geeft een uitgebreid overzicht van de resultaten
der metingen van de ultraviolet-absorptiespectra dezer verbindingen.
Tenslotte zal hoofdstuk IV de chemische onderzoekingen samen-
vatten, in aansluiting op het voorgaande verricht teneinde het pro-
bleem der inactiveering geheel tot klaarheid te brengen. Deze zijn
grootendeels het werk van Alej. Erxieben.
De verschillende onderwerpen loopen nogal sterk uiteen van karak-
ter; wij hebben derhalve aan het eind van elk hoofdstuk de daarin
behandelde litteratuur telkens afzonderlijk samengevat in een over-
zicht. De cijfers tusschen haakjes in den tekst hebben dus steeds be-
trekking op de betreffende lijst van publicaties.
HOOFDSTUK L
DE rOTO-ELECTRISCHE METHODE VOOR DE Q.UANTITATIEVE BE-
PALING VAN ABSORPTIESPECTRA IN HET ULTRAVIOLET VOLGENS
POHL.
Voor de meting van het absorbeerend vermogen van opgeloste
stoflfen voor ultraviolet licht (tusschen 400 en 230 m^x) beschikt ons
laboratorium over een apparaat, hetwelk door Prof. R. W. Pohl
voor dit doel is ontworpen i). Het hieraan ten grondslag liggende
principe — de licht-electrische jotometrie — is afkomstig van Elster
en G e i t e 1 (i), die reeds in 1893 de experimenteele basis hiervoor
gelegd hebben. Zij maakten daarbij gebruik van de eigenschap van
verschillende metalen (zink, alkaliën), om bij bestraling met licht
electronen uit te zenden. Wanneer n.1. deze metalen in een dunne
laag aangebracht zijn binnen in een glazen bol en er zorg voor
gedragen is, dat deze laag geleidend is verbonden met de negatieve
pool van een batterij, terwijl zich daar tegenover in de geëvacueerde
ruimte een metalen draad bevindt, welke met de positieve zijde van
het element in verbinding staat, dan is de z.g. fotostroom, welke bij
belichten van de metallische laag ontstaat, op verschillende manieren
te meten. Elster en Geitel gebruikten bij hun eerste proeven
slechts een gevoeligen galvanometer, maar konden toch al met groote
zekerheid aantoonen, dat de sterkte van den fotostroom recht evenredig is
met de intensiteit van de opvallende straling. Hiermede hadden zij dus
een nieuwe methode gevonden, om quantitatief lichtsterkten te meten.
In den loop der jaren is uit dit principe een geheel zelfstandige
methodiek gegroeid, welke met goed gevolg toegepast wordt naast
andere werkwijzen. Vooral in de handen van Pohl en medewer-
kers heeft zij gedurende de laatste twintig jaren groote verbeteringen
ondergaan. Haar bruikbaarheid als hulpmiddel bij het chemisch
onderzoek is een tiental jaren geleden zeer duidelijk aan den dag
getreden, toen met dit toestel de ultraviolet-absorptiespectra van
hef Cholesterine en zijn bestralingsproducten werden bestudeerd (2). Men
1) De levering geschiedde door de firma Spindler amp; Hoyer te Göttingen.
-ocr page 18-verkeerde tot op dat oogenblik in de overtuiging, dat de eerstgenoemde
verbmdmg het z.g. provitamine-D zou zijn, hetwelk door krachtige
behchtmg met ultraviolette stralen in het antirachiüsch werkzame
product omgezet zou worden. Teneinde nu bij de absorptiemetingen
gevrijwaard te zijn tegen mogelijke photochemische reacties, moest
een methode worden gekozen, waarbij de te gebruiken lichtintensitei-
ten van dien aard zijn, dat inderdaad deze storingen werden ge-
èhmineerd. Bij het apparaat van Pohl is dit het geval gebleken,
zoodat men bij het vitamine-D-onderzoek met succes hiervan gebruik
heeft kunnen maken. In de eerste plaats wel kon uit het absorptie-
spectrum van het Cholesterine, hetwelk op deze wijze tot circa 250 m/x
werd bepaald, de gevolgtrekking gemaakt worden, dat niet deze stof
zelve, doch een in minimale hoeveelheid aanwezige verontreiniging
de rol van het provitamine-D vervult. Dit bracht Windaus en
Hess (3) er toe, het probleem der Sterinen en hun samenhang met
het anürachitisch werkzame vitamine opnieuw van chemische zijde
aan te pakken. Inderdaad kwam toen aan het licht, dat niet het
Cholesterine zelf, doch het er nauw mede verwante en dientengevolge
er quantitatief moeilijk van te scheiden ergosterine het lang gezochte
provitamine-D was. Met recht kan hieruit afgeleid worden, dat de
foto-electrische absorptiemetingen het chemisch onderzoek den weg
gewezen hebben.
In den loop der toen volgende jaren heeft een lange reeks naspo-
ringen in het laboratorium van Windaus, waarbij het optisch
onderzoek met behulp van het toestel van Pohl goede diensten
bewees, het vraagstuk van het vitamine-D een heel eind nader tot de
oplossing gebracht (4), (5), (6), (7), (8), (9). De bruikbaarheid van
dit apparaat als hulpmiddel in het chemisch laboratorium is hierbij
opnieuw bevestigd.
Ofschoon door den ontwerper zelf reeds verschillende uiteenzet-
tingen zijn gegeven betreffende bouw en werking dezer apparatuur,
(2), (4), (10), zullen wij in de volgende bladzijden ook eenigszins
uitvoerig ons ermede bezig houden, omdat men hier te lande nog
betrekkelijk weinig gebruik van dit toestel maakt.
Voor een goed overzicht is het noodzakelijk de twee belangrijke
onderdeelen scherp van elkander te onderscheiden: den Monochromator
en de eigenlijke foto-electrische meetinrichting.
Wat eerstgenoemde betreft, kunnen wij verwijzen naar de publi-
caties van Lehmann (ii) en Rudert (12), die Wr het eerst
de methode der dubbele kleurschifting met behulp van twee prisma's
hebben toegepast, teneinde heel zuiver monochromatisch licht te
krijgen. Dit laatste is in ons geval een absolute noodzaak, omdat wij
te maken hebben met fotocellen, die als lichtgevoelig metaal kalium
bevatten, hetwelk een groote selectieve gevoeligheid voor verschil-
lende lichtsoorten bezit. In dit toestel is derhalve eveneens de dubbel-
monochromator een der belangrijkste onderdeelen.
De bouw ervan is als volgt: een zware optische bank dient als onderstel; deze
bestaat uit een rail van 50 cm, welke vast is bevestigd. Ter weerszijden hiervan
zijn twee andere rails (resp. 75 en 100 cm lang) aangebracht en wel zóódanig, dat
zij draaibaar zijn in het horizontale vlak (zie figuur I). Boven op de verticale assen
bevindt zich ruimte voor de opstelling der prisma's. Het materiaal, waaruit deze
bestaan, is steenzout, dat boven kwarts het voordeel bezit van een sterker disper-
geerend vermogen, terwijl de doorlaatbaarheid voor licht met golflengten kleiner
dan 250 mfjL grooter is. De brekende hoek is 60°; een automatisch werkende inrich-
ting zorgt voor het behoud van den stand der minimum-deviatie, wanneer deze voor
een bepaalde golflengte eenmaal verkregen is. Het spreekt natuurlijk vanzelf, dat
het materiaal, waaruit de prisma's geslepen zijn, aan strenge eischen, wat betreft
optische eigenschappen, heeft te voldoen. In de eerste plaats wel moet het onberis-
pelijk homogeen zijn; verder is het noodzakelijk, met het oog op de hygroscopische
gevoeligheid van steenzout, dat bijzondere voorzorgsmaatregelen getroffen wor-
den, teneinde het aantasten der brekende vlakken door sporen vocht tegen te gaan.
Om dit euvel te vermijden, zijn electrische verwarmingsinrichtingen aangebracht
vlak onder de plaats, waar deze instrumenten zijn opgesteld, waardoor zij voort-
durend op eenige graden boven kamertemperatuur gehouden worden.
De optische inrichting bestaat voor het overige uit een aantal kwartslenzen en
eenige spleten, die als volgt zijn aangebracht (zie figuur I).
Op den vasten arm, precies in het midden, bevindt zich de kromme spleet Sp^,
waarvan de breedte regelbaar is; het onderstel daarvan bevat bovendien een slede,
welke met een micrometerschroef heen en weer bewogen kan worden, zoodat het
geheel verstelbaar is in een horizontale richting, loodrecht op de rail, over afstan-
den, welke tot op 0,01 mm ingesteld kunnen worden. Ten opzichte van dit instru-
ment zijn de verdere onderdeelen zoo symmetrisch mogelijk geplaatst. Allereerst
bevinden zich ter weerszijden, er vlak tegen aan, twee kwartslenzen I3 en ver-
volgens weer twee lenzen L^ en L-^ op korten afstand van de prisma's. Een foto-
grafische afsluiter A maakt het mogelijk, naar believen licht door te laten of den
stralengang te onderbreken. Deze heele opstelling maakt de afbeelding van Pr^
in Pr^ mogelijk.
Op de rechter (beweegbare) rail bevindt zich, om te beginnen, weer een lens
(il), niet ver van Pr^', op 18 cm (d.i. de gemiddelde brandpuntsafstand van de
lenzen L^ tot en met Lj voor de ultraviolette stralen in het gebied van 230—400 m/i)
^nbsp;A: afsluiter. Voor verderen uitleg: zie tekst,
van staat een gewone spleet waarachter direct, op slechts x
de lichtbron, in ons geval een kwarts-kwiklamp wordt geplaatst We laatst
eenoemde voorwerpen worden tezamen in een hchtdichte kast opgesteld.
'Tickten nu onze aandacht op den linker arm, dan treffen wij eerst opnieuw
een lens (Le) aan, waarvan de positie in alle opzichten beantwoordt aan die van
E^v^oÏei me'rken wij een derde spleet op, die een nauwkeu^ regelen
bJ^edte heeft en welke, wat plaatsing betreft, een spiegelbeeld is van Sp,.
Bii nadere bestudeering van deze opstelling valt het volgende op te merken:
wÏÏn'r de lichtbron inlerking is gesteld, zal de daarvan -tgezonden ^^^^
mits door eenig probeeren een gunstigen stand van de rechter rail is gevonden een
Wd vannbsp;verschillende kleuren op het vlak v- ^^^^^^^
violette stralen kunnen zichtbaar g--'^^^^ ^^^^^^^nbsp;correspondeeren
o. ao. is .t het
onmogel^k is, om alle ^en
ir.t?o?het vlak van afgebeeld te krijgen; men ^an
dat zil door L; heen en weer te bewegen in de richtmg van de l-h^rakn
een.o£ns duidelijk geprojecteerd worden. Dit feit is het g-olg van ^^
matisch zijn der kwartslenzen. Nu zijn echter scherp begrensde beelden voomaarde
teneinde zuiver monochromatische lichtsoorten te verkrijgen,nbsp;bovenge
noemde eigenschap der lenzen gecorrigeerd moet worden. Dit geschiedt door
-ocr page 21-naar behoefte voor elke lichtsoort te verplaatsen. Het is inmiddels mogelijk, aldus
een overzicht te krijgen van het emissie-spectrum van kwikdamp, waarvan de
voornaamste, ultraviolette, lijnen in figuur H zijn weergegeven.
li^ 1 i ■■■ Hilii ■■ I ■ ■ H ■ e
Fig. II. Ultraviolette emissie-spectrum van de kwartskwiklamp (golflengten in m/x).
Om nu het apparaat in orde te brengen voor de absorptiemetingen, gaan wij
als volgt te werk: De slede van Sp^ wordt precies in den aangegeven o-stand ge-
bracht; door draaien van de rechter rail en verschuiven van L.^ zorgen wij er voor,
dat de lijn met de golflengte 280 mju, (ongeveer hei midden van het ultraviolette
deel van het spectrum) scherp afgebeeld op de opening van Sp^ valt. Is deze mani-
pulatie gelukt, dan zetten wij den arm vast, noteeren den stand van L2 en brengen
Z5 in een positie, welke symmetrisch daarmede ten opzichte van Sp^ gelegen is.
Een en ander wordt zeer vergemakkelijkt, door op de middelste rail aan beide
uiteinden een reep millimeterpapier te plakken en daarop merkteekens aan te
brengen.
Nu bevestigen wij op Sp^ een uraanglaasje en bewegen den linker arm, totdat
daarop de (ditmaal opnieuw geschifte) lichtstraal precies in de opening valt,
waarvan de breedte symmetrisch te regelen is. Gewoonlijk kan men inderdaad
waarnemen, dat nog sporen licht van andere golflengten, door Sp^ mede doorge-
laten tengevolge van onvermijdelijke verstrooiing in de lenzen en het eerste prisma,
dank zij de herhaalde schifting thans links en rechts van den hoofdbundel afge-
bogen en dus onschadelijk gemaakt worden. De tweede rail wordt nu ook vast-
gezet en het toestel is gereed, wat de optische inrichting betreft. Teneinde andere
lijnen uit het spectrum van de lichtbron op het midden van Sp^ te doen vallen,
behoeven wij slechts Spj^ met den micrometerschroef zóódanig te verstellen, dat zij
één voor één als het ware ,,uitgezeefdquot; worden uit de reeks, welke op het vlak van
geprojecteerd wordt. Teneinde het verkrijgen van scherpe beelden tot stand
te brengen, teekenen wij eens en voor altijd de verschillende posities van L^ en Lj,
overeenkomende met de diverse golflengten, aan op de reeds genoemde strooken
millimeterpapier. Tijdens de eigenlijke absorptiemeting behoeven wij dus voor
het opzoeken van een nieuwe lichtsoort slechts de twee volgende manipulaties te
verrichten:
A)nbsp;ij cn Z.5 in den juisten stand te plaatsen;
B)nbsp;de opening van Sp-^ met behulp van den micrometerschroef precies in den
stralengang van de betreffende lichtsoort te brengen, hetgeen met een voor te
schuiven uraanglaasje zonder moeite te controleeren is. De breedte van de spleet
mag vanzelfsprekend niet grooter zijn, dan noodig is voor het laten passeeren van
den geheelen lichtbundel. Gewoonlijk hebben wij steeds zooveel mogelijk een con-
stante breedte gebruikt.
Richten wij thans onze aandacht opnieuw op den linker arm, dan zien wij
achter Sp3 weer een lens Z.,, welke het thans zuiver monochromatische licht, dat
Fig. IV. Inwendige bouw van een electrometer.
Fig III. A. Smakula-cuvet met dubbele stop. B. Gewone kwartscuvet.
^ Beide op de helft van de ware grootte.
verlaten heeft, tot een evenwijdigen bundel maakt. Deze passeert allereerst de
cLtten (Cu), welke op een houder vóór de fotocel F, zyn aangebracht, en valt
tenslotte op het kwartsvenster van laatstgenoemd instrument. Er kunnen dne
cuvetten naast elkander aangebracht worden; in het midden plaatst men gewoonhjk
degene, welke gevuld is met het oplosmiddel, terwijl aan een of be.de zyden daar-
van naar behoefte andere, gevuld met oplossingen, opgesteld kunnen worden.
Door een daartoe geconstrueerde inrichting kunnen zij beurtelings snel in den
stralengang geschoven worden, waardoor het werk zonder onderbrekmg voort
quot;quot;^DeTuvetten zijn geheel uit gesmolten kwarts vervaardigd i); voor het oplos-
middel wordt steeds een met enkelvoudigen stop gebruikt. De oplossmgen daaren-
tegen brengen wij altijd in z.g. Smakula-cuvetten (zie figuur III), welke een dubbele
afLiting bezitten (.i. Hierin kan men stoffen, welke in aanrakmg met lucht
nSt bestendig zijn, vooral bij bestraling met ultraviolet hcht zonder bezwaar
gedurende längeren tijd bewaren. Voor onze metingen gebruikten wij deze ter
dikte van i mm; vooraf werden zij met behulp van een microscoop gecontroleerd
op hun planparalleliteit. Nooit zijn door ons afwijkingen in dat opzicht gevonden.
De bepaling van de werkelijke dikte, tot op 0,01 mm nauwkeurig, kon dan tege-
lijkertjd geschieden en de aldus gevonden waarde, brachten wij dan bij formule i
in rekening.
1) Ze zijn betrokken van de Firma HanfF amp; Buest te Berlijn.
-ocr page 23-i 1
-ocr page 24-De foto-electrische intensiteitsmeting berust, zooals in het begin
reeds is opgemerkt, op de onderzoekingen van Elster en Geitel
(I.e.), welke zich gedurende vele jaren bezig hebben gehouden met
de bestudeering van de eigenschappen van fotocellen, gevuld met
alkalimetalen. Daarbij hebben zij een reeks foutenbronnen, welke de
rechte evenredigheid tusschen lichtintensiteit en fotostroom kunnen
verstoren, opgespoord en middelen aangegeven, om deze te eHmi-
neeren (14). Later hebben ook Pohl en Pringsheim (15),
(16) hun krachten aan dit vraagstuk gewijd. De door vele ervaringen
beproefde methode, welke het resultaat van dezen arbeid uitmaakt,
vindt men ook in ons apparaat toegepast. Deze bestaat in het meten
van de oplading van een electrometer, welke wordt veroorzaakt door
de in een zeker tijdsbestek in een fotocel vrijgemaakte electronen
tengevolge van de werking der opvallende lichtquanten. Te dien
einde wordt laatstgenoemd instrument opgenomen in een schakel-
schema, dat op het eerste gezicht veel overeenkomst vertoont met
hetgeen Elster en Geitel bij hun eerste proeven gebruikten.
Ook in ons geval verbindt men de negatieve pool van een batterij
(100 volt) met de lichtgevoelige laag metaal; de draad, die de elec-
tronen moet opnemen, staat echter in verband met den reeds ge-
noemden electrometer via een zeer goed geïsoleerden en afgescherm-
den geleider (zie figuur VI).
De bouw van den electrometer is als volgt: Twee evenwijdig gerichte reepen
metaal van wigvormige doorsnede worden met behulp van een element op een
constant potentiaalverschil gehouden. In de lengte is daartusschen een enkele
microns dikke draad van kwarts uitgespannen, welke bestoven is met een zeer
dunne laag platina of zilver, teneinde hem geleidend te maken (zie ook figuur IV).
Eenerzijds staat deze in verbinding met de fotocel, aan den anderen kant is hij
bevestigd aan een kwartsveertje, hetwelk met een schroef verstelbaar is. Deze
inrichting maakt het mogelijk, de mechanische spanning in den draad binnen zeer
wijde grenzen te regelen. Brengt men nu electrische ladingen er op aan, dan zal
een uitwijking plaats vinden; de grootte van dezen uitslag zal bij gegeven lading
van twee factoren afhangen:
A)nbsp;de zoojuist genoemde mechanische spanning;
B)nbsp;het potentiaalverschil tusschen de reepen.
De uitwijking wordt visueel geregistreerd met behulp van een microscoop,
voorzien van een oculairmicrometer. Het geheele toestel is vanzelfsprekend, in
verband met den teeren bouw van de essentieele onderdeelen en tevens ter afscher-
ming van electrostatische invloeden van externen aard, in een geaard metalen
kastje ingebouwd. Hetzelfde is ook het geval met de fotocel en den geleider. Verder
is ook, met uitzondering natuurlijk van de oogenblikken, waarop een metin?
plaats vmdt, laatstgenoemde voortdurend met een drukcontact op de aardleiding
aangesloten. Du geschiedt, om te voorkomen, dat tengevolge van een mogelijke
Ih T rquot;.nbsp;door het vallen van grootere of kleinere
hoeveelheden hcht m het venster van de fotocel, de draad zóóver uit gaat wijken,
-fnbsp;tegen een der metalen reepen aan slaat. Meestal
beteekent dit een onaangename stagnatie, daar vaak pas
na zeer veel moeite dit voorwerp weer los te krijgen is en
de kans op breken heel groot is.
De genoemde constructie van den electrometer is ook
het resultaat van langdurige proefnemingen (17), (18),
(19), (20). Men moet echter in het oog houden, dat het
instrument zonder meer niet te gebruiken is. Bij de bepaling
van lichtabsorpties komt het er op aan, de verhouding van
twee lichtintensiteiten te leeren kennen. Het is derhalve
^ig. V. Verklaring: noodzakelijk, het verband tusschen den uitslag, welke dit
standT™; sdiuifcon: j^PP^'-^^^'J^nbsp;de op de fotocel gevallen hoeveelheid
tact; V: voltmeter; A :nbsp;kennen. Het is gemakkelijk in te zien, dat het aantal
aansluiting aardlei- hchtquanten, dat op de lichtgevoelige laag valt recht
quot;''quot;^^leftrolTirquot;''quot;® evenredig is met het aantal vrijgemaakte electronen; dit
electrometer. laatste op zijn beurt staat in lineair verband met de
'admg, die. de electrometerdraad ontvangt. Mits derhalve
deze, benevens de geleider, steeds dezelfde capaciteit bezit; zal de electrostatische
spannmg ook recht evenredig zijn met de lading. Men kan daarom het verband
tusschen lichtintensiteit en uitslag te weten komen, door de onderlinge af-
hankelijkheid van spanning en uitslag te bepalen. Dit laatste nu geschiedt op
zeer eenvoudige wijze met behulp van een potentiometerschakeling, als in
hguur \ IS weergegeven. Als contrôle gebruiken wij een goede voltmeter, die een
—r-
G2
100
-X—
J-Xf
[ff
Ti
m
£2
'-ilifiliihhl-^
P ~
BOV—
-60V
601/—
Fig. VI. Verklaring: E: electrometers; F: fotocellen; G: geleiders; Z): drukcontacten;
A: aarde. Voor verderen uitleg: zie tekst.
aflezing tot op 0,05 volt mogelijk maakt. Het komt hierbij, zooals duidelijk is, in
de eerste plaats er op aan, dat de verhoudingen tusschen de uitslagen eenerzijds
en de aangelegde spanningen andererzijds, met groote nauwkeurigheid vastgesteld
worden. Het vergemakkelijkt daarom de bepalingen ten zeerste, wanneer er zorg
voor gedragen wordt, dat ook de uitslagen in lineair verband staan tot de span-
ningen.
Dit is te bereiken, door de mechanische spanning in den draad met behulp
van den stelschroef te varieeren; desnoods verandert men het potentiaalverschil
der beide reepen. De beste resultaten van de absorptiemetingen worden verkregen,
wanneer de gevoeligheid van den electrometer circa 20 schaaldeelen voor i volt
bedraagt (0,05 volt/schaaldeel). Na eenig probeeren is dit gemakkelijk te bereiken;
het spreekt vanzelf, dat telkenmale, voor men een nieuw preparaat gaat door-
meten, de electrometer opnieuw geijkt moet worden.
Wil men nu bij een bepaalde golflengte de absorptie bepalen, dan
gaat men gewoonlijk aldus te werk: Men stelt met een chronometer
den tijd vast, benoodigd voor het verkrijgen van een uitslag van
20 schaaldeelen, terwijl de cuvet met oplosmiddel in den lichtbundel
is opgesteld; vervolgens meet men de uitwijking, welke in denzelfden
tijdsduur verkregen wordt, wanneer de cuvet met de oplossing voor
de fotocel is aangebracht. Men kan ook omgekeerd de tijden meten,
noodig voor het bereiken van dezelfde aanwijzingen van den electro-
meter bij oplosmiddel en oplossing; de verhouding der intensiteiten
is dan omgekeerd evenredig aan die der bijbehoorende tijden.
Deze twee methoden hebben het nadeel, dat tusschentijdsche ver-
anderingen der primaire stralingsintensiteit kunnen optreden zonder
dat men in staat is, hun invloed te elimineeren. Daarom is aan het
toestel van P o h 1 de volgende compensatie-inrichting aangebracht,
waarmede deze ongunsdge factor uit te schakelen is. Tevens maakt
deze het gebruik van een chronometer overbodig. Zij berust op de
navolgende kunstgreep:
Een tweede fotocel F^ vangt het hcht op, dat door het voorste
brekende \ lak van het prisma Pr^ wordt teruggekaatst. De intensiteit
van dezen bundel wordt met behulp van een tweeden geleider en
precies gelijk gebouwden electrometer als in het bovenstaande be-
schreven is, gemeten. Indien men nu er zorg voor draagt, dat, zoowel
tijdens de bepahng van de sterkte van den lichtbundel, die door de
oplossing is gevallen, als tijdens de meting van de intensiteit van het
hcht, dat door de cuvet met oplosmiddel is heengegaan, de z.g.
contrêle-electrometer tot hetzelfde eindbedrag wordt opgeladen, dan
heeft men steeds de zekerheid, dat in beide gevallen totaliter dezelfde
aantallen lichtquanten door de primaire straHng op de cuvetten zijn
geworpen, onverschillig, welke intensiteitsschommelingen deze mocht
hebben ondergaan.
De opstelling in figuur I spreekt nu geheel voor zichzelf; in figuur
VI kan men zien, hoe de schakeHng der beide fotocellen met bijbe-
hoorende geleiders, electrometers en batterijen in elkaar zit. De hulp-
spanning op de twee reepen ter weerszijden van den meetdraad
bedraagt gewoonlijk plus en minus 60 volt; het midden van de be-
treffende elementen is geaard, zooals ook het geval is met de positieve
zijde van de batterij, welke de fotocellen voedt. Het is duidelijk, dat
de contróle-electrometer niet tusschentijds geijkt behoeft te worden,
daar deze slechts telkens dezelfde totale lading behoort te registreeren.
Het verdient natuurlijk aanbevehng, de gevoeUgheid ongeveer even
groot te maken als het geval is met den meet-electrometer.
Er bestaan natuurlijk ook andere compensatie-methoden; hier
mogen die van K o c h (21), v. H a 1 b a n en G e i g e 1 (22) en
V. Halban en Siedentopf (23) gememoreerd worden.
Om tenslotte in het kort den gang van zaken bij een absorptie-
meting nog eens duidelijk te illustreeren, gaan wij uit van de ver-
onderstelling, dat de monochromator de lijn A = 313 m/j. projecteert
op de cuvet met oplosmiddel. Om te beginnen verzwakken wij met
behulp van een aan L^ bevestigd iris-diafragma de straling van de
lichtbron een weinig, aangezien het licht van deze golflengte een vrij
groote primaire intensiteit heeft. Vervolgens sluiten wij A, steken de
lampjes aan, welke de electrometers van binnen verlichten en dooven
de lichten in het vertrek. Verbreken wij de contacten, welke de
aardverbinding van de geleiders tot stand brengen, dan mogen de
electrometers, ook na längeren tijd, geen uitslag vertoonen. Blijkt dit
het geval te zijn, dan is dit een bewijs, dat geen electrostatische
storingen van buiten te vreezen zijn. Wordt A thans geopend, dan
gaan de draden uit den o-stand afwijken; in het algemeen zal dit in
beide instrumenten niet met even groote snelheid geschieden, zoodat
wij A weer sluiten. Door het loslaten der drukcontacten komen de
draden vanzelf weer in de oorspronkelijke positie.
Door de breedte van Sp^ te varieeren en gebruik te maken van een
voor het kwartsvenster van F^ aangebracht iris-diafragma, zal het na
eenig probeeren gelukken, zóóver te komen, dat de beide electrometers
gelijktijdig den stand ,,2oquot; van de sehaalverdeeling als uitwijking ver-
toonen. Hiermede is het eerste deel der meting beëindigd; het getal
20 wordt genoteerd voor de waarde van Iq (zie formule i).
Nu schuiven wij de cuvet met oplossing in den stralengang en her-
halen de manipulaties, m.a.w. er wordt net zoolang licht doorgelaten,
tot de contróle-electrometer weer den stand „20quot; bereikt heeft;
terstond sluiten wij A dan weer en lezen meteen af, wat het andere
instrument aanwijst. Voor alle zekerheid herhalen wij dit laatste deel
der proef één of meer malen; blijft de uitslag constant, dan noteeren
wij de waarde ervan als Id (zie formule i). Het slot van de handeling
bestaat in het opnieuw voorschuiven van de cuvet met oplosmiddel
en een tweede meting van lo', vinden wij ook thans de waarde „20quot;,
dan mag aangenomen worden, dat tijdens de meting geen enkele
storing is opgetreden.
Op de zoo juist beschreven wijze gaat men te werk bij alle lijnen
uit het i/^-spectrum, die voor ons doel van belang zijn, t.w.: 405,
365, 334= 3i3gt; 302, 297, 289, 280, 275, 270, 265, 254, 248, 240, 238
en 234 m/x. Voor de berekening van de absorptie kan men gebruik
maken van de volgende formules, welke alle gemakkelijk af te leiden
zijn uit de wetten van Beer en Lambert:
,nbsp;2,3 lo
Onder k verstaat men de moleculaire absorptiecoëfficiënt, c stelt voor
de concentratie der betreffende oplossing, uitgedrukt in mol/1, d is
de dikte der vloeistoflaag (cuvet) in cm, terwijl de beteekenis van
Iq en Id in het voorgaande reeds is uiteengezet: het zijn de relatieve
lichtintensiteiten, beboerend bij de Uchtbundels, welke het oplos-
middel, resp. de oplossing gepasseerd zijn. Het getal 2,3 is de om-
rekeningsfactor, die tevoorschijn komt bij het omzetten van natuur-
lijke in Briggiaansche logarithmen.
Het is niet altijd mogelijk of gewenscht, de moleculaire grootheid k
te bepalen; men maakt ook dikwijls gebruik van de volgende uit-
drukking :
Hier stelt h de absorptiecoëfficiënt van de gegeven oplossing voor,
-ocr page 30-waarbij dan wel de concentratie in g of mg/I dient te worden ge-
noemd. In dit geval geeft men d vaak in mm op; om verschillende
redenen zullen wij deze gewoonte hier volgen. Wanneer men in het
\ olgende zoowel h als k naast elkaar ziet opgegeven, dan bedenke
men dat deze constanten onderling in de volgende betrekking staan:
Ä X lO
3)
Meermalen zal men de uitdrukking „extinctiequot; kunnen tegen-
komen in de volgende bladzijden; hieronder verstaat men de vol-
gende grootheid:
lo
E = log-
Het feit, dat wij slechts de verhouding van Iq en In behoeven te ken-
nen, stelt ons in staat, met verwaarloozing van de eigen-absorptie
van het oplosmiddel en reflectie op voor- en achterwand van de cuvet-
ten, het absorbeerend vermogen van de opgeloste stof te bepalen.
Het is duidelijk, dat vorm en afmetingen der cuvetten geheel dezelfde
moeten zijn.
Het is inmiddels niet verantwoord, om oplosmiddelen met een
belangrijke eigen-absorptie te gebruiken. In de eerste plaats zal door
lo
de geringere hoeveelheid doorgelaten licht de bepaling van — niet
Id
zoo nauwkeurig kunnen geschieden als wel wenschelijk is. Maar in
de tweede plaats zal men bij tamelijk geconcentreerde oplossingen
den invloed ondervinden van het feit, dat de lichtstraal op zijn weg
door de cuvet met oplossing minder moleculen van het solvens zal ont-
moeten, dan op zijn weg door het zuivere oplosmiddel. Het is gemak-
kelijk in te zien, dat dan bij de bepaling van de absorptie zelfs zeer
groote fouten gemaakt kunnen worden.
Men moet dus bij de keuze van geschikte solventia met boven-
genoemden factor rekening houden. Nu zijn de meest gebruikelijke
organische oplosmiddelen: aethylalcohol en aether in dat opzicht
juist zeer geschikt. Ook chloroform kan als zoodanig goede diensten
bewijzen, terwijl gedestilleerd water weliswaar ook weinig eigen-
absorptie bezit, maar het bezwaar heeft van onvoldoende oplossend
vermogen voor de meeste te onderzoeken verbindingen. Het spreekt
vanzelf, dat genoemde vloeistoffen voor het gebruik aan zeer hooge
eischen, wat betreft chemische en optische zuiverheid, moeten voldoen.
Gewone 96% alcohol bevat vrij veel acetaldehyde; om dit te verwijderen gaat
men volgens een voorschrift van Dunlap (24) aldus te werk: men laat fijn-
verdeeld zilveroxyde in een overmaat loog gedurende 24 uur op de vloeistof in-
werken. Het acetaldehyde is dan tot azijnzuur geoxydeerd en wordt als zoodanig
vastgelegd. Met een goeden fractioneer-opzet destilleert men den alcohol af;
eventueel filtreert men dezen door gehard filtreerpapier, teneinde stofjes etc. te
verwijderen.
De aether, welke men in den handel verkrijgen kan, behandelt men vóór door
uitschudden met verdund zwavelzuur, verdunde loog en tenslotte met water. De
vloeistof wordt dan eerst op chloorcalcium en dan op metallisch natrium gedroogd
en vervolgens afgedestilleerd. Men bewaart den aether ook op natrium, teneinde
eventueele vorming van peroxyden tegen te gaan.
Met chloroform gaat men, om te beginnen, evenzoo te werk als in het voor-
gaande is aangegeven. Men droogt deze goed op CaCL^; tot slot wordt ook afge-
destilleerd. Het bewaren moet op een droge en koele plaats in het donker ge-
schieden.
Gedestilleerd water kan men eventueel direct gebruiken, wanneer tenminste
filtreeren door gehard filtreerpapier niet noodig is.
Bij de beoordeeling der uitkomsten van de absorptiemetingen is het gewenscht,
zich rekenschap te geven van den invloed van mogelijke ajieesfouten, die optreden
bij de vaststelling van de waarde van Iq. Een fout ten bedrage van o, i deelstreep
kan op de waarde van k oï h een verschillend effect hebben naar gelang van de
grootte van Iq, zooals uit onderstaand lijstje blijkt. In procenten uitgedrukt, be-
draagt dit effect bij
Id gelijk 19.................... 10 %
» gt;. 15.................... 2,5%
quot; » 10.................... 1,3%
quot; ,, 5.................... 1,5%
quot; quot; 1.................... 4.3%
Hieruit volgt, dat bij een uitslag van 10 schaaldeelen de invloed van een moge-
lijke afleesfout het geringst is. Wil men derhalve de absorptie bij een bepaalde
golflengte nauwkeurig kennen, dan kieze men de concentratie van de oplossing
zóódanig, dat voor ƒ£) een waarde in die buurt gevonden wordt. Men kan nu
echter na eenige complete metingen met oplossingen van verschillende sterkten
reeds met vrij groote nauwkeurigheid de absorptiekromme bepalen, daar de aflees-
fout in het gebied tusschen 5 en 15 schaaldeelen een gering effect uitoefent.
Heeft men te maken met een stof, welke niet aan de wet van Beer gehoor-
zaamt, m.a.w. is het absorbeerend vermogen van zijn oplossingen niet uitsluitend
een functie van de concentratie, dan kan het gebruik van verschillende concen-
traties voor een nauwkeurige meting van k over het heele golflengtegebied niet
tot het gewenschte doel voeren. Men zou dan één bepaalde oplossing in cuvetten
van verschillende dikten moeten doormeten. Wij hadden bij ons onderzoek niet
verwacht, dat zich een dergelijk geval zou voordoen; het bleek echter, dat auxine-b
in dit opzicht een afwijkend gedrag vertoont. Hierover zal nader in hoofdstuk HI D
mededeeling gedaan worden.
Uit de cijfers van alle door ons uitgevoerde bepalingen zal men kunnen op-
maken, dat dikwijls, ook bij verschillende metingen van één en dezelfde oplossing,
vrij groote schommelingen in de uitkomsten waar te nemen zijn. Indien men
bedenkt, hoe grooten invloed soms sporen verontreinigingen, die chemisch-analytisch
niet meer aan te toonen, laat staan te verwijderen zijn, kunnen hebben op het
absorbeerend vermogen voor ultraviolet licht, dan behoeft dit geen verwondering
te wekken, ook al mogen bij de uitvoering der bepalingen alle denkbare voor-
zorgen in acht genomen zijn. Bij de vaak zoo moeilijk toegankelijke verbindingen,
waarmede zich ons onderzoek bezig heeft gehouden, en welke bovendien een labiel
karakter bezitten, zijn rigoureus ten uitvoer gelegde zuiveringsmethoden, zooals
vaak elders toegepast konden worden, niet mogelijk. Vooral het feit, dat telkens
slechts zeer kleine hoeveelheden materiaal ter onzer beschikking stonden, heeft de
arbeid onder de gegeven omstandigheden soms in ongunstigen zin beïnvloed.
Niet onvermeld diene daarom te blijven, dat in drie opeenvolgende spectraal-
analytische bepalingen van het auxine-a-lacton-gehalte (voor nadere bijzonder-
heden zie hoofdstuk III C, waar de mutarotatieproeven beschreven zijn) van zekere
oplossingen, uitkomsten werden verkregen, die binnen één procent met elkaar
overeenstemmen. Hieruit blijkt ten duidelijkste, dat met inachtneming van de
uiterste voorzorgen, een reproduceerbaarheid van de resultaten verkregen kan
worden, welke die der chemische analyse nabij komt.
Om eventueele systematische fouten in de gevolgde methode te
kunnen vaststellen en hiermede tegelijkertijd een algeheele toetsing
van de betrouwbaarheid van het apparaat tot stand te brengen,
hebben wij meermalen, tezamen met andere bepalingen, ook ab-
sorptiespectra opgenomen van bekende en vaak onderzochte prepa-
raten. Zoo gebruikten wij ergosterine, opgelost in aether of alcohol,
als controle. Ter illustratie van de wijze, waarop de metingen gere-
gistreerd worden, geven wij hieronder een volledige tabel weer, opge-
maakt bij de bepaling van de absorptie van een ergosterine-oplossing
in de concentratie van 200 mg/1. Naast de uitkomsten van dezen
proef geven wij de waarden' weer, die, in verband met de resultaten
van vele metingen, zoowel door ons als door andere onderzoekers
verricht (o.a. Pohl), tot de betrouwbaarste cijfers te rekenen zijn.
In dit geval is de overeenstemming tusschen beide series zeer goed
te noemen.
In figuur VII geven wij de absorptiekromme van ergosterine
grafisch weer; aan de getrokken lijn liggen de in de laatste kolom
TABEL I. Bepaling van de absorptieconstante h van een 200 mgjl
aethylalcoholische ergosterine-oplossing.
Golflengte |
lo |
Id |
log Y |
h (gev.) |
h (beste waarde) |
405 |
20 |
20 |
— |
— |
— |
365 |
20 |
20 |
— |
— |
— |
334 |
20 |
19,8 |
0,004 |
0,01 |
— |
313 |
20 |
19,9 |
0,002 |
— |
— |
302 |
20 |
18,1 |
0,043 |
0,09 |
0,07 |
297 |
20 |
11,3 |
0,248 |
0,53 |
0,51 |
289 |
20 |
10,1 |
0,297 |
0,63 |
0,62 |
280 |
20 |
5,7 |
0,545 |
1,16 |
1,17 |
275 |
20 |
7,0 |
0,456 |
0,97 |
0,94 |
270 |
20 |
6,3 |
0,501 |
1,07 |
1,07 |
265 |
20 |
8,0 |
0,397 |
0,85 |
0,84 |
254 |
20 |
0,240 |
0,51 |
0,48 | |
248 |
20 |
13,8 |
0,161 |
0,34 |
0,34 |
240 |
20 |
15,4 |
0,113 |
0,24 |
0,21 |
238 |
20 |
15,5 |
0,111 |
0,23 |
0,19 |
234 |
20 |
16,0 |
0,097 |
0,21 |
0,19 |
van bovenstaande tabel genoemde
cijfers ten grondslag, terwijl de uit-
komsten van de betreffende meting
door stippen aangegeven zijn. In de
grafiek komt duidelijk uit, dat in
het algemeen de gedaante van de curve
weinig wordt beïnvloed door de ver-
schillen tusschen de waarden van h
in de twee laatste kolommen van de
tabel.
Naast ergosterine hebben wij ook
van salicylzuur als controle ge-
bruik gemaakt. Deze verbinding kan
men n.1. gemakkelijk in zeer zuiveren
toestand in den handel verkrijgen
TABEL 2. Moleculaire absorptieconstante k van salüykuur in
aethylalcohol.
Golflengte |
Eigen waarden |
Volgens v. H. amp; E. |
334 |
0,9.10® |
(niet berekend) |
313 |
7,2.10® |
7,4.10® |
302 |
8,5.10® |
8,5.10® |
297 |
7,9.10® | |
289 |
5:5-10' |
(niet berekend) |
280 |
3gt;3-io® | |
275 |
2,0.10® |
(niet berekend) |
270 |
0,9.10® |
( „ » ) |
265 |
0,8.10® |
1,0.10® |
254 |
1,0.10® |
1,2.10® |
248 |
3,2.10® |
(niet berekend) |
240 |
11,5.10® |
( „ „ ) |
238 |
11,4.10® |
( „ ) |
234 |
11,1.10® |
( „ » ) |
als ijkpreparaat voor ther-
mochemisch onderzoek. De
oplossingen bezitten het voor-
deel van een groote chemische
stabiliteit bij langer bewaren,
terwijl bovendien de absorp-
tie-coëfficienten bij verschil-
lende golflengten met groote
nauwgezetheid door verschil-
lende onderzoekers is bepaald.
In bovenstaande tabel geven
wij de resultaten weer van een
serie eigen metingen in den
vorm van de gemiddelde waarden gevonden voor de moleculane
absorptieconstante k; de daarnaast afgedrukte getallen zijn afkomstig
van onderzoekingen van v. Halban en Eisenbrand (25).
Het was helaas niet mogelijk bij alle gebruikte golflengten vergelijkbare
getallen te vinden. Deze auteurs en met hen vele andere geven in hun
publicaties absorptiekrommen v^eer, waarbij log e tegen de golflengte
in een grafiek is uitgezet. Indien men bedenkt, dat onder e verstaan
wordt de moleculaire dekadische absorptie-coëfficient (Bunsen),
die zich tot k verhoudt als i : 2,3, dan is het duidelijk, dat een
nauwkeurige vergelijking weliswaar niet onmogelijk, maar dan toch
zeer moeilijk wordt gemaakt. Voor zoover de waarden van € door
genoemde onderzoekers direct wordt genoemd, moeten zij met den
factor 2,3 vermenigvuldigd worden, teneinde een directe vergelijking
met onze uitkomsten mogelijk te maken.
Zooals men ziet, stemmen onze waarden met die van v. H a 1 b a n
en Eisenbrand, voor zoover deze met de onze vergeleken
konden worden, goed overeen. In figuur VIII is de kromme geteekend,
ontleend aan eigen waarnemingen; de stippen geven de cijfers van de
andere onderzoekers weer.
Hiermede zullen wij dit hoofdstuk betreflfende de methode van
Pohl voor de bepahng van de ultraviolet-absorptiesprectra be-
sluiten.
LITTER ATUUROVERZI CHT
behoorend bij hoofdstuk I.
(1)nbsp;J. Elster en H. Geitel. Wied. Ann. 48, 625 (1893).
(2)nbsp;R. W. Pohl. Nachr. Gott. 142 (1926).
(3)nbsp;.A.. W i n d a u s en A. H e s s. Nachr. Gött. 175 (1926).
(4)nbsp;R. W. Pohl. Nachr. GöU. 185 (1926).
(5)nbsp;.A. W i n d a u s, A. Hess, O. Rosenheim, R. Pohl en T.
Webster. Chem. Ztg. 12, 113 (1927).
(6)nbsp;Windaus en O. R y g h. Nachr. Gött. 202 (1928).
(7)nbsp;A. Windaus, K. W e s t p h a 1, F. v. Werder, en O. R y g h.
Nachr. GöU. 45 (1929).
(8)nbsp;.A. Windaus, Nachr. GöU. 169 (1929).
(9)nbsp;A. Windaus. Nachr. GöU. 36 (1930)-
(10)nbsp;R. W. Pohl. Naturw. /j, 433 (1927).
(11)nbsp;H. Lehmann. Ann. d. Physik. 5, 633 (igoi).
(12)nbsp;G. Rudert. Ann. d. Physik. 5/, 559 (1910).
(13)nbsp;A. Smakula. Ztschr. physik. Chem. (B) 25, 94 (1934).
114) J. Elster en H. Geitel. Physik. Ztschr. 74, 741 (1913).
(15) R. Pohl en P. Pringsheim. Verh. d. dtsch. physik. Ges. is, 215
::i9io).
(16)nbsp;R. Pohl en P. Pringsheim. Verh. d. dtsch. physik. Ges. 15, 173
(1913)-
(17)nbsp;C. W. Lutz. Physik. Ztschr. g, 100 (1908).
(18)nbsp;J. Elster en H. Geitel. Physik. Ztschr. 10, 664 (1909).
(19)nbsp;C. W. Lutz. Physik. Ztschr. 13, 954 (1912).
(20)nbsp;Th. Wulf. Physik. Ztschr. 15, 250 (1914).
(21)nbsp;P. P. Koch. Ann. d. Physik. 3g, 705 (1912).
(22)nbsp;H. V. Hal ban en H. G e i g e 1. Ztschr. physik. Chem. g6, 229 (1920).
(23)nbsp;H. V. H a 1 b a n en K. S i e d e n t o p f. Ztschr. physik. Chem. 100, 208
(1922).
(24)nbsp;F. Dunlap. J. Am. Chem. Soc. s8, 395 (1906).
.(25) H. V. H a 1 b a n en J. E i s e n b r a n d. Ztschr. physik. Chem. 123, 337
(1926).
HOOFDSTUK H.
DE ISOLEERING VAN AUXINE-A, AUXINE-A-LAGTON EN AUXINE-B.
Ofschoon reeds verschillende malen in de litteratuur de bereidings-
wijzen van deze verbindingen uit natuurlijke grondstoffen zijn be-
schreven, zullen wij in dit hoofdstuk nogmaals in het kort mede-
deelen, hoe deze phytohormonen in zuiveren toestand kunnen wor-
den verkregen.
A. In de eerste plaats moge een overzicht volgen van de isoleering
van auxine-a en auxine-a-lacton. Oorspronkelijke beschrijvingen kan
men vinden in de publicaties van Kögl, Erxleben en Haa-
gen Smit (i), (2), (3), (4). Als uitgangsmateriaal gebruikt men
urine van gezonde personen, welke op het laboratorium zelf wordt
verzameld en welke op een sinds verschillende jaren reeds gevolgde
wijze aldus wordt opgewerkt:
Dagelijks wordt een hoeveelheid van 30 liter, na met circa 1000 cc sterk zout-
zuur behandeld te zijn, onder vacuum ingedampt, tot het volume der vloeistof
nog slechts 2^—3 1 bedraagt. Terstond schudt men deze massa met een gelijke
hoeveelheid peroxydvrijen (kort tevoren over stannochloride gedestilleerden) aether
uit. Na afscheiden en drogen van de aetherische oplossing wordt deze zoo spoedig
mogelijk op een waterbad ingedampt, eerst bij gewonen druk, vervolgens in
vacuum. Het gemeenschappelijk residu van vijf op dergelijke wijze bewerkte porties
wordt op de hieronder beschreven methode verder behandeld:
Residu aetherextract van 150 l urine.
Dit brengt men opnieuw in oplossing met circa 2 I aether. De massa wordt
daarna met een verzadigde waterige bicarbonaat-oplossing meermalen door-
geschud, waarin de actieve bestanddeelen overgaan. Deze fractie behandelt men
weer met sterk zoutzuur, totdat de vloeistof congopapier blauw kleurt, waarna
deze opnieuw met een gelijk volume peroxydvrijen aether wordt uitgeschud. Door
indampen van de aetherische oplossing krijgt men:
Residu, na behandeling met- bicarbonaat-oplossing.
Men verwijdert thans door herhaalde malen uitkoken met petroleumaether en
ligroïne vele onwerkzame bijmengsels (vooral ureum).
Residu, onoplosbaar in petroleumaether en ligroine.
Dit wordt in 60% aethylalcohol opgelost; door vele malen uitschudden met
benzol gaan de actieve bestanddeelen voor het grootste gedeelte daarin over. De
benzolische oplossing behandelt men op dezelfde wijze eerst met water en daarna
met 60% methylalcohol. De verkregen extracten, welke de actieve producten
bevatten, worden gezamenlijk ingedampt, teneinde de methanol te verwijderen.
Hierna zuurt men flink aan met ijsazijn en schudt wederom uit met aether; de
verkregen oplossing wordt op de gebruikelijke wijze geconcentreerd.
Residu, na behandelen met benzol enz.
Met behulp van aethylalcohol lost men dit op; een geconcentreerde waterige
oplossing van loodacetaat wordt toegevoegd, welke een volumineus neerslag doet
ontstaan. Het filtraat, dat de te isoleeren producten bevat, dampt men tot een
klein volume in, zuurt dit aan met ijsazijn en extraheert opnieuw de actieve stoffen
met aethe-, enz.
Residu, na verwijdering van in alcohol onoplosbare loodverbindingen.
Met enkele cc aethylalcohol wordt dit in oplossing gebracht; men voegt een
groote overmaat water toe, waarna de troebele massa met een Ca-acetaat-oplossing
wordt behandeld. Vervolgens giet men i n kaliloog bij, totdat geen neerslag meer
ontstaat. Ook nu bevinden zich de actieve bestanddeelen in het filtraat; dit be-
handelt men met ijsazijn, enz.
Residu, bevrijd van in basisch milieu onoplosbare calciumverbindingen.
Dit wordt thans zoo goed mogelijk gedroogd; vervolgens kookt men het met
een kleine hoeveelheid 11/2% methylalcoholische HCZ-oplossing. Na verwijdermg van
de vluchtige bestanddeelen neemt men het residu in aether op en verwijdert met
behulp van een verzadigde bicarbonaat-oplossing eventueel nog aanwezige zure
fracties. De aether wordt daarna op de gebruikelijke wijze verwijderd.
Neutraal reageerend residu, bevattend veresterde of gelactoniseerde producten.
Dit wordt aan een langzame destillatie in hoogvacuum (circa 0,01 mm druk)
onderworpen. Daarbij worden drie fracties opgevangen en bewaard; respectievelijke
overgangstemperaturen; 120-135°; I35-I50°; 150-165°- Voorloop en residu
kunnen verwijderd worden.
Actieve destillaten.
Na korter of langer staan, hetzij in een koelkast, hetzij in een mengsel van aceton
en vast koolzuur, kunnen hieruit kristallen tevoorschijn komen. Deze worden
door filtreeren zorgvuldig van de olieachtige bijproducten bevrijd.
Onzuivere kristallijne producten.
Door omkristalliseeren uit alcohol-ligroïne of uit waterige aceton verkrijgt men
tenslotte de zuivere phytohormonen:
Auxine-a of auxine-a-lacton, met een smeltpunt van 196°, resp. 173°
en een werkzaamheid van gemiddeld 50 milliard AE/g.
In bovenstaand schema zijn de voornaamste tusschenproducten,
tijdens de verschillende bewerkingen verkregen, cursief gedrukt. Het
spreekt vanzelf, dat een voortdurende controle van de physiologische
werkzaamheid daarvan noodzakelijk is, teneinde zekerheid te hebben
omtrent het bij elke schrede der opwerking bereikte effect. Voor de
uitvoering der biologische test moge verwezen worden naar de vele
pubHcaties, welke zich met het groeistofprobleem bezig houden en
wel in het bijzonder diegene, waarin de methode van F. W. Went
beschreven wordt (5), (6). Deze werkwijze wordt, met enkele ver-
beteringen, toegepast voor alle auxine-metingen, welke ten behoeve
van dit laboratorium geschieden. Gaarne willen wij hier den heer
E. W. F. Visser dank zeggen voor de zorgvuldige uitvoering der
vele benoodigde groeistofmetingen.
B. Voor het verkrijgen van auxine-b, waarover ook reeds vroeger
een mededceling is verschenen (3), werd als uitgangsmateriaal mout
genomen. Hiervan is telkenmale een hoeveelheid van 25 kg verwerkt,
hetgeen op de volgende wijze geschiedde:
In een tiental glazen bekers, elk met een inhoud van ongeveer 10 1, deden wij
2i kg fijngemalen mout. Twee daarvan werden geheel met water bijgevuld, waarna
de massa's flink dooreen geroerd werden. Zoodra zich een heldere laag had ge-
vormd, schonken wij deze af en goten de vloeistof over in twee volgende bekers.
De overgebrachte hoeveelheden vervingen wij bij het eerste paar door versch water.
Deze handelingen werden zoolang herhaald, totdat in totaal omstreeks 20 1 ge-
voegd was bij elke serie bekers. De afgeschonken hoeveelheden vloeistof werden
zoodoende steeds rijker aan opgelost materiaal. Van de laatste porties mout kon-
den daardoor relatief geconcentreerde oplossingen worden afgegoten.
Op deze wijze verkregen wij in het geheel ongeveer 25—30 1 waterig mout-
extract; zonder vooraf aanzuren is dit steeds terstond met een gelijk volume
peroxydvrijen aether uitgeschud. Er ontstonden natuurlijk emulsies, welke wij zoo
goed en kwaad als dat mogelijk was, in een waterige en een aetherische laag scheid-
den. Pas na centrifugeeren was het mogelijk, uit deze laatste een heldere oplossing,
bevattend de actieve bestanddeelen, te verkrijgen.
Zoo spoedig mogelijk dampten wij den aether af en verkregen een residu, dat
gewoonlijk al tamelijk rijk was aan werkzaam materiaal. Met het oog hierop
konden wij bij de verdere zuivering, welke voor het overige geheel parallel loopt
met die, welke in het bovenstaande voor auxine-a en auxine-a-lacton is weer-
gegeven, de bewerking met benzol, enz., en met loodacetaat achterwege laten.
Tenslotte verkregen wij op deze wijze zuiver auxine-b met een
smeltpunt van 183° (onder ontleding) en een gemiddelde werkzaam-
heid van 50 milliard AE/g, in handen.
Voor de welwillende wijze, waarop ons het gebruik van de 6-liter-
centrifuge van het Hygiënisch Laboratorium voor de opwerking van
het moutextract verschillende malen werd toegestaan, moge op deze
plaats een woord van hartelijken dank jegens Prof. L. K. Wolff
worden uitgesproken.
LITTERATUUROVERZICHT
behoorend bij hoofdstuk II.
(1)nbsp;F. Kögl.nbsp;Naturw. si, 17 (1933)-
(2)nbsp;F. Kögl, H. Erxleben en A. J. Haagen Smit. H.S. 214, 241
(1933).
(3)nbsp;F. Kögl,nbsp;H. Erxleben en A. J. Haagen Smit. H.S. 225, 215
(1934)-
(4)nbsp;H. Erxleben. Erg. FhysioL expt. Pharm. 37, 186 (1935)-
(5)nbsp;F. W. Went. Proc. Akad. Wetensch. Amsterdam. 30, i (1926).
(6)nbsp;F. W. Went. Rec. trav. bot. néerl. 25, i (1928).
-ocr page 41-HOOFDSTUK HI.
DE ABSORPTIESPECTRA VAN AUXINE-A, AUXINE-A-LACTON EN
AUXINE-B IN HET ULTRAVIOLET (230—400 rnjj.) IN VERBAND MET
DE AUTO-INAGTIVEERING DEZER STOFFEN.
A. Zooais in de inleiding tot dit proefschrift werd uiteengezet, is
het doel van het hier beschreven onderzoek, een beter inzicht te
verkrijgen in het wezen der auto-inactiveering, een verschijnsel, dat
alle zuivere auxinen, met uitzondering van het hetero-auxine, vertoonen.
Dit bestaat in het „vanzelfquot; verdwijnen van de physiologische werking
op de plantencel na verloop van korter of langer tijd, doch ten hoogste
na twee tot drie maanden.
Door Kögl, Erxleben en Haagen Smit is omtrent
deze merkwaardige eigenschap in vroegere publicaties reeds mede-
deeling gedaan (i), (2), (3). Het uitvoerigst is daarin het gedrag
van auxine-a besproken; in het kort weergegeven, luiden de resul-
taten van de oudere onderzoekingen als volgt:
De inactiveering heeft geen verandering in de chemische samen-
steUing ten gevolge; de dubbele binding en de vrije carboxylgroep
zijn in het omzettingsproduct nog aan te toonen. Uit een en ander
volgt, dat wij vermoedelijk met een isomerisatie-proces te maken
hebben, hetgeen ook aannemelijk gemaakt wordt door een veran-
dering in de specifieke draaiing. Het smeltpunt wijst op de aan-
wezigheid van twee stereo-isomeren. Inderdaad kon door gefractio-
neerde kristallisatie een scheiding teweeggebracht worden, waarbij
twee isomere pseudo-auxinen-a in zuiveren toestand werden ver-
kregen.
Verder is komen vast te staan, dat zoowel inactief auxine-a, als
de beide zuivere pseudo-isomeren geen mutarotatie in (96%) alcoholi-
sche oplossing vertoonen, wat wel het geval is bij het werkzame
product. Vermelding verdient ook het feit, dat bij spreidingsproeven,
uitgevoerd met auxine-a, auxine-a-lacton en auxine-b, gebleken is,
dat de onwerkzame producten bij een P^ grooter dan 5, in tegen-
Stelling tot de actieve stoffen, niet in een monomoleculaire laag te
spreiden zijn.
Eindelijk zijn op verzoek van Prof. Kögl in het physisch labo-
ratorium der „I.G. Farbenindustrie A.G.quot; te Elberfeld reeds ultra-
violet-absorptiespectra van auxine-a en auxine-a-lacton opgenomen.
Uit dit onderzoek viel op te maken, dat de bestudeering daar-
van bij de opheldering van ons probleem een belangrijke rol
zou kunnen spelen. Terwijl te Elberfeld de spectra grootendeels
volgens de fotografische werkwijze van Hartley-Baly zijn onder-
zocht en slechts in een enkel geval de licht-electrische methode
van Pohl toegepast is, hebben wij uitsluitend van deze laatste
gebruik gemaakt. Voor de technische uitvoering hiervan zij verwezen
naar hoofdstuk I. Wij zullen ons hier verder bezig houden met de
resultaten, welke wij verkregen bij de bestudeering van de oplossingen
van auxine-a, auxine-a-lacton en auxine-b met de betrokken
apparatuur.
B. Auxine-a en de pseudo-auxinen-a.
Door Kögl en Erxleben (4) is voor de eerstgenoemde ver-
binding de volgende structuurformule 4) opgesteld:
CH^ CH^nbsp;CH,
4) CH,-CH,~CH-CH ^CH^CH-CH,-CH,
Beschouwt men den bouw van dit molecuul, na kennis te hebben ge-
nomen van de ervaringen, neergelegd in de publicaties van H a u s e r,
Kuhn, Smakula,-Kreuchen, H offer en Deutsch
(5) (6) (7), (8), (9), waarin voor het eerst een systematische behan-
deling van het vraagstuk betreffende den samenhang tusschen ab-
sorptiespectrum en constitutie van organische verbindingen wordt
gegeven, dan kan men niets anders verwachten, dan het feit, dat deze
stof in oplossing geen specifieke absorptie van ultraviolet tusschen 230 en
400 m/Li zal vertoonen.
Dit vermoeden bleek inderdaad juist te zijn: wij bereidden, om te
beginnen, een oplossing van 200 mg/1 auxine-a in alcohol, te^ijl
de physiologische werkzaamheid haar maximale waarde bezat. Ter-
stond is daarna de eerste meting verricht met een resultaat overeen-
komstig onze verwachtingen. Vervolgens herhaalden wij de bepa-
lingen, met tusschenpoozen van een week (later meer) gedurende
vijf maanden, terwijl de moederoplossing in de koelkast werd be-
waard. Tegelijkertijd gingen wij zooveel mogelijk de verandermg
der activiteit na. In tabel 3 staan de resultaten vermeld; zooals men
ziet, was het niet mogelijk, gedurende dien tijd eenig absorbeerend
vermogen, althans van eenige beteekenis, vast te stellen. Zoo er bij
sommige metingen extincties vielen waar te nemen, was de waarde
daarvan zóó klein, dat deze de foutengrens der methode met over-
schreed en dus niet in aanmerking genomen kon worden.
TABEL 3. Auxine-a in aethylalcohol.
Preparaat 121; 200 mg/1.__
Datum
28/VI
5/VII
12/VII
19/VII
27/VII
2/VIII
lo/VIII
17/VIII
23/VIII
17/IX
27/IX
19/X
4/XI
28/XI
TABEL 4. Inactief auxine-a in alcohol.
5; 200 mg/l.
Datum |
Activiteit in milliarden AE/g |
Absorptie |
28/VI |
0,0. . . |
geen |
5/VII |
0,0. . . |
5) |
12/Vn |
0,0. . . |
55 |
19/Vn |
0,0. . . |
55 |
27/Vn |
0,0. . . |
55 |
2/vni |
0,0. . . |
55 |
lo/vni |
0,0. . . |
55 |
17/vni |
0,0. . . |
55 |
23/vni |
0,0. . . |
55 |
Het was niet uitgesloten, dat de hier en daar gevonden, zéér
zwakke, extincties toch afkomstig waren van de opgeloste stof. Ten-
einde over deze mogelijkheid te kunnen oordeelen, hebben wij meer
geconcentreerde preparaten voor het optisch onderzoek samen-
gesteld. Om te beginnen, losten wij 5 mg inactief auxine-a in alcohol
op (500 mg/1); twee bepalingen waren voldoende, om aan te toonen,
dat ook in dit geval nog geen sprake was van een goed waarneembare
absorptie.
TABEL 5. Inactief auxine-a in alcohol.
Datum |
Activiteit in milliarden AE/g |
Absorptie |
17/IX |
0,0. . . |
geen |
i6/xn |
0,0. . . |
55 |
Bij de meting van de absorptie van een eenige weken oude oplos-
sing van actief auxine-a (470 mg/1) bleken complicaties op te treden,
die er op wezen, dat het eigenlijke proces der auto-inactiveering met
meer op normale wijze plaats vond. Dit openbaarde zich ook in de
verandering der activiteit; wij hebben derhalve in het vervolg steeds
zooveel mogelijk pas bereide oplossingen onderzocht, daar het ons
belangrijker toescheen, eerst de gewone inactiveering te bestudeeren.
In tabel 6 zijn de resultaten samengevat van een reeks metingen,
uitgevoerd met oplossingen van auxine-a, hetwelk in vasten toestand
reeds geheel of gedeeltelijk onwerkzaam was geworden.
TABEL 6. Auxine-a in aethylalcohol.
Verschillende concentraties.
Preparaten |
Werkzaamheid in milliarden AE/g |
Absorptie |
203 A (500 mg/1) |
3 |
geen |
1) 203 B (200 mg/1) |
0,0. . . |
5? |
203 C (500 mg/1) |
7 |
gt;5 |
243 (500 mg/l) |
0,0. . . |
53 |
246 (500 mg/1) |
0,0. . . |
35 |
252 (500 mg/1) |
0,0. . . |
gt;3 |
7394 E (155 mg/I) |
60 |
33 |
Het is thans wel duidelijk geworden, dat het eigenlijke proces der
auto-inactiveering van auxine-a niet gepaard gaat met de vorming
van tusschen- of eindproducten, welke gekenmerkt zijn door het
bezit van een goed meetbaar of specifiek absorptiespectrum in het
golflengte-gebied van 230—400 m/x; zoo dit toch mocht geschieden,
ontstaan zij in elk geval in zeer geringe hoeveelheden.
Voorloopig kunnen wij als resultaat van het optisch onderzoek
van auxine-a-oplossingen samenvattend naar voren brengen, dat in
elk geval, mede in verband met de resultaten van vroegere onder-
zoekingerl, het waarschijnlijk is te achten, dat de inactiveering niet
gepaard kan gaan met diep ingrijpende veranderingen in de structuur van het
molecuul.
Het leek ons gewenscht, ook de beide zuivere pseudo-auxinen-a
aan een nadere bestudeering te onderwerpen. Men kan uit inactief
materiaal deze producten door gefractioneerde kristallisatie van elkaar
1) Oplossing in gedestilleerd water.
-ocr page 46-TABEL 7. Pseudo-auxine-a^ in alcohol.
Preparaat 7245 E; 500 mg/1.
Grootte van h bij verschillende
Golflengtenbsp;metingen
Gem.
'1,52 m. mol/1)
0,1.10®
0,3.10®
0,3.10®
0,4.10®
0,5.10®
0,5.10®
0,7.10®
0,8.10®
1,0.10®
1,4.10®
2,6.10®
2,9.10®
3,1.10®
405
365
334
313
302
297
289
280
275
270
265
254
248
240
238
234
0,05
0,01
0,02
0,05
0,06
0,07
0,05
0,07
0,10
0,13
0,18
0,37
0,38
0,39
0,04
0,04
0,05
0,05
0,05
0,05
0,09
0,09
0,14
0,14
0,20
0,36
0,43
0,41
0,02
0,05
0,05
0,06
0,08
0,08
0,10
0,12
0,16
0,21
0,39
0,44
0,47
0,02
0,05
0,05
0,06
0,08
0,10
0,10
0,13
0,17
0,24
0,42
0,49
0,55
0,01
0,07
0,02
0,04
0,09
0,05
0,11
0,10
0,16
0,21
0,34
0,41
0,44
0,05
0,06
0,07
0,07
0,11
0,12
0,14
0,15
0,21
0,26
0,49
0,51
0,55
0,03
0,04
0,05
0,05
0,09
0,09
0,10
0,13
0,18
0,37
0,40
0,45
scheiden. Daarbij kristalliseert het eerst een stof uit, welke na alge-
heele zuivering een smeltpunt van 194° en een [aj^o = - 6,03 bezit.
Dit product is het pseudo-auxine-a^. Hiervan bereidden wij een
oplossing met een concentratie van 500 mg/1. Het bleek, dat ook deze
verbinding geen specifiek absorbeerend vermogen voor ultraviolet
licht tusschen 230 en 400 m^t bezit.
Uit de moederloog van voornoemd kristalhsaat kan men, echter
in veel geringer opbrengst (hoogstens loO/o van het totaal) een tweede
stof isoleeren, gekenmerkt door een smeltpunt van 196,5 en een
. 20 Toen van dit pseudo-auxine-a^ eveneens een oplos-
sing van 500 mg/1 was bereid en deze doorgemeten werd, kwam aan
het licht, dat deze een weliswaar niet groote of bijzonder karal^
teristieke, maar toch goed meetbare absorptie vertoont.
is deze weergegeven. Een reeks metingen, mtgevoerd met dezelfde
oplossing, had tot resultaat, dat wij mochtenaannemen, hier met een
volkomen reëel verschijnsel te maken te hebben. De cijfers, waaruit
de kromme is afgeleid, kloppen onderling behoorlijk, zooals uit
tabel 7 blijkt.nbsp;, j • j
Ofschoon dus uit de metingen kon worden opgemaakt, dat in deze
oplossing een stof aanwezig moest mto'
zijn, welke de absorptie veroor-
zaakt, is later betwijfeld, of dit pro-
duct het pseudo-auxine-a2 zelve
is, of een verontreiniging. In hoofd-
stuk IV A, waar wij op deze kwestie ^^^^
terugkomen in verband met het
5) CH,
chemisch-analytisch onderzoek der pseudo-auxinen-a, zal een nader
antwoord op deze vraag gegeven worden.
C. Auxine-a-lacton en lumi-auxine-a-lacton.
De constitutie van auxine-a-lacton is als volgt (2):
CH^ CH^nbsp;CHs
. CH, -CH-CH ^CH -CH- CH, - CH,
ch=C-CH- CH, - C—C^C = O
OH OH
0-
Er was voor ons derhalve geen aanleiding, te veronderstellen, dat
het apparaat van P o h 1 ons omtrent de oplossingen dezer ver-
binding welke zoo nauw verwant is aan het auxine-a zelve, veel
nieuws zou leeren. Van een geheel werkzaam preparaat 7254 E
losten wij 5 mg op in lo cc alcohol (500 mg/1) en terstond daarna
verrichtten wij de eerste absorptiemeting. Merkwaardigerwijze echter
bleek deze oplossing een karakteristieke absorptiekromme te bezitten. Bij een
reeks bepahngen met dit preparaat kwam deze steeds opnieuw
tevoorschijn (zie figuur X); onderstaande tabel geeft de resultaten
weer van een viertal metingen met vermelding der gelijktijdig be-
paalde activiteiten.
TABEL 8. Auxine-a-lacton in alcohol.
_Preparaat 7254 E; 500 mg/1.
Waarden van k bij verschillende metingen
met vermelding van gelijktijdig bepaalde
Gemiddelde
waarde
Golf-
lengte
40 |
25 |
15 |
0 | ||
313 |
i,7.io3 |
1,7.10® |
1,9.10® |
1,4.10® |
1,7.10® |
302 |
13,1.10® |
13,6.10® |
13,9.10® |
13,8.10® |
13,6.10® |
297 |
17,2.10® |
17,0.10® |
17,2.10® |
17,1.10® |
17,1.10® |
289 |
16,6.10® |
i5gt;5-io® |
17,7.10® |
17,1.10® |
16,7.10® |
280 |
10,9.10® |
10,8.10® |
12,0.10® |
11,2.10® |
11,2.10® |
275 |
7,1.10® |
7,7.10® |
8,0.10® |
7,8.10® |
7,6.10® |
270 |
4,1.10® |
4,6.10® |
5,3-10® |
4,6.10® |
4,6.10® |
265 |
2,3.10® |
2,9.10® |
3,3-10® |
2,0.10® |
2,6.10® |
254 |
0,8.10® |
r,o.io® |
1,3.10® |
1,4.10® |
1,1.10® |
248 |
0,9.10® |
0,9.10® |
1,2.10® |
1,4.10® |
1,1.10® |
240 |
4,3.10® |
4,2.10® |
4,6.10® |
4,5.10® |
4,4.10® |
238 |
6,7.10® |
6,4.10® |
7,0.10® |
6,9.10® |
6,8.10® |
234 |
10,7.10® |
10,8.10® |
10,9.10® |
11,1.10® |
10,9.10® |
De getrokken kromme in figuur X is afgeleid van de cijfers uit de
laatste kolom van tabel 8; hieruit ziet men, dat de lacton-oplossing
een uitgesproken absorptieband bezit tusschen de golflengten 250
en 325 m/.. Een maximum bij circa 295 m/^ is duidelijk op te merken;
k: bereikt daar een waarde van ongeveer ly.io^. Evenzoo is een
minimum waar te nemen bij 250 m/^, waar k nog slechts i.io» be-
draagt, terwijl de waarde dezer constante bij nog korter golflengten
wederom sterk toeneemt.
De physiologische werkzaamheid der oplossing blijkt geen invloed
te hebben op het absorbeerend vermogen.
De verkregen resultaten waren zoo in strijd met de verwachtingen,
dat wij alle reden hadden, te veronderstellen, dat het lacton in be-
paalde opzichten zich geheel anders gedraagt dan het vrije zuur. Het
is niet aan te nemen, dat het oiitstaan van een lactonring zich op
zoodanige wijze in het absorbeerend vermogen voor ultraviolet licht
zal manifesteeren, als hier is vastgesteld. Een plausibele verklaring
was echter niet gemakkelijk te vinden.
Zoo werd besloten, de oplossing, welke zich tijdens de meting in
de cuvet had bevonden en dus
blootgesteld was geweest aan de
straling van de kwarts-kwiklamp,
nader op haar eigenschappen te
onderzoeken. In de eerste plaats
hebben wij de activiteit daarvan
onderzocht, waaruit een nieuw
merkwaardig feit aan den dag
kwam:
De doorgemeten oplossing heeft steeds,
ongeacht haar activiteit vóór de meting,
voor minstens80% haar werkzaamheid
verloren.
Om na te kunnen gaan, of wel-
licht het milieu een rol speelt bij dit onverwachte verschijnsel, bereidden
wij een 200 mg/l-oplossing van auxine-a-lacton in chloroform. In
tabel 9 zijn de resultaten van de hiermede uitgevoerde bepalingen
samengevat, terwijl figuur XI ze grafisch weergeeft.
Uit het bovenstaande volgt, dat een groote overeenstemming der
absorptiespectra bestaat in alcoholische en chloroform-oplossingen
van auxine-a-lacton. De afwijkingen zijn gemakkelijk te verklaren
uit den invloed van het oplosmiddel. Van groot belang is ook het feit,
dat de oplossing, welke doorgemeten was, ook in deze gevallen steeds
grootendeels of geheel onwerkzaam bleek te zijn geworden.
Wij hebben ons toen afgevraagd, of deze kunstmatige inactiveering,
blijkbaar veroorzaakt door de straling van de gebruikte lichtbron,
beperkt is tot de oplossingen van auxine-a-lacton, of dat wellicht het
TABEL 9. Auxine-a-lacton in chloroform.
Preparaat 7294 E; 200 mg/1.
Golf- |
Waarden van h bij verschillende |
Gem. waarde |
Waarde K | |||
50 |
50 |
37 |
19 | |||
313 |
0,05 |
0,04 |
0,09 |
0,10 |
0,07 |
1,9.lO® |
302 |
0,79 |
0,85 |
0,83 |
0,93 |
0,85 |
13,2.10® |
297 |
1,04 |
1,08 |
0,97 |
1,00 |
1,02 |
I5,8.IO3 |
289 |
0,98 |
i,ii |
0,88 |
0,96 |
0,98 |
15,2.10» |
280 |
0,63 |
0,70 |
0,57 |
0,63 |
0,64 |
9,8.103 |
275 |
0,49 |
0,46 |
0,35 |
0,34 |
0,41 |
6,4.10® |
270 |
0,27 |
0,25 |
0,21 |
0,21 |
0,24 |
3,7-10® |
265 |
0,15 |
0,18 |
0,18 |
0,17 |
0,17 |
2,6.10® |
254 |
0,12 |
0,17 |
0,15 |
0,16 |
0,15 |
2,3.10® |
248 |
0,20 |
0,27 |
0,25 |
0,26 |
0,25 |
3,9-10'' |
240 |
0,51 |
0,55 |
0,47. |
0,47 |
0,50 |
7,7.10® |
238 |
0,60 |
0,64 |
0,49 |
0,50 |
0,56 |
8,7.10® |
234 |
0,69 |
0,66 |
0,47 |
0,47 |
0,57 |
8,8.10® |
vrije zuur dit gedrag ook vertoont. Wij hadden deze mogelijkheid
bij auxine-a-oplossingen niet onder de oogen gezien, omdat er toen
geen aanleiding bestond, haar in overweging te nemen. Nu was het
echter van het grootste belang, een vergelijking te maken tusf chen de
gedragingen van het,vrije zuur en het lacton onder soortgelijke om-
standigheden. De resultaten van enkele daartoe uitgevoerde proeven,
welke in de volgende tabel zijn opgenomen, toonen, dat inderdaad
beide categorieën van stoffen op het punt van photochemische ge-
voeligheid zeer uiteenloopen.
Hiermede is komen vast te staan, dat de moleculen van het
auxine-a-lacton, in tegenstelling tot die van het auxine-a, zéér ge-
voelig zijn voor zelfs geringe hoeveelheden licht. Enkele speciaal
daartoe uitgevoerde proeven geven daarover een nog beter denkbeeld.
In de eerste plaats hebben wij getracht, vast te stellen, of de
-ocr page 51-TABEL 10. Activiteiten auxine-a en auxine-a-lacton-oplossingen vóór en
na de absorptiemeting.
Preparaat |
Vóór |
Na |
Afneming |
j 177 |
7 millrd AE/g |
7 millrd AE/g |
geen |
Auxine-a ( 203C |
7 ,gt; |
9 » |
35 |
(7394E |
60 „ |
54 » » |
53 |
(7254E |
25 ,, |
0,0. . . |
100% |
Auxine-a-lacton (7294E |
50 „ |
9 millrd AE/g |
82% |
(7294E |
19 » |
0,0. . . |
100% |
volgorde, waarin een absorptiemeting verricht werd, van invloed is
op de resultaten daarvan. Zoo hebben wij, zoowel van oplossingen
van preparaat 7254 E in alcohol, als van preparaat 7294 E in chloro-
form bepalingen uitgevoerd, waarbij begonnen werd met de golf-
lengte 234 mfi, inplaats van met 405 m/x. De uitkomsten bleven geheel
dezelfde, zoodat het blijkbaar geen verschil uitmaakt, met welke
soort licht uit het ultraviolette //^-spectrum de moleculen het eerst
bestraald zijn.
Bij een oplossing van preparaat 7387 E (zie verderop) zijn wij aldus
te werk gegaan: De monochromator werd terstond ingesteld op de
lijn 297 m/x; wij bepaalden toen de absorptie van de oplossing bij die
golflengte en berekenden de waarde van k, met het resultaat, dat deze
bleek te bedragen 16,6.10®. Dit is geheel in overeenstemming met de
uitkomsten van alle andere bepalingen, zoodat wij wel moeten aan-
nemen, dat het auxine-a-lacton, zoodra het blootgesteld wordt aan
de inwerking van ultraviolet licht, met practisch oneindig groote
snelheid wordt omgezet in een verbinding, welke het karakteristieke
absorptiespectrum vertoont, hetwelk wij steeds bij onze metingen
registreeren.
Wij moeten derhalve vaststellen, dat het niet mogelijk is op deze wijze
het absorptiespectrum van auxine-a-lacton zelve te bepalen-, er ontstaat tijdens
1) Daar de nauwkeurigheid van de biologische test niet verder gaat dan tot op
omstreeks 10—15%, niag in dit geval niet geconcludeerd worden tot een werkelijke
vermindering der activiteit.
dc meting een physiologisch onwerkzaam product, dat een karakteristieke
absorptiekromme bezit.
Tenslotte hebben wij oplossingen van twee geheel actieve prepa-
raten monochromatisch bestraald bij 405 en 365 m^u,; eerst gedurende
50 minuten, later gedurende 15 minuten. De intensiteiten van de
gebruikte lichtbundels waren even groot, als bij de gewone metingen
het geval placht te zijn. Wij controleerden dit, door de snelheid,
waarmede een bepaalde uitslag van den electrometer werd bereikt,
steeds met een chronometer te bepalen. In alle vier gevallen waren
de oplossingen na afloop onwerkzaam geworden. Hoewel dus gebruik
gemaakt was van lichtsoorten, welke blijkens absorptiemetingen ver
buiten het gebied van de meetbare extincties waren gelegen, bleek de
opgenomen hoeveelheid licht-energie, welke volgens de wet van
G r o 11 h u s—D r a p e r in ieder geval noodzakelijk is voor de
photochemische omzetdng, voldoende geweest te zijn, om de reactie
te doen verloopen.
Deze laatste overweging bracht ons er toe, de gevonden resultaten
met Prof. Dr. L. S. Ornstein te bespreken, die zoo vriendelijk
was, ons zijn meening te kennen te geven, en daarbij te wijzen op
het feit, dat er meer gevallen bestaan, waarin photochemische om-
zettingen plaats vinden bij bestraling met licht van golflengten, welke
niet behooren tot het gebied der eigenlijk specifieke absorpde van
een stof.
Wanneer wij dus in het kort resumeeren, hetgeen de tot dusverre
verkregen resultaten ons hebben geleerd, dan luidt dit:
Het is niet mogelijk, van de physiologisch werkzame verbinding auxine-a-
lacton een absorptiespectrum in het ultraviolet te bepalen, aangezien deze stof
onder de inwerking van het -voor dit onderzoek benoodigde licht nagenoeg
quantitatiej en momentaan overgaat in een inactieve verbinding-, deze laatste
geejt de bij de metingen waargenomen absorptie.
Er doet zich nu de vraag voor, of dit op kunstmatige wijze verkregen
inactieve product — waarvoor wij gemakshalve hier al den naam
lumi-auxine-a-lacton willen gebruiken — idendek is met het op natuur-
lijke wijze bij de auto-inactiveering gevormde.
Daarom leek het ons niet ondienstig, wat uitvoeriger na te gaan,
of het absorptiespectrum van onwerkzaam geworden lacton overeen-
stemt met dat van de reeds onder-
zochte, nog geheel of gedeehelijk
actieve verbindingen. Om te be-
ginnen geven wij daarom in de
volgende tabel de resultaten weer
van metingen, welke verricht zijn
met de reeds eerder onderzochte
oplossing van preparaat 7254 E,
doch thans, nadat deze haar acti-
viteit geheel verloren had. In fig.
XII vindt men de absorptiekrom-
me, samengesteld uit de cijfers van
tabel 11.nbsp;Fig. XII. Auxine-a-lacton, in alcoholi-
sche oplossing inactief geworden.
TABEL 11. Inactief auxine-a-lacton in alcohol.
Preparaat 7254 E; 500 mg/1.
Golflengte |
Gevonden waarden van k |
Gemiddelde waarde | |
313 |
1,7.10» |
1,9.10® |
i,8.io® |
302 |
13,9.108 |
i3gt;5-io® |
13,7.10® |
297 |
15,6.10® |
14,9.10® |
i5gt;3-io® |
289 |
12,5.10® |
13,0.10® |
12,8.10® |
280 |
9gt;9-io® |
10,5.10® |
10,2.10® |
275 |
6,2.10® |
6,2.10® |
6,2.10® |
270 |
3,6.10® |
3gt;9-io® |
3,8.10® |
265 |
3gt;3-io® |
3,5-10® |
3,4.10® |
254 |
1,9.10® |
2,2.10® |
2,1.10® |
248 |
2,0.10® |
2,5.10® |
2,3.10® |
240 |
5gt;3-io® |
5,8.10® |
5,6.10® |
238 |
6,9.10® |
7,1.10® |
7,0.10® |
234 |
9,4.10® |
9,1.10® |
9gt;3-io® |
Zooals men ziet, kan men zeer zeker van een behoorlijke overeen-
stemming tusschen deze uitkomsten en die van de vorige bepahngen
spreken. Toch zijn hier en daar afwijkingen op te merken, welke ver-
moedelijk hun ontstaan vinden in het gedurende längeren tijd bewaren
van de oplossing. Wij hebben reeds
eerder in het midden gebracht,
dat het aanbeveling verdient, om
bij voorkeur de absorptiespectra
te bestudeeren van pas bereide
oplossingen. Zoo zijn wij er dan
ook toe overgegaan, een nieuwe
reeks onderzoekingen ten uitvoer
te leggen.
Allereerst hebben wij metingen
verricht met oplossingen van
auxine-a-lacton, hetwelk in vasten
Fig. XIII. Getrokken lijn: oplossingen toestand zijn werkzaamheid had
van inactief geworden lacton. verloren. Daarbij werd gebruik ?e-
btippen: gemeten waarden van oplos-nbsp;,nbsp;inbsp;r, .
singen van actief lacton.nbsp;maakt van producten, afkomstig
TABEL 12. „MatuuTlijkquot; inactief auxine-a-lacton in alcohol.
Waarden van |
K | |||||
ol g |
no. 7294 E |
1 no. 7347 E |
Gemiddelde | |||
^ J2 |
waarde | |||||
^ M |
201 mg/1 |
108 mg/1 |
92 mg/1 |
160 mg/1 |
100 mg/1 |
K |
0,65 mmol/1 |
0,35 mmol/1 |
0,30 mmol/1 |
0,52 mmol/1 |
0,32 mmol/1 | ||
313 |
1,7.10® |
1,4.10® |
1,3.10® |
1,9.10® |
1,5.10® |
1,6.10® |
302 |
14,6.10® |
14,9.10® |
15,2.10® |
14,5.10® |
17,0.10® |
15,2.10® |
297 |
16,4.10® |
16,9.10® |
17,2.10® |
16,3.10® |
18,6.10® |
17,1.10® |
289 |
1355- |
15,2.10® |
- 15,2-10® |
14,2.10® |
16,4.10® |
14,9.10® |
280 |
7,8.10® |
9,5-10® |
9,4.10® |
9,1.10® |
10,2.10® |
9,2.10® |
275 |
5,9-10® |
5,7-10® |
5,7-10® |
5,0.10® |
6,5.10® |
5,8.10® |
270 |
2,3.10® |
3,4.10® |
3,4.10® |
2,9.10® |
3,7.10® |
3,1.10® |
265 |
2,2.10® |
2,6.10® |
2,7.10® |
2,1.10® |
3,1.10® |
2,5.10® |
254 |
0,8.10® |
1,1.10® |
1,3.10® |
1,2.10® |
1,5.10® |
1,2.10® |
248 |
1,2.10® |
1,4.10® |
2,0.10® |
1,7.10® |
1,9.10® |
1,6.10® |
240 |
4,8.10® |
5,2.10® |
5,1.10® |
5,4-10® |
5,9-10® |
5,3-10® |
238 |
6,4.10® |
7,5-10® |
8,4.10® |
7,2.10® |
9,0.10® |
7,7.10® |
234 |
9,9-10® |
11,1.10® |
11,8.10® |
10,9.10® |
13,0.10® |
11,3.10® |
van twee verschillende urine-opwerkingen, terwijl de concentraties
thans willekeurig gekozen zijn. In tabel 12 vindt men de resultaten
samengevat, terwijl in figuur XIII de curve is geteekend, waaraan de
gemiddelde waarden van k ten grondslag liggen:
De groote overeenkomst tusschen de krommen uit de figuren X en
XIII valt terstond in het oog. In laatstgenoemde teekening zijn
bovendien de punten weergegeven, welke correspondeeren met de
gemiddelde waarden van k, gevonden bij een tweetal metingen van
oplossingen van geheel actief auxine-a-Iacton (preparaten 7347 E
en 7387 E), waarvan de resultaten uitvoeriger in de volgende tabel
staan opgeteekend:
TABEL 13. Actief auxine-a-lacton in alcohol.
Preparaten 7347 E en 7387 E; verschillende concentraties.
c |
Waarden van k |
Gemiddelde | |
^ B 0 g |
no. 7347 E |
no. 7387 E |
waarde |
120 mg/1 (0,39 m.mol/1) |
116 mg/1 (0,37 m.mol/1) |
K | |
313 |
i,8.io3 |
1,8.10® |
1,8.10® |
302 |
15,1.10® |
15,3-10® | |
297 |
17,1.10® |
16,6.10® |
16,9.10® |
289 |
15,2.10» |
14,4.10® |
14,8.10® |
280 |
9,8.10® |
9,1.10® |
9,5-10® |
275 |
5,1.10® |
5,2.10® | |
270 |
2,8.10® |
2,7.10® |
2,8.10® |
265 |
2,8.10® |
2,4.10® |
2,6.10® |
254 |
1,6.10® |
1,3.10® |
1,4.10® |
248 |
1,3.10® |
1,3.10® |
1,3.10® |
240 |
5,4.10® |
5,6.10® |
5,5-10® |
238 |
7=5-io® |
7,2.10® |
7,4.10® |
234 |
11,1.10® |
10,7.10® |
10,9.10® |
Wij kunnen nu derhalve vaststellen, dat oplossingen van actief
auxine-a-lacton, waaruit tijdens de meting lumi-auxine-a-lacton ont-
staat, gelijke absorptiespectra vertoonen als oplossingen van door
auto-inactiveering ontstaan product.
Het zou evenwel een nog grooter steun voor de opvatting betref-
fende de identiteit van beide onwerkzame verbindingen zijn, indien
het mogelijk was, lumi-auxine-a-lacton zelf in handen te krijgen en
de eigenschappen van deze stof te vergelijken met het „natuurlijkequot;
onwerkzame lacton. Te dien einde hebben wij getracht op grooter
schaal eerstgenoemde verbinding te bereiden door bestraling van op-
lossingen van auxine-a-lacton.
Wij zijn begonnen met enkele cc van een nog gedeeltelijk actieve
oplossing (van preparaat 7254 E) als volgt te behandelen: Nadat
deze hoeveelheid in een kwarts-reageerbuisje was overgebracht, ver-
dreven wij de lucht daaruit met behulp van stikstof en sloten de buis
met een kurkje af. Nu werd gedurende 15 minuten de inhoud aan
alle kanten bestraald met het volle licht van onze kwiklamp; vervol-
gens namen wij op de gewone wijze een absorptiespectrum op. Dit
staat weergegeven in figuur X met behulp van de gestippelde curve.
Hieruit volgt, dat een dergelijke bewerking de opgeloste stof blijkbaar
niet verder omzet tot dan lumi-auxine-a-lacton, de verbinding der-
halve, waar het ons om te doen was.
Hierna zijn wij er toe overgegaan, de proef te herhalen met oplos-
singen, bevattend 20—25 mg actief auxine-a-lacton in 2—-3 cc
alcohol. Wij zetten de bestraling voort, totdat alle activiteit geheel
verdwenen was, hetgeen somtijds een herhaling van deze bewerking
noodzakelijk maakte. Na verdamping van het oplosmiddel hielden
wij een eenigzins grauw gekleurde kristalmassa over, welke echter
door omkristalliseeren uit aether-alcohol i : i gezuiverd kon worden
en dan geheel kleurloos werd. Het smeltpunt bedraagt dan 172°, het-
welk overeenstemt met dat van het product der auto-inactiveering,
terwijl een mengsmeltpunt geen depressie te zien geeft. Deze feiten
stemden ons al zeer hoopvol; wij hebben toen enkele milligrammen
lumi-auxine-a-lacton in alcohol opgelost (176 mg/1) en een ab-
sorptiespectrum daarvan opgenomen. De resultaten ziet men ver-
eenigd in tabel 14, waar ook de uitkomsten van tabel 12 zijn opge-
nomen ter vergelijking. In figuur XIV vindt men de absorptiekromme
geteekend, welke behoort tot deze laatstgenoemde serie en daarbij
zijn de cijfers van onze laatste meting door stippen aangegeven:
TABEL 14. Lumi-auxine-a-lacton in alcohol.
Preparaat 7378 E; conc. 176 mg/1.
Golflengte |
Waarde k (0,57 mmol/1) |
Waarde k uit tabel 12 |
313 |
1,8.10® |
1,6.10® |
302 |
15,0.10® |
15,2.10® |
297 |
16,7.10® |
17,1.10® |
289 |
13,9.10® |
14,9.10® |
280 |
9,1.10® |
9,2.10® |
275 |
5,6.10® |
5,8.10® |
270 |
2,6.10® |
3,1.10® |
265 |
1,9.10® |
2,5.10® |
254 |
0,9.10® |
1,2.10® |
248 |
1,1.10® |
1,6.10® |
240 |
4,6.10® |
5gt;3-io® |
238 |
5,6.10® |
7,7.10® |
234 |
11,0.10® |
11,3.10® |
Het staat thans wel vast, dat lumi-auxine-a-lacton en het product
dat bij de auto-inactiveering ontstaat, identieke absorptie-spectra
bezitten. In hoeverre zij ook in ^^^^^
andere opzichten gelijk zullen
blij ken te zij n, zal nader in hoofd-
stuk IV B behandeld worden.
Wij zullen, alvorens deze para-
graaf over auxine-a-lacton te be-
sluiten, ons nog bezig hebben te
houden met een probleem, dat
niet het minst interessante is
geweest, hetwelk wij bij onze
bestudeering der absorptie-spec-
tra ontmoet hebben. Het betreft
hier de reeds in een vroegerenbsp;Fig. XIV. Getrokken lijn: oplossingen
. / \ 1 1nbsp;van inactief geworden lacton.
pubhcatie (2) beschreven muta-nbsp;stippen: gemeten waarden van een lumi-
. .. nnbsp;-------j-nbsp;auxine-a-lacton-oplossing.
rotatie, welke zich manifesteert
-ocr page 58-in 96% alcoholisclie oplossingen van auxine-a en zijn lacton.
Indertijd is al gevonden, dat de instelling van iiet lacton-zuur-
evenwicht in een dergelijk milieu na eenige uren is voltooid. Op grond
van dit feit concludeerden Kög 1, Erxieben en Haagen Smit,
dat een hydroxylgreep op de 6-plaats in de zuurstofhoudende zij-
keten aanwezig moet zijn.
Het is daarom hoogst merkwaardig, dat bij de bestudeering van
de absorptie-spectra van bovengenoemde verbindingen, welke even-
eens geschiedde in 96% alcoholische oplossing, van dit verschijnsel
nooit iets te bemerken is geweest. Men zal zich herinneren, dat wij
in den beginne steeds de oplossingen gedurende längeren tijd bewaar-
den om na te gaan, of tijdens de inactiveering der opgeloste stof
producten zouden ontstaan, welke zich kenmerkten door hun speci-
fieke absorptie. Evenzoo min als het ontstaan van zulke verbin-
dingen waargenomen kon worden, was er sprake van, dat in op-
lossingen van auxine-a na verloop van een zekeren tijd de vorming
van een bepaalde hoeveelheid lacton viel waar te nemen, of dat in
auxine-a-lacton-oplossingen na verloop van enkele uren een afne-
men der absorptie viel te bespeuren tengevolge van het ontstaan
van het zuur, hetwelk geen ultraviolet licht absorbeert.
De verklaring kan niet gezocht worden in eventueele proeffouten;
langs den weg van het polarimetrisch onderzoek was immers aange-
toond, dat na instelling van het evenwicht ongeveer 60% van de
opgeloste stof uit lacton en 40% uit zuur bestaat.
Het eenige verschil tusschen de vroeger uitgevoerde mutarotatie-
proeven en onze optische onderzoekingen is gelegen in het feit, dat
wij werkten met oplossingen, welke een concentratie hadden van ten
hoogste 500 mg/1 opgeloste stof, terwijl de proeven met den Polari-
meter uitgevoerd werden met oplossingen, welke ten minste 80.000
mg/1 opgeloste stof bevatten. In verband hiermede hebben wij een
viertal experimenten ten uitvoer gelegd met de bedoeling, te onder-
zoeken, of inderdaad de concentratie der oplossingen een factor is,
welke de snelheid, waarmede het lacton-zuür-evenwicht in oplossing
bereikt wordt, zoodanig kan beïnvloeden, dat bij de door ons ver-
richte metingen van het verloop der reactie in het geheel niets te
merken was.
De uitvoering van de nu volgende proeven was aldus: Er werd
zooveel auxine-a of auxine-a-lacton in alcohol (96%) opgelost, dat
ongeveer een tienprocents-oplossing verkregen werd. Nu ging men
polarimetrisch liet verloop der mutarotatie volgen, totdat vastgesteld
kon worden, dat het evenwicht bereikt was. Daarna verdunden wij,
totdat de concentratie zóódanig was geworden, dat een absorptie-
meting met voldoende nauwkeurigheid kon worden uitgevoerd. De
dan gevonden extincties zouden moeten uitmaken, of thans wèl
overeenstemming bestond tusschen de polarimetrische en spectraal-
analytische bepalingen.
Het zal blijken, dat dit inderdaad het geval is:
Proef I. 20,0 mg lacton werden opgelost in 0,244 cc alcohol. Na zes uren
staan bleek de optische draaiing niet meer te veranderen. Daarna verdunden
wij, tot de concentratie, berekend op de oorspronkelijke ingewogen hoeveelheid
lacton, 328 mg/1 was geworden. De meting van het absorptiespectrum gaf het
resultaat, zooals vermeld staat in de volgende tabel (kolom 2):
TABEL 15. Auxine-a en auxine-a-lacton in alcohol.
Na instelling van het mutarotatie-evenwicht.
Golflengten |
Prep. 7393 E (lacton) |
Prep. 7398 E (zuur) |
313 |
0,10 |
0,10 |
302 |
0,79 |
0,74 |
297 |
0,96 |
0,86 |
289 |
0,80 |
0,73 |
280 |
0,54 |
0,49 |
275 |
0,30 |
0,28 |
270 |
0,16 |
0,13 |
265 |
0,13 |
0,12 |
254 |
0,06 |
0,07 |
248 |
0,08 |
0,09 |
240 |
0,29 |
0,27 |
238 |
0,41 |
0,37 |
234 |
0,48 |
0,54 |
Berekent men uit de cijfers van de tweede kolom de moleculaire
absorptieconstante van auxine-a-lacton, dan krijgt men de waarden,
welke aan curve I van figuur XV ten grondslag liggen. Vergelijkt
men deze met kromme II, voorstellende het verloop der absorptie
van een gewone verdunde oplos-
sing van auxine-a-lacton, dan ziet
men terstond, dat tengevolge van
de mutarotatie in de geconcen-
treerde oplossing inderdaad een
deel van de licht-absorbeerende
stof is verdwenen en omgezet is in
een product, dat de ultraviolette
straling ongehinderd doorlaat. Dit
laatste is natuurlijk niets anders
dan het auxine-a.
aj |
1 | |
/ 1 1 1 1 |
1 |
_ /nbsp;300
Fig. XV. I. Absorptiekromme, berekend
uit de waarden gevonden bij een oplos-
sing van auxine-a-lacton, na instelling
van het mutarotatie-evenwicht.
11. Absorptiekromme van auxine-a-lac-
ton in zeer verdunde oplossing.
A X 10
c
A X 10
Men kan omgekeerd uit de gevonden
waarden van h, gebruik makende van de
uit vele proeven thans bekende grootte
van K, de concentratie aan lacton bere-
kenen. Wij doen dit bij de golflengte
297 mfi, waar de maximum-absorptie
optreedt:
c = mol/1 j
0,96 X 10
17,0 X 10^
9,6 X 310 X 10^
17 X lo^
9,6
mg/1 = 175 mg/1
mol/1 =
17,0 X 10'
Het resultaat van de berekening is, dat de oplossing nog 175 mg/1 lacton bevat.
De overige 153 mg/1 is dus ih het zuur omgezet, waarvan derhalve 162 mg/1
gevormd moet zijn. De samenstelling van de opgeloste stof is dus, in procenten
uitgedrukt: 53% lacton en 47% zuur.
De biologische test van de doorgemeten oplossing had tot resultaat, dat de
werkzaamheid der opgeloste stof 25—26 milliard AE/g bleek te bedragen. Gezien
het feit, dat het lacton grootendeels onwerkzaam geworden moet zijn door de
absorptiemeting, klopt dit resultaat met bovenstaande, cijfers. Ook de overeen-
stemming met de uitkomsten der polarimetrische analyse is bevredigend te noemen.
Proef 2. Ditmaal werden 21,8 mg auxine-a opgelost in 0,318 cc alcohol; nadat
de instelling van het evenwicht tot stand was gekomen, verdunden wij wederom.
De concentratie, berekend op de hoeveelheid ingewogen zuur, bedroeg nu 274 mg/1.
Het resultaat van de absorptiemeting staat in de derde kolom van tabel 15 ver-
meld; opnieuw kan men de concentratie aan lacton berekenen: deze blijkt te
zijn 157 mg/1. Hiertoe moet 166 mg/1 zuur zijn omgezet; er is dus in oplossing
nog aanwezig 108 mg/1. De verhouding lacton: zuur is in dit geval dus 59% : 41 %,
hetgeen een prachtige bevestiging van de resultaten van vroegere polarimetrische
onderzoekingen is. De test van de doorgemeten oplossing leverde als resultaat,
dat de activiteit van de opgeloste stof in dit geval 26—27 milliard AE/g bedroeg.
Dit is ook in goede overeenstemming met de door ons gevonden waarden van de
absorptieconstante h.
In figuur XVI stelt kromme I wederom de moleculaire absorptie
voor, berekend uit de cijfers van kolom 3 van tabel 15; kromme II
dient ter vergelijking, zooals inde
vorige teekening ook geschied is.
Proef 3. 19,8 mg lacton werden op-
gelost in 0,326 cc alcohol; nadat het
evenwicht zich had ingesteld, werd
verdund, totdat de concentratie, be-
rekend op ingewogen lacton, 244 mg/1
was geworden. De absorptiemeting,
welke hier niet in haar geheel meer
behoeft te worden weergegeven, leerde,
dat h bij 297 m/x 0,82 bedroeg. Daaruit
volgt, dat de lacton-concentratie 150
mg/1 was geworden; de rest van deze
stof, bedragende 94 mg/1, had zich
omgezet in zuur, waarvan 99 mg/1 was
gevormd. De procentueele verhouding
der componenten van de opgeloste stof
was dus 60% lacton tegen 40% zuur.
Opnieuw derhalve een resultaat,dat goed
klopt met de vroeger gevonden waarden.
Fig. XVI. I. Absorptiekromme, bere-
kend uit de waarden gevonden bij een
oplossing van auxine-a, na .instelling
van het mutarotatie-evenwicht.
IL Absorptiekromme van auxine-a-lac-
ton in zeer verdunde oplossing.
Proef 4. In 0,252 cc alcohol losten wij 22,2 mg auxine-a op; de instelling
van het mutarotatie-evenwicht werd afgewacht en daarna verdunden wij, tot het
gehalte der oplossing 352 mg/1 (berekend op ingewogen zuur) was geworden.
Voor h bij 297 mjn werd gevonden 1,12, hetwelk na berekening neer blijkt te
komen op een concentratie van 204 mg/1 lacton, welke hoeveelheid ontstaan moet
zijn uit 216 mg/1 zuur. Er is dus nog in oplossing 136 mg/1 auxine-a. De in pro-
centen uitgedrukte samenstelling van de opgeloste stof is derhalve 60% lacton
en 40% zuur. Ook dit resultaat is in zeer goede overeenstemming met beide vorige
en ook met de uitkomsten op grond van de polarimetrische analyse.
In verband met bovenstaande experimenten is het duidelijk ge-
worden, dat inderdaad de snelheid, waarmede het evenwicht zuur-
ZOIO'
Wto^
- |
nl | |
_1- |
1 1 1 1 1 |
\\ ■ |
lacton zich in oplossing instelt, afhankelijk is van de concentratie.
Bij een bespreking over deze kwestie, was Dr. A. L. Th. Moesveld
zoo vriendelijk, ons er op te wijzen, dat zijns inziens deze snelheid
afhankelijk zou kunnen zijn van de waterstof-ionenconcentratie.
Aangezien het auxine-a zelf aan de oplossing //-ionen afstaat, wordt
het verklaarbaar, waarom de concentratie van de opgeloste stof
zelve een dergelijken uitgesproken invloed op de reactiesnelheid kan uit-
oefenen. Wij zouden dus in ons geval met een dergelijk feit te maken
hebben, als reeds in 1892 door Henry en Collan is gevonden
bij y-oxyboterzuur en y-oxyvaleriaanzuur (10), (11), waarbij auto-
katalyse, tengevolge van de door de opgeloste stof zelf gevormde
//-ionen een rol blijkt te spelen.
Wij zouden feitelijk nog eens moeten nagaan, of de snelheid, waar-
mede het evenwicht zich in verdunde oplossing instelt, door toe-
voeging van een weinig zuur ook niet een meetbare grootte kan
verkrijgen.
C. Auxine-b en pseudo-auxine-b.
Voor de eerstgenoemde verbinding hebben Kögl en Erxle-
ben de volgende structuurformule afgeleid (4):
CHg CH^nbsp;CH^
I / \ • I
CH^ — CH^ — CH — CH CH—CH — CH^ — CH^
\ / H
6)nbsp;CH=C — C CH^ — CO — CH^ — COOH
OH
Hieruit ziet men, dat; inplaats van de oxy-groepen op de a- en
j8-plaats in den zuurstof houdenden zijketen, een keto-groep op de
plaats alléén aanwezig is. Men kan zich daarom auxine-b uit -a
gevormd denken door afsplitsing van water tusschen de oc- en j8-oxy-
groepen. Inderdaad is het mogelijk, door behandeling van het
auxine-a-lacton met kaliumbisulfaat bij hoogere temperatuur, dit om
te zetten in het auxine-b-lacton en dus ook in auxine-b zelf (12). Een
aldus verkregen product noemen wij, ter onderscheid van uit natuur-
lijke grondstoffen geïsoleerde stof (zie hoofdstuk II), „kunstmatig
bereidquot; auxine-b.
Wij zijn begonnen, met oplossingen van natuurlijk en kunstmatig
-ocr page 63-bereid product in 96% alcohol in een concentratie van 500 mg/1
op haar absorptiespectrum in het ultraviolet te onderzoeken. Met ge-
regelde tusschenpoozen zijn metingen verricht, zooals wij dat aan-
vankelijk met auxine-a en auxine-a-lacton ook gedaan hebben. Ter-
wijl wij ook in die gevallen tenslotte er de voorkeur aan moesten geven,
steeds versch bereide oplossingen voor ons werk te gebruiken, bleek
het bij de bestudeering van auxine-b-preparaten terstond, dat wij de
gevolgde methode vaarwel moesten zeggen. De veranderingen, welke
zich na enkele dagen reeds manifesteerden in de gedaanten der krom-
men, maakten het duidelijk, dat wij op deze manier nooit een goed
beeld van het verloop der auto-inactiveering zouden kunnen ver-
krijgen, vooral toen bleek, dat ook na het verdwijnen der activiteit,
deze verschijnselen nog steeds vielen waar te nemen.
Daarom geven wij van deze serie bepalingen alleen de uitkomsten
weer, verkregen bij de eerste meting. Men kan ze vinden in de tweede
en derde kolom van tabel 16; de preparaten 7306 E en 7311 E waren
toen nog volkomen werkzaam. (Zie ook curve i van figuur XVII).
De bovengenoemde ervaringen leidden er toe, dat wij verder uit-
TABEL 16. Auxine-b in aethylalcohol.
Preparaten 7306 E, 731 lE, 7344 E, 734^ E, 7464 E.
Waarden van k bij verschillende |
concentraties. | |||||||
Golf- | ||||||||
lengte |
500 mg/1 |
1 500 mg/1 |
256 mg/1 |
202 mg/1 |
192 mg/1 |
186 mg/1 |
166 mg/1 |
106 mg/1 |
289 |
0,2. 10® |
0,6. 10® |
0,5. 10® |
0,3. 10® |
0,2. 10® |
0,3. 10® |
0,6. 10® |
_ |
280 |
0,9.10® |
2,3.10® |
1,1.10® |
1,1.10® |
0,8.10® |
0,8. 10® |
1,3.10® |
1,2. 10® |
275 |
1,8. 10® |
3,6.10® |
1,9. 10® |
2,2. 10® |
1,5.10® |
1,7.10® |
2,4. 10® |
1,8.10® |
270 |
4,5.10® |
7,2.10® |
4,1.10® |
4,0. 10® |
4,5.10® |
4,3.10® |
5,4. 10® |
4,4. 10® |
265 |
5gt;5-io® |
7,7.10® |
5,5-10^ |
5,2.10® |
5,2.10® |
6,3.10® |
5,8.10® | |
254 |
18,6.10® |
17,9.10® |
29,2.10® |
31,3.10® |
30,7.10® |
30,8.10® |
31,6.10® |
31,6.10® |
248 |
13,4.10® |
13,6.10® |
25,9.10® |
32,7. 10® |
33,1.10® |
33,8.10® |
33,8.10® |
43,6.10® |
240 |
11,6.10® |
11,7.10® |
23,0.10® |
29,0. 10® |
29,0.10® |
29,5.10® |
31,6. 10® |
43,6.10® |
238 |
10,8.10® |
10,9.10® |
21,4.10® |
26,8.10® |
27,9.10® |
28,0. 10® |
27,6. 10® |
38,6.10® |
234 |
9,1.10® |
9,1.10® |
18,7.10® |
23,6. 10® |
23,1.10® |
23,5.10® |
22,2. 10® |
29,8.10® |
sluitend pas bereide oplossingen voor ons
onderzoek gebruikten. Wij hebben de
volgende preparaten, alle bestaande uit
volkomen actief materiaal, op hun ab-
sorptiespectrum bestudeerd:
7344 E (uit mout); 7346 E (uit lacton);
7464 E (uit lacton).
50 m^
30.10'
u \ | |
/ | |
Y | |
y' | |
- |
_1_1 r— |
Fig. XVII. Auxine-b
in alcohol.
500 mg/1; 2: 256 mg/1;
186 mg/1; 4: 106 mg/1.
De concentraties waren willekeurig ge-
kozen; het bleek al spoedig, dat deze van
grooten invloed zijn op het absorptie-
spectrum, zoodat wij een heele serie be-
palingen uitgevoerd hebben, teneinde een
duidelijk beeld van dezen samenhang te
verkrijgen. De resultaten van een en ander
vindt men in tabel 16 vereenigd.
wto'
\
I:
3:
Richten wij allereerst onze aandacht
op de tweede en derde kolom daarvan,
dan merken wij op, dat de ultraviolet-ab-
sorptiespectra van natuurlijk en kunstmatig bereid auxine-b practisch
aan elkaar gelijk blijken te zijn. Dit wijst dus ook op de identiteit
van beide producten en is een bevestiging van de conclusies,
waartoe men op grond van het chemisch onderzoek reeds was geko-
men. In curve I van figuur XVII ziet men, hoe het verloop van de
absorptie in het ultraviolet is. Het is duidelijk, dat hier een geheel
ander beeld verkregen wordt, dan bij auxine-a het geval is. Men
onderscheidt drie banden: een zeer karakteristieke met een maximum
bij circa 255 m/n en twee minder uitgesprokene met maxima bij
ongeveer 270 en 245 m/x.
Gezien de ervaringen, opgedaan bij het auxine-a-lacton, hebben wij
terstond gecontroleerd, of ook in deze gevallen door het ultraviolette
licht de activiteit der oplossingen beïnvloed was. Dit bleek echter niet
het geval te zijn. Tabel 17 geeft daarvan het bewijs.
Wij mogen dus vaststellen, dat het gevonden absorptie-spectrum
inderdaad bij het auxine-b behoort. Het was daarom zeer merk-
waardig, toen aan den dag kwam, dat blijkbaar de concentratie der
opgeloste stof van grooten invloed op het absorbeerend vermogen is.
TABEL 17. Activiteit auxine-b-oplossingen.
Vóór en na de absorptiemetingen.
Preparaat |
Werkzaamheid in milliarden AE/g | |
vóór |
na | |
7306 E |
70 |
67 |
7311 E |
58 |
63 |
7306 E |
49 |
51 |
Bij nadere beschouwing van de cijfers in tabel 16 zal men zien, dat
dit speciaal het geval is bij de golflengten 234—254 m/x, voor zoover
het dan betreft het gebied, dat wij bestudeerd hebben. Tusschen 289
en 265 m/x verandert de absorptie niet met de verdunning. Voor
deze golflengten zou men dus met recht kunnen spreken van een
moleculaire absorptie, in overeenstemming met de door Beer opge-
stelde wet. Gemakshalve zullen wij daarom voor dit gebied de reeks
gemiddelde waarden voor k afleiden uit de bij de verschillende
metingen gevonden getallen.
TABEL 18. Waarden van k bij verschillende concentraties van auxine-b
in het gebied 289—265 mii.
Golflengten |
Gemiddelde waarde k |
289 |
0,3.108 |
280 |
1,3.10® |
275 |
2,1.10® |
270 |
4,8.10® |
265 |
5,8.10® |
Deze waarden liggen ook ten grondslag aan het gemeenschap-
pelijk stuk van de krommen i tot en met 4 in figuur XVIL
Beneden 265 m/x wordt het absorbeerend vermogen der auxine-b-
-ocr page 66-oplossingen zeer sterk beïnvloed door de concentratie. Dit uit zich
in dien zin, dat de absorptie relatief toeneemt bij grootere verdunning.
Men houde in het oog, dat in tabel i6 overal de grootheid k is be-
rekend, hoewel feitelijk van een moleculaire constante geen sprake is.
Dit is slechts geschied, teneinde het bovengenoemde effect der ver-
dunning goed te laten uitkomen. Men moet dus bedenken, dat voor
elke concentratie apart een curve geteekend behoort te worden, welke
het verband tusschen k en de golflengte aangeeft. Dit nu zou een
onoverzichtelijke figuur hebben gegeven, zoodat wij volstaan met
de krommen voor de navolgende verdunningen te reproduceeren:
Kromme i: 500 mg/1 (1,61 mmol/1)
Kromme 2: 256 mg/1 (0,83 mmol/1)
Kromme 3: 186 mg/1 (0,60 mmol/1)
Kromme 4: 106 mg/1 (0,34 mmol/1)
Bij de beschouwing van figuur XVII valt het volgende op: De
absorptie neemt toe bij kleiner worden van de concentratie met
dien verstande, dat de ligging van het maximum tevens verschuift
naar het gebied van de kortere golflengten. Bij een oplossing, bevat-
tend 500 mg/1 auxine-b ligt het maximum bij 255 m/x, terwijl k^^
ongeveer 18.10® bedraagt; is het gehalte slechts 106 mg/1, dan is het
maximum verplaatst naar een punt, gelegen bij omstreeks 245 m/x
en de grootte van k^^ is dan geworden circa 45.10®. Men krijgt den
indruk, alsof de absorptieband, die bij kromme i slechts ternauwer-
nood merkbaar is door een knik van de lijn bij 240—245 m/x, in het
laatste geval een alles beheerschende rol is gaan spelen, zóódanig,
dat zelfs de top bij 255 m/x geheel onzichtbaar is geworden.
Wij zullen thans eerst de resultaten bespreken, welke het onder-
zoek van pseudo-auxine-b heeft opgeleverd. De volgende tabel geeft
een reeks uitkomsten weer, welke zijn verkregen op dezelfde wijze,
als bij de bestudeering van auxine-b is gevolgd.
Ook hier kan men duidelijk twee gebieden onderscheiden: van
289—265 m/x verandert de moleculaire absorptie niet met de concen-
tratie, zoodat hier aan de wet van Beer voldaan wordt, terwijl van
234—254 m/x de waarden van k weer sterk afhankelijk zijn van den
verdunningsgraad. In figuur XVIII is wederom een serie absorptie-
krommen geteekend, elk beboerend bij een bepaalde concentratie;
voor het gebied 389—265 m/x bezitten zij een gemeenschappelijk
TABEL 19. Pseudo-auxine-b in aethylalcohol.
Preparaten 7344 E, 7346 E en 7464 E.
Waarden van k bij verschillende concentraties
Golflengte |
500 mg/l |
1 160 mg/l i |
140 mg/l |
128 mg/l |
114 mg/l |
289 |
0,3.10» |
_ |
0,4.10® |
0,5.10® |
— |
280 |
1,0.10® |
0,9.10® |
1,5.10® |
1,7.10® |
0,8.10® |
275 |
2,4.10® |
1,9.10® |
2,7.10® |
2,6.10® |
1,9.10® |
270 |
4,8.10® |
4,5.10® |
5,8.10® |
5,8.10® |
4,6.10® |
265 |
6,0.10® |
6,6.10® |
6,8.10® |
5,6.10® | |
254 |
18,2.10® |
30,0.10® |
32,8.10® |
33,2.10® |
31,3.10® |
248 |
13,7.10® |
33,2.10® |
40,1.10® |
43,4.10® |
44,8.10® |
240 |
11,3.10® |
31,0.10® |
38,5.10® |
42,6.10® |
46,2.10® |
238 |
11,0.10® |
28,9.10® |
36,8.10® |
38,5.10® |
41,9.10® |
234 |
9,2.10® |
26,7.10® |
31,7.10® |
33,2.10® |
38,9.10® |
stuk, hetwelk afgeleid is uit de gemiddelde
waarden van k, berekend uit de getallen
van tabel 19:
Kromme i: 500 mg/1nbsp;(1,61 mmol/1)
Kromme 2: 180 mg/1nbsp;(0,58 mmol/1)
Kromme 3: 140 mg/1 (0,45 mmol/1)
Kromme 4: 114 mg/1 (0,37 mmol/1)
De overeenstemming tusschen beide
figuren toont aan, dat de auto-inacti-
veering niet van invloed is op de absorptie
in het ultra-violet; de afhankelijkheid van
deze eigenschap van de concentratie is in
beide gevallen zeer karakteristiek. Hoog-
stens zou men kunnen opmerken, dat de
toeneming bij pseudo-auxine-b nog iets
sterker is waar te nemen dan bij het
auxine-b zelve (vgl. de curven 4 uit beide
teekeningen), maar aan den aard van het effect verandert dit
niets.
Men krijgt den indruk, dat zoowel bij auxine-b als pseudo-auxine-b
in alcoholische oplossing een evenwicht bestaat tusschen een uitge-
sproken licht-absorbeerenden vorm en een vorm, welke geen of slechts
zwakke absorptie vertoont, terwijl de ligging van dat evenwicht in
hooge mate afhankelijk zou moeten zijn van de concentratie. Vanzelf
richt men dan zijn gedachten op de mogelijkheid van de keto-enol-
tautomerie, welke bij een stof als auxine-b (een ;8-ketozuur) op zich-
zelf zeer goed bestaanbaar geacht moet woorden. Maar terstond rijst
dan het volgende bezwaar tegen deze verklaring: de oplossingen van
auxine-b geven niet de voor enolen zoo karakteristieke reactie met
ferrichloride, zooals vroeger reeds verschillende malen is opgemerkt
(3)5 (13)- Op grond van de resultaten van ons optisch onderzoek
besloten wij echter, deze proef nog eens te herhalen. Daar toevalhg
op dat oogenblik geen werkzaam auxine-b aanwezig was, doch wel
inactief product, herhaalden wij het experiment met een pseudo-
auxine-b-oplossing. Merkwaardigerwijze bleek deze verbinding wèl te
reageeren en zelfs in zeer groote verdunning nog behoorlijk zicht-
bare verkleuringen te geven. Maar dit nam niet weg, dat de juistheid
van de proeven met actief auxine-b hierdoor allerminst in twijfel
mochten getrokken worden. Zoodra weer eenige milligrammen van
deze verbinding waren verkregen, bleek dan ook, dat het actieve
product inderdaad niet met FeC/g-oplossing reageert.
Bij de experimenten met pseudo-auxine-b was het ook niet moge-
lijk, vast te stellen, dat,de intensiteit van de verkleuring relatief toe-
neemt bij grootere verdunning. Bij groote concentraties bleek het
toegevoegde reagens ontledend te werken, aangezien na eenige
oogenblikken onder gasontwikkeling de kleur verdween, om pas terug
te komen, nadat nieuw pseudo-auxine-b was toegevoegd.
In elk geval is het duidelijk, dat de keto-enol-tautomerie zonder
meer niet een verklaring kon geven van de resultaten van het optisch
onderzoek. Het ligt echter voor de hand dat wij toen onze aandacht
richtten op het klassieke voorbeeld, waarbij dit verschijnsel het best
is bestudeerd: de acetylazijnester. De vraag was, of bij deze verbin-
ding soortgelijke eigenschappen, als gevonden bij auxine-b en pseudo-
auxine-b, ooit zijn vastgesteld.
Bij de bestudeering van de litteratuur, viel al spoedig onze aandacht
op een ardkel van K. H. M e y e r en K a p p e 1 m e i e r (14),
waarin de opmerking wordt gemaakt, dat volgens analytischen weg
(broomtitratie) door deze onderzoekers kon worden vastgesteld, dat
het enol-gehalte van oplossingen van acetylazij nester in verschillende
media, doch in het bijzonder hexaan, toeneemt bij stijgende verdunning.
Kautzsch had toen reeds gevonden, dat de wet van Beer
niet geldig zou zijn voor oplossingen van acetylazijnester in hexaan
(15); in een latere publicatie (16) evenwel bespreekt hij met critischen
geest zijn eigen resultaten en komt dan tot de conclusie, dat de gevon-
den afwijkingen uitsluitend het gevolg zijn van de aanwezigheid van
sporen verontreinigingen in het oplosmiddel. Inderdaad is het een
bekend feit, dat dergelijke factoren een groote rol kunnen spelen;
volgens dezen onderzoeker moet hun invloed toenemen bij afnemende
concentratie, hetgeen voor de hand ligt.
Het is derhalve opmerkelijk, dat in een veel later door Gross-
m a n n (17) verricht onderzoek betreffende het keto-enol-evenwicht.
in verschillende media en verschillende verdunningen, opnieuw met
nadruk wordt vastgesteld, dat in hexaan-oplossingen deze grootheid
afhankelijk is van de concentratie, waarbij de resultaten van het
werk van Meyer, Kappelmeier en Hantzsch (I.e.)
bevestigd worden. Ofschoon de schrijver deze kwestie niet aan een
nadere bespreking onderwerpt, krijgt men den indruk, dat hij het
betreffende verschijnsel wèl beschouwt als gevolg van een eigenschap
van de opgeloste ester en niet voortkomend uit de aanwezigheid van
eventueele verontreinigingen. Zijn bepalingen van het enol-gehalte
berusten op de uitkomsten van de broomtitratie; in het daarop
aansluitend spectraal-analytisch onderzoek, dat overigens met de
grootste zorgvuldigheid ten uitvoer is gelegd, is helaas door hem niet
nagegaan, of hij de vroegere resultaten van Hantzsch kon
reproduceeren.
Zooals men ziet, levert de bestudeering van de litteratuur op dit
punt weinig positieve gegevens op. Wij besloten derhalve, zelf te
trachten aan de hand van absorptiemetingen van oplossingen van
acetylazijnester tot een bevredigend antwoord te komen. Een zuiver
handelspreparaat (Kahlbaum) werd voor ons doel door zorgvuldige
destillatie in vacuo nogmaals gerectificeerd. Als oplosmiddel ge-
bruikten wij denzelfden alcohol, welke dienst had gedaan bij de
metingen van auxine-b en pseudo-auxine-b, zoodat een eventueelen
invloed van het solvens zich in denzelfden zin zou moeten manifesteeren.
In de volgende tabel zijn de resultaten van een viertal metingen
samengevat, uitgevoerd met oplossingen van verschillende concen-
tratie :
TABEL 20. Acetylazijnester in alcohol.
Golf- |
Waarden |
van de constante /c bij verschil- |
Gem. K | ||
52 mg/1 |
104 mg/1 |
261 mg/1 |
514 mg/1 | ||
302 |
_ |
0,1.10® |
0,1.10® |
0,1.10® |
0,1.10® |
297 |
— |
0,1.10® |
0,1.10® |
0,1.10® |
0,1.10® |
289 |
— |
0,1.10® |
0,1.10® |
0,1.10® |
0,1.10® |
280 |
— |
0,2.10® |
0,3.10® |
0,2.10® |
0,2.10® |
275 |
0,2.10® |
0,5.10® |
0,4.10® |
0,4.10® |
0,4.10® |
270 |
1,2.10® |
1,2.10® |
1,3.10® |
1,3.10® |
1,3.10® |
265 |
1,5.10® |
1,7.10® |
1,6.10® |
1,5.10® |
1,6.10® |
254 |
3,7.10® |
4,1.10® |
4,0.10® |
3,8.10® |
3,9-10® |
248 |
4,7.10® |
4,5.10® |
4,3.10® |
3,7.10® |
—• |
240 |
4,0.10® |
4,0.10® |
3,8.10® |
3,2.10® |
—■ |
238 |
3,7.10® |
3,7.10® |
3,4.10® |
2,9.10® |
— |
234 |
3,7.10® |
3,4.10® |
2,8.10® |
2,5.10® |
Alvorens tot een nadere beschouwing van de krommen uit figuur
XIX over te gaan, teneinde ze te vergelijken met de curven van de
figuren XVII en XVIII, willen wij
aan de hand van gegevens uit de
litteratuur trachten vast te stellen,
of de door ons gevonden waarden
overeenstemmen met die van andere
onderzoekers en of wellicht uit den
vorm der absorptiekrommen iets met
betrekking tot het vraagstuk der keto-
f:nbsp;mg'/f enol-tautomerie af te leiden valt.
3: 104 mg/1; 4: 52 mg/1.nbsp;Wat het eerste punt betreft, kun-
-ocr page 71-nen wij verwijzen naar de reeds genoemde publicatie van Hantzsch
(15), die de eerste is, welke meer gedetailleerde gegevens verstrekt en
wiens uitkomsten later door Bielecki en Henri (18), (19)
bevestigd worden. Het blijkt, dat genoemde auteurs in overeen-
stemming met elkander konden vaststellen, dat acetylazijnester in
alcoholische oplossing een absorptie-maximum bij 243 mfj. bezit,
waarbij e de waarde 2000 bereikt. Bedenkt men, dat /c = 2,3 e is,
volgt uit hun metingen, dat k bij die golflengte 4,6.10® bedraagt,
hetgeen goed overeenstemt met onze resultaten (zie curven 3 en
4 uit figuur XIX).
In het ook reeds vermelde onderzoek van Grossmann (17)
zijn de volgende quantitatieve gegevens te vinden: Deze auteur vond
het maximum in alcoholisch milieu bij 246 m^t, terwijl de waarde
van e volgens hem 1900 bedraagt. De concentratie der oplossing
bedroeg 1,7 mmol/1; dit komt het meest overeen met de concentratie
uit de vierde kolom van tabel 20 (2,01 mmol/1). Wij vinden in de-
zelfde kolom het maximum bij 248 m/x en k is bij ons 4300. De
door Grossmann gevonden waarde komt overeen met k = 4370.
De overeenstemming tusschen zijn getallen en de onze is hier zelfs
bijzonder goed. Verder vermeldt deze onderzoeker, dat hij een knik
in de kromme vond bij 274 m/x en ter plaatse een waarde van e
gelijk aan 90 {k gelijk 210). In ons geval ligt de knik tusschen 265
en 270 m/x en bij 275 m/i vinden wij k gelijk 400. Deze tegenstrijdig-
heid valt te verklaren uit het feit, dat onze waarden tengevolge van
de geringe absorptie in dat gebied waarschijnlijk niet erg betrouw-
baar zijn.
Tenslotte willen wij hier het werk van Morton en Rosney
vermelden (20), waarvan de resultaten het meest overeenkomen met
die van Bielecki en Henri (l.c.).
Uit een en ander mogen wij afleiden, dat onze uitkomsten blijk-
baar met voldoende nauwkeurigheid verkregen zijn — vooral in het
gebied tusschen 240 en 255 m/x —, dat het maken van gevolgtrek-
kingen geoorloofd is.
In figuur XIX zijn de bijbehoorende absorptiekrommen geteekend.
Het valt terstond in het oog, dat acetylazijnester veel minder sterk
absorbeert dan auxine-b of pseudo-auxine-b; evenwel valt toch waar
te nemen, dat bij eerstgenoemde stof een analoog verschijnsel zich
voordoet, wat betreft de afhankelijkheid van k van de concentratie
bij golflengten beneden 254 mfx. De afwijkingen van de wet van
Beer zijn weliswaar lang niet zoo uitgesproken, als wij vonden bij
auxine-b en pseudo-auxine-b, maar ook hier komt hun waarde ver
buiten de foutengrens van de absorptiemetingen, zoodat wij niet aan
hun reaHteit behoeven te twijfelen.
Gaan wij thans na, wat speciaal door de reeds genoemde onder-
zoekers in het midden is gebracht met betrekking tot de interpretatie
van de absorptiekromme(n) van acetylazijnester, dan kunnen de vol-
gende feiten vooropgesteld worden:
De breede band met zijn maximum bij 240—245 mfi staat in ver-
band met den enolvorm van de ester. Wanneer n.1. acetylazijnester
in verschillende media (water, alcohol, aether of hexaan) opgelost
wordt, blijkt het enol-gehalte toe te nemen, naarmate men in de
genoemde reeks vordert. In hexaan b.v. bedraagt het percentage
80%, in water niet meer dan 0,5—1%. Bij alcohol en aether is de
concentratie tusschen deze extreme waarden gelegen. J\fu blijkt de
grootte van de constante k bij het maximum recht evenredig te zijn met het
door broomtitratie vastgestelde enol-gehalte in de verschillende oplosmiddelen
(Grossmann, Morton amp; Rosney, I.e.).
Verder heeft men kunnen vaststellen, dat de reeds genoemde knik
in de kromme bij 270—275 m/x de aanwijzing vormt voor het bestaan
van een gedeeltelijk bedekte, zwakke absorptieband, behoorend bij
de carbonylgroep. Dit is af te leiden door vergelijking met de
absorptiespectra van zuivere ketonen. Daar het absorbeerend ver-
mogen van de keto-groep betrekkelijk zwak is, kan men haar aan-
wezigheid bij stoffen als acetylazijnester niet gemakkelijk langs op-
tischen weg aantoonen. Het is daarom nooit met zekerheid uit de bij
die golflengten bepaalde waarden van «r of € af te leiden, of een
verandering in het keton-gehalte van een oplossing inderdaad parallel
gaat aan een evenredige verandering in de waarden dezer absorptie-
constanten. Daarom hebben wij ook bij de oplossingen van acetyl-
azijnester tot aan de golflengten 254 m/j. steeds ongeveer dezelfde
waarden voor k gevonden. Bovendien kan een eventueele toeneming
van het enol-gehalte zich ook reeds bij golflengten boven 254 m/u, in
de absorptie doen gelden, zoodat het zeer goed mogelijk is te achten,
dat een verschuiving van het keto-enol-evenwicht zich niet mani-
festeert tengevolge van de compenseerende werking der beide groepen
op de absorptie der stof in het gebied tusschen 254 en 289 m/u.
Uit een en ander is dus op te maken, dat het maximum der
absorptie bij 240—245 m/i veroorzaakt wordt door de enol-ester en
dat de hoogte ervan een maat is voor het gehalte aan deze ver-
binding.
Beschouwt men nu in de figuren XVII en XVIII de curven 3 en 4,
dan ziet men, dat de maxima bij overeenkomstige golflengten gelegen
zijn. De hooge waarden der absorptieconstanten hangen natuurlijk
samen met het feit, dat de constitutie van auxine-b en pseudo-
auxine-b mede bepaald wordt door de aanwezigheid van een dubbele
binding, terwijl deze stoffen ook een vrije carboxylgroep bezitten.
Het optreden van het uitgesproken maximum bij 255 mju. in oplos-
singen met grootere concentratie kan aldus verklaard worden: De
aanwezigheid van een groote hoeveelheid ketovorm (vermoedelijk
zelfs een overmaat van deze verbinding) zal een tamelijk sterke
absorptie aldaar veroorzaken. Daarnaast zal een geringe hoeveelheid
enolvorm (welke echter relatief sterk absorbeert) ook haar invloed
doen gelden. Het resultaat is, dat bij de betreffende golflengten een
maximum in de absorptie gevonden wordt doordat twee krommen,
waarvan de eigen toppen ter weerszijden daarvan liggen, gedeeltelijk
over elkaar heen vallen.
Bij dat al dient men goed in het oog te houden, dat de in de voor-
gaande regels gegeven verklaring van het gedrag van auxine-b en
pseudo-auxine-b in alcoholische oplossing, in verband met den langs
optischen weg vastgestelde eigenschappen, allerminst vrij van beden-
kingen is. Het ernstigste bezwaar is nog steeds het uitblijven van de
reactie met ferri-chloride bij oplossingen van auxine-b. Het is daarom
te verwachten, dat toekomstige onderzoekingen wellicht belangrijke
aanvullingen of zelfs veranderingen in de hier uitgesproken zienswijze
met zich zullen brengen.
Voor een inzicht betreffende het mechanisme der auto-inactiveering
van dit phytohormoon is het feit van belang, dat de ultraviolet-
absorptiespectra van auxine-b en pseudo-auxine-b, ondanks de op-
tredende complicatie, met groote zekerheid als identiek beschouwd
mogen worden. Hierdoor is voor deze verbinding waarschijnlijk ge-
maakt, dat, evenmin als dat bij auxine-a het geval schijnt te zijn,
genoemd proces gepaard gaat met diep ingrijpende veranderingen
in de structuur van de moleculen.
LITTERATUUROVERZICHT
behoorend bij hoofdstuk III.
(1)nbsp;F. Kögl. Naturw. si, 17 (1933).
(2)nbsp;F. Kögl. H. Erxleben en A. J. Haagen Smit. H.S. 216,
31 (1933)-
(3)nbsp;F- Kögl, H. Erxleben en A. J. Haagen Smit. H.S. 2S5,
215 (1934)-
(4)nbsp;F. Kögl en H. Erxleben. H.S. ss/, 51 (1934).
(5)nbsp;A. S m a k u 1 a. Ang. Chem. 47, 657 (1934).
(6)nbsp;K. W. H a u s e r, R. K u h n , A. S m a k u 1 a en K. K r e u c h e n.
Ztschr. physik. Chem. (B) sg, 363 (1935).
(7)nbsp;K. W. Haus er, R. Kuhn, A. S ma kul a en M. Ho ff er.
Ibid. 371.
(8)nbsp;K. W. Haus er, R. Kuhn, A. Smakula en A. Deutsch.
Ibid. 378.
(9)nbsp;K. W. Hauser, R. Kuhn en A. Smakula. Ibid. 391.
(10) P. Henry. Ztschr. physik. Chem. 10, 96 (1892).
(n) U. Collan. Ibid. 130.
(12)nbsp;F. KögL Ber. 68B, 16 (1935).
(13)nbsp;H. Erxleben. Erg. Physiol. expt. Pharm. 57, 197 (1935).
(14)nbsp;K. H. Meyer en P. K a p p e 1 m e i e r. Ber. 2722 (1911).
(15)nbsp;A. Hantzsch. Ber. 3058 (1910).
(16)nbsp;A. Hantzsch. Ann. jg8, 379 (1913).
(17)nbsp;P. Grossmann. Ztschr. physik. Chem. log, 305 (1924).
(18)nbsp;J. Bielecki en V. Henri. C.r. 156, 1323 (1913).
(19)nbsp;J. Bielecki en V. Henri. C.r. /jlt;9, 866 (1914).
(20)nbsp;R. A. Morton en W. C. V. R o s n e y. J. Chem. Soc. 706 (1926).
-ocr page 75-HOOFDSTUK IV.
OVER HET VERBAND TUSSCHEN DE SPECTRAAL-ANALYTISCHE
EN DE CHEMISCHE ONDERZOEKINGEN.
A. De constitutie van de pseudo-auxinen a en b.
Zooals in de inleiding al vermeld is, werd naast de bestudeering
der absorptiespectra ook getracht, langs chemisch-analytischen weg
de problemen van de inactiveering tot een oplossing te brengen. Het
chemisch-analytisch onderzoek, dat door mejuffrouw Erxleben
in nauw verband met onzen eigen arbeid verricht werd, kon van dit
laatste profijt trekken en omgekeerd. Voor het goede begrip van den
stand van zaken is het noodzakelijk, hier in korte trekken de resul-
taten der nieuwe chemische onderzoekingen te bespreken, welke tot
nu toe nog niet gepubliceerd zijn.
Zooals bekend, ontstaan bij de auto-inactiveering van het auxine-a
twee isomeren, de pseudo-auxinen a^ en a^', zij bevatten nog de
carboxylgroep en de dubbele binding, verschillen echter in hun
specifieke draaiing. Van het begin af trok het de aandacht, dat beide
pseudo-auxinen, in tegenstelling met auxine-a, geen mutarotatie ver-
toonen. Het uitblijven van dit verschijnsel wijst er op, dat zich hier
klaarblijkelijk geen lacton meer kan vormen en wij dus met een ver-
andering in de substitutie van het S-C-atoom rekening moeten
houden, wat op zichzelf het mechanisme van de auto-inactiveering
natuurlijk nog niet duidelijker maakt. Er werd van het begin af
gedacht, dat de eigenlijke oorzaak van de inactiveering het ver-
springen van de dubbele binding is, b.v. een verplaatsing daarvan in
den ring, zooals dat volgende formules toonen:
-C--CH^—C--C--COOH--
-ocr page 76-ƒƒ
-C---CH,—C
~C
-COOH
OH ' OH OH ------ HOOC COOH
In dat geval was bij de permanganaat-oxydatie een keto-carbonzuur
met 13 C -atomen te verwachten. In werkelijkheid ontstond echter
het auxine-glutaarzuur 9), wat er op scheen te duiden, dat de dubbele
binding nog op dezelfde plaats stond als in het auxine-a. Bovendien
was daarmee ook bewezen, dat bij de auto-inactiveering geen ver-
andering in het gebied van de 11 koolstofatomen plaats heeft, welke
behalve de twee carboxylgroepen in het auxine-glutaarzuur aanwezig
zijn. Daar genoemd proces bij de auxinen a en b, wat de om-
standigheden betreft, volkomen gelijk verloopt, is het zeer waar-
schijnlijk, dat ook het mechanisme daarvan in beide gevallen overeen-
stemt. Gezien het verschil in subsitutie bij de koolstofatomen a en jS
blijft dan als gemeenschappelijk gebied van de omzetting alleen over
het stuk tusschen het y- en het C-C-atoom. De beperking tot dit gebied
heeft nu er toe geleid, de auxinen a en b als gesubstitueerde allyl-
alcoholen te beschouwen. Zooals bekend, hebben deze verbindingen
de neiging, zich als volgt om te zetten:
H
9)
H
H
■R-
-C= C-
I I
H H
OH H
Toegepast op ons geval, zouden uit auxine-a twee stereo-isomeren
kunnen ontstaan:
R-
-CH,OH
-C-
I
-C= CH,
H | |
i/ |
-CH |
HO
10)
-C—C—COOH
-CH,-
OH OH
-C-^C— COOH
OH OH
I ZJ
^C^CHo-
OH
OH | ||
1/ |
-CH |
-CH,-C
—C—
OH OH'
COOH
Deze hypothese is nu inderdaad in staat, de experimenteel gecon-
stateerde feiten te verklaren:
1)nbsp;Het ontstaan der pseudo-auxinen a^ en a^.
2)nbsp;Het uitblijven van de mutarotatie, omdat de pseudo-auxinen
geen lacton kunnen vormen.
3)nbsp;De vorming van auxine-glutaarzuur bij de afbraak met kalium-
permanganaat; het is n.1. duidelijk, dat dit zuur kan ontstaan door
verdere oxydatie van een intermediair gevormd acyloine:
12)nbsp;!
H—C — C=0nbsp;HOOC COOH
/
HO
F. Kögl en H. Erxieben hebben nu getracht, de semi-
cyclische ligging van de dubbele binding aan te toonen door een
voorzichtigen afbraak met ozon. Hierbij ontstond inderdaad het
acyloine 12), dat als gekristalliseerd p-nitrophenylhydrazon geïsoleerd
kon worden en volgens de micro-analyse de juiste samenstelling
bleek te bezitten.
In hoeverre stemmen nu de resultaten van het chemisch onderzoek
overeen met de conclusies, welke wij uit de bestudeering der absorptie-
spectra kunnen trekken ? Zooals in hoofdstuk IIIB vermeld is, toont
het pseudo-auxine-a^ evenals auxine-a zelve practisch geen absorptie
tusschen 230 en 400 m/x. Dit is in volkomen overeenstemming met
het bovengenoemde mechanisme van de omzetting, want het zal voor
de absorptie in dit gebied geen verschil uitmaken, of de dubbele
binding tusschen de C-atomen e—l dan wel —e staat.
Een moeilijkheid doet zich alleen voor bij pseudo-auxine-ag, waar
wij, in tegenstelling met zijn isomeer, een weliswaar zwakke en niet
karakteristieke, maar toch goed meetbare absorptie hebben gevonden.
Dit feit is echter geen reden om de overigens wel gefundeerde ver-
klaring van de auto-inactiveering te wijzigen. Het preparaat van
pseudo-auxine-ag werd n.1. uit de moederloog van fl^ geïsoleerd en
stond maar in zoo kleine hoeveelheid ter beschikking, dat het niet
tot een constante draaiing kon worden omgekristalliseerd; ook voor
een micro-analyse was er te weinig materiaal. Er werden alleen
moleculairgewichtsbepalingen uitgevoerd, welke het verwachte resul-
taat gaven. Bij dezen stand van zaken bestaat zeer wel de mogelijk-
heid, dat het preparaat met een sterk absorbeerende verbinding
verontreinigd was; zoo zou b.v. tusschen het ^-C-atoom en het nabij-
zijnde tertiaire C-atoom door waterafsplitsing een nieuwe dubbele
binding kunnen ontstaan. Een dergelijk „dieenquot; zou als verontrei-
niging de gevonden absorptie goed kunnen verklaren.
Bij de bestudeering der ultraviolet-absorptiespectra van auxine-b
en pseudo-auxine-b doet zich de complicatie voor, dat de oplossingen
niet voldoen aan de wet van B e e r. Zooals in hoofdstuk III D
nader is toegelicht, hangt dit waarschijnlijk samen met de keto-enol-
tautomerie van deze verbindingen, en wel met de toeneming van het
enol-gehalte in de verdunde oplossingen. Bij een vergelijking van de
twee reeksen absorptie-krommen (figuren XVII en XVIII) is te be-
denken, dat de daaraan ten gronde liggende concentratie's alleen bij
de curven i volkomen gelijk zijn. Globaal gezien krijgt men den in-
druk, dat ook hier de auto-inactiveering zonder invloed is op den
aard van de absorptiespectra. Niet opgehelderd is hier alleen het
merkwaardige feit, dat auxine-b zelfs in de meest verdunde oplossing
geen ijzerchloride-reactie geeft; het pseudo-auxine-b daarentegen
wel, zelfs in de concentratie van oplossing I. Wij moeten het aan toe-
komstige onderzoekingen overlaten, de oorzaak van dit verschijnsel
op te sporen.
B. De constitutie van het lumi-auxine-a-lacton.
Van te voren was het niet te verwachten, dat zich bij de auto-
inactiveering van auxine-a-lacton bijzondere resultaten zouden voor-
doen; weliswaar kan hier niet onmiddellijk een allyl-omzetting plaats
hebben, omdat het „S-hydroxylquot; bij de lactonvorming betrokken is.
Men moet echter bedenken, dat volgens het polarimetrisch onderzoek
zich in oplossing in enkele uren een evenwicht tusschen lacton en
zuur instelt. Het zuur zou zich dan op de bekende wijze kunnen
inactiveeren; tenslotte zouden ook hier quantitatief dezelfde omzet-
tingsproducten moeten ontstaan, daar het evenwicht lacton zuur
altijd weer tot nieuwe vorming van auxine-a aanleiding geeft. Het
mag echter niet onvermeld blijven, dat zich auxine-a-Iacton ook m
gekristalliseerden toestand inactiveert en hierbij was het niet te voor-
spellen, op Wlke wijze dat gebeurt.
Uit het spectraalonderzoek bleek evenwel, dat de inactiveering
van auxine-a-lacton volkomen anders verloopt dan bij het vrije zuur
het geval is. Allereerst was het buitengewoon verrassend, dat bij de
bepaling van het ultraviolet-absorptiespectrum van het auxine-a-
lacton een zeer karakteristieke absorptiekromme (figuur X) met een
uitgesproken maximum bij 295 mix gevonden werd. Het was niet te
aanvaarden, dat het practisch niet absorbeerende zuur alleen door
de lactoniseering een dergelijk absorbeerend vermogen krijgt; het viel
eerder aan te nemen, dat door het ultraviolette licht een diepgaande
verandering in het molecuul tot stand gebracht wordt. Deze overwe-
ging leidde er toe, de opgeloste stof na de meting biologisch te testen.
Hierbij bleek, dat de activiteit voor het grootste gedeelte verdwenen
was.
iS.nbsp;•nbsp;1 T
Weliswaar is het bekend, dat het ultraviolette licht memgvuldige
omzettingen teweegbrengt, zoodat een photochemische inactiveering
op zichzelf geen ongewone reactie te noemen is. Zeer verrassend is
echter, dat de omzetting al door de heel zwakke bestrahng gedurende
de meting plaats vindt. De volgende stap van het onderzoek bestond
in de bepaling der absorptiekromme van het product, dat bij de
auto-inactiveering in den loop van drie maanden was ontstaan. Het
spectrum bleek volkomen identiek te zijn met dat van het boven
vermelde; wij kunnen derhalve eoncludeeren, dat het ultraviolette
hcht een omzetting „katalyseertquot;, welke in den loop van eemge maan-
den ook uit zichzelf plaats vindt.
Het micro-chemisch onderzoek heeft geleerd, dat de op de twee
manieren verkregen inactiveeringsproducten van auxine-a-lacton in-
derdaad met elkaar identiek zijn. De nieuwe verbinding wijkt m
haar bouw sterk af van de pseudo-auxinen; om aan te duiden, dat
zij onder invloed van het hcht kan ontstaan, noemen wij haar lumi-
auxine-a-lacton. De photochemische bereidingswijze stelde ons in staat,
uit het auxine-a-lacton door bestraling onmiddellijk het lumi-auxine-
a-lacton te verkrijgen, terwijl wij bij de bestudeering van de pseudo-
auxinen telkens maanden moesten wachten, totdat de inactiveering
zich quantitatief voltrokken had. Ter vergelijking van de op twee
manieren bereide preparaten van lumi-auxine-a-lacton hebben wij
het absorptiespectrum, het mengsmeltpunt en de specifieke draaiing
bepaald- bovendien hebben wij getracht een karakteristiek derivaat
in handin te krijgen. Hierbij werd gevonden, dat een gekristalliseerd
semi-carbazon te bereiden is, dat in beide gevallen identiek is en de
samenstelling C^» H^O^N, heeft. Terwijl nu echter het lumi-auxine-a-
lacton een neutrale verbinding is, reageert het semi-carbazon zuur
op lakmoes. Dit bracht ons er toe, voor het lumi-auxine-a-lacton de
formule 13) in aanmerking te nemen, waarbij wij met een enol-lacton
te doen zouden hebben; de vorming van het semi-carbazon 14) zou
dan door opensplitsing tot een keto-carbonzuur te verklaren zijn:
13) _J-_
14)
/\ | |||
c |
-COOH
H
OH
O
lumi-auxine-a-lacton
H
-C—CH = CH—C
OH
M—MH—CO—m,
Zooals men ziet, verplaatsen wij hierbij de in auxine-a-lacton
aanwezige dubbele binding in de semi-cyclische positie, zooals wij
ze in de pseudo-auxinen hebben aangetroffen. Tot de aanwezigheid
van een tweede aethyleenbinding moeten wij om verschillende redenen
besluiten:
Ten eerste wijst de samenstelling van lumi-auxine-a-lacton op de
afsplitsing van een molecuul water.
Ten tweede is de sterke absorptie van het lumi-auxine-a-lacton
alleen door de aanwezigheid van een sterk chromophore groep te
verklaren, zooals dat door de „enol-diëen-groepeeringquot; bevredigend
tot uiting komt.
In verband met dit laatste verdient het ongetwijfeld de aandacht,
dat Stoll, Ho ffmann en Helfenstein bij hun onder-
zoek naar de constitutie van scyllaridine-a 15) voor deze stof een
absorptiespectrum hebben gevonden, zooals in figuur XX staat weer-
gegeven. Tevens vermelden wij, dat de vermoedelijke structuur van
deze verbinding als volgt is (1), (2):
Vergelijkt men het absorptiespectrum met dat van lumi-auxme-a-
lacton dan valt terstond op, dat zij in principe gelijk gebouwd ^ijn,
n 1 een specifieke band met een maximum bij ca. 300 [k - ±
10 X 10®) Na een minimum bij 250 m^t doorloopen te hebben»
stijgt de kromme bij nog kortere golflengte weder sterk. Weliswaar
verschilt de hoofdband in breedte en hoogte. Er dient echter op
gewezen te worden, dat ook de bouw van de enol-lactonrmg eemgs-
zins verschilt:
H
/
\
OH
O--
(bij lumi-auxine-a-lacton)
CH=C^CH=CH—C=0
O
(bij scyllaridine-A)
De formule van lumi-auxine-a-lacton kon nog door verschillende
proeven verder gesteund worden. Door katalytische hydreering ont-
staat uit lumi-auxine-a-lacton een neutraal tetra-hydro-product, dat
eerst door koken met water tot het overeenkomstige zuur gehydroly-
seerd kon worden. Verder kon de semi-cyclisehe positie van een der
dubbele bindingen bewezen worden door een oxydatieve afbraak
met behulp van ozon. Hierbij ontstond het verwachte ringketon i6),
dat als p-nitro-phenyl-hydrazon gekarakteriseerd werd en volgens
C=0
zijn eigenschappen identiek was met het product, dat vroeger door
oxydatie van di-hydro-auxine-a met chroomtrioxyd verkregen was.
Tot de geconjugeerde ligging van denbsp;dubbele binding kunnen
wij voorloopig in chemisch opzicht alleen per exelusionem conclu-
deeren: zij kan zich niet in de vijfring of in de sec.-butylgroepen
bevinden, omdat wij dan bij de ozoniseering niet het Cig-rmgketon
hadden verkregen. Zij kan ook niet tusschen de koolstofatomen a
en p liggen, omdat de waterafsplitsing hier tot een enol- resp. een
keto-groepeering zou leiden, welke zich experimenteel niet hebben
laten aantoonen. De hieruit volgende conjugatie van de tweede
dubbele binding klopt dan ook goed met de conclusies mt het
spectraal-analytisch onderzoek.
LITTERATUUROVERZICHT
behoorend bij hoofdstuk IV.
(1)nbsp;A. Stoll en A. Hoffmann. Helv. i8, 401 (i935)-
(2)nbsp;A. StoU, A. Hoffmann en A. Helfenstein. Helv. id,
644 (1935)--
SAMENVATTING.
1)nbsp;De ultraviolet-absorptiespectra der auxinen a en b werden be-
2)nbsp;dT ultraviolet-absorptiespectra der auxinen a en b ondergaan
geen karakteristieke veranderingen bij de auto-mactiveermg dezer
phytohormonen.nbsp;_
3)nbsp;Auxine-a-lacton wordt al tijdens de spectraalmeting omgezet tot
een inactieve verbinding, het lumi-auxine-a-lacton.
4)nbsp;Het lumi-auxine-a-lacton is identiek met het product, dat na
verlóóp van enkele maanden door auto-inactiveermg mtauxine-a-
lacton ontstaat.
De auto-inactiveering der auxinen is het gevolg van het ver-
springen der dubbele binding uit den vijfring in de meest nabij
gelegen semicyclische positie.
®nbsp;Proefschrift: Hoofdstuk IV.
II
De constitutie van cerebronzuur is niet vast te stellen op grond
van de uitkomsten, verkregen door oxydatieven afbraak dezer ver-
binding.nbsp;T ^ O • U
R. Ashton, R. Robinson en J. C. S m 11 b.
J. Chem. Soc. 283 (1936)-
III
Terecht nemen K u h n en B ä r aan, dat in de oplossingen van
oxy-azo-verbindingen steeds een evenwicht tusschen de chmoide en
azoïde vormen bestaat. De opvatting van B u r a w o y, dat in som-
mige extreme gevallen uitsluitend het eerstgenoemde isomeer aan-
wezig is, moet als onjuist beschouwd worden.
A. Burawoy. Ann. 52z, 298 (1936).
R. Kuhn en F. Bär. Ann. 516, 143 (i935)-
IV
Bij de inwerking van alkaliën op monosen bij lage temperatuur
speelt de aard van het kation een wezenlijke rol.
A. Kus in. Ber. 69B, 1041 (1936)-
V
De door E i 1 e r s en K o r f f voorgestelde formule A = c^^Ik,
welke de beschermende werking der dubbellaag bij colloïde deeltjes
moet uitdrukken, vindt geen steun in de resultaten van verschillende
nieuwere stabiliteits- en electrophorese-metingen.
H. Eilers en J. Kor ff.
Chem. Weekbl. 33, 35^ (1936)-
gt; tquot; .
■f.i'.,
-'S t '..
.. .. c Vil
-ocr page 85-P h i P P S en R e e d y zijn er niet in geslaagd, aan te toonen,
dat het gebruik van den dompel-refractometer als instrument ter
bepaling van overgangstemperaturen de voorkeur verdient boven
andere methoden.nbsp;t u t? ^ ^ H v
H. E. P h 1 p p s en J. H. R e e d y.
J. physic. Chem. 40, 89 (1936)-
VII
De onmeetbaar snel verloopende reactie in een oplossing, bevattend
nermanganaat- en mangano-ionen naast oxaalzuur, is het gevolg van
de katalytische werking der oxalaat-ionen op de reductie van Mn
door Mnnbsp;^ ,nbsp;,■ c\
M. J. Po lis sar. J. Chem. Educ. 13, 40 (i93o)-
VIII
Aan de opvatting van K 1 e b s, dat de vorming van bloemen bij
de hoogere planten afhankelijk is van een bepaalde verhouding
tusschen koolhydraten en opgenomen stikstof, zijn ernstige bezwaren
verbonden.
H. Knodel. Zeitschr. f. Botanik. 29, 449 (1930)-
-ocr page 86- -ocr page 87- -ocr page 88-y w
-ocr page 89-m'.fü
-ocr page 90-■■y-.
. m
il--.
if.. • .ï: ■