Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gresamtgehiete der Naturwissenschaften. 



XXTIL Jahrg. 



28. Mai 1908. 



Nr. 22, 



G. Brerfig und K. Fajans: Zur Stereochemie 



der Katalyse. (Berichte der deutschen chemischen 

 Gesellschaft 1908, Bd. 41, S. 752). 



Für die Feststellung einer völligen Analogie zwi- 

 schen der Wirkung von Fermenten und derjenigen 

 chemisch wohl definierter Katalysatoren, wie sie 

 durch die Arbeiten Bredigs nahegelegt war, bildete 

 bisher das größte Hindernis die Tatsache, daß die 

 Eigenschaft der Spezifizität nur den Fermenten, aber 

 niemals den Katalysatoren eigen schien. Während 

 also die Fermente zum Beispiel bei der Einwirkung 

 auf die Antipoden optisch-aktiver Substanzen sich 

 stets nur für den einen wirksam erwiesen, den an- 

 deren aber völlig unangegriffen ließen, schienen die 

 Katalysatoren für derartige feine stereochemische 

 Unterschiede unempfindlich. Die linksdrehende wie 

 die rechtsdrehende Modifikation einer Substanz wurde 

 von ihnen stets in gleicher Weise angegriffen. Und 

 doch schien es, als ob wenigstens für die Fermente 

 ein Übergang zwischen vollkommener Spezifizität 

 und völliger Wirkungsgleichheit existiere, da sich in 

 einigen, besonders von Dakin studierten Fällen, ein 

 nur gradueller Geschwindigkeitsunterschied in der 

 Wirkung auf die optischen Antipoden einer Substanz 

 gezeigt hatte; in der Tat spaltete das Lipasel'erment 

 schließlich beide Modifikationen optisch-aktiver Fett- 

 säureester, jedoch mit einem Geschwindigkeitsunter- 

 schied von 50 — 130%. 



Es liegt daher der Gedanke nahe, daß es sich bei 

 dem anscheinend so verschiedenen Verhalten von 

 Fermenten und Katalysatoren nur um graduelle 

 Unterschiede handelt, daß wir es hier mit Grenzfällen 

 einer Reihe zu tun haben. War diese Anschauung 

 richtig, so mußte man aber, ebensogut wie es schon 

 bei den Fermenten festgestellt war, auch bei den 

 Katalysatoren Zwischenfälle experimentell darstellen 

 können, in denen sich ein deutlicher Geschwindigkeits- 

 unterschied in der Wirkung auf die optischen Anti- 

 poden einer Substanz zeigte. Das Wesentliche war 

 nur die richtige Wahl der zu verwendenden Substanzen, 

 bei denen ein solcher größerer Geschwindigkeitsunter- 

 schied am ehesten zu erwarten war. Daß ein optisch- 

 aktiver Katalysator anzuwenden sei, lag von vorn- 

 herein nahe. Weiterhin aber schien es wichtig, den 

 Katalysator so zu wählen, daß er seiner chemischen 

 Natur nach zu einer Bindung mit dem Substrat 

 geeignet war. Gilt es doch neuerdings als eine fest- 

 stehende Tatsache, daß sowohl bei der Ferment- wie 



bei der Katalysatorwirkung eine intermediäre 

 Bindung des wirksamen Agens an das Substrat 

 stattfindet. 



Auf Grund dieser Überlegungen studierten die 

 Verfasser die katalytische Spaltung der rechts- und 

 der linksdrehenden Camphocarbonsäure in Campher 

 und Kohlensäure durch eine ausgesprochene Base, 

 das Nikotin, welches selbst optisch-aktiv ist. Die Be- 

 dingungen für eine intermediäre Bindung waren also 

 besonders günstige. Die Carbonsäure wurde in einer 

 Versuchsreihe direkt in Nikotin gelöst, in anderen 

 dagegen in einem indifferenten Lösungsmittel, dem 

 das Nikotin als mitgelöster optisch-aktiver Kataly- 

 sator hinzugegeben wurde. Die bei der Spaltung 

 entwickelte Kohlensäure wurde in Natronkalkröhren 

 aufgefangen und in bestimmten Zeitintervallen ge- 

 wogen. Es berechneten sich daraus die Geschwindig- 

 keitskonstanten der Zersetzung für die beiden opti- 

 schen Antipoden. 



Das Ergebnis war überaus deutlich. Die Ge- 

 schwindigkeitsunterschiede in der Zersetzung der 

 beiden Antipoden betrugen bis zu 13 und 17 %. 

 Daß bei günstiger gewählten Substanzen, die empirisch 

 festzustellen wären, größere Unterschiede erzielt wer- 

 den können, steht außer Frage. Aber schon das 

 bisherige Ergebnis genügt, nm die letzte Mauer, die 

 zwischen Ferment- und Katalysatorwirkung existierte, 

 in Bresche zu legen. Es eröffnet sich die Aussicht 

 auf eine Reihe weiterer interessanter Untersuchungen. 

 Man wird versuchen können, eine katalytische Zer- 

 legung inaktiver Gemische in ihre optisch-aktiven 

 Komponenten herbeizuführen, durch rechtzeitige 

 leicht zu berechnende Unterbrechung der Katalyse 

 und öftere Wiederholung dieses Verfahrens. Man 

 wird weiterhin für die Frage nach der Natur der 

 intermediären Bindung, welche wir bei der Katalyse 

 annehmen, mancherlei Aufklärung erwarten dürfen. 

 Daß endlich die Kenntnis der Fermentwirkungen 

 gerade vom Studium dieser chemisch genau verfolg- 

 baren Vorgänge eine ganz wesentliche Förderung 

 erfahren wird, bedarf kaum der Erwähnung. Man 

 wird den von Bredig aufgenommenen weiteren 

 Ausbau dieses Gebietes mit dem größten Interesse 

 verfolgen müssen. Riesser. 



