W.KARRER KONSTITUTION UND VORKOMMEN DER ORGANISCHEN PFLANZENSTOFFE (EXCLUSIVE ALKALOIDE) CHEMISCHE REIHE BAND 12 LEHRBÜCHER UND MONOGRAPHIEN AUS DEM GEBIETE DER EXAKTEN WISSENSCHAFTEN Konstitution und Vorkommen der organischen Pflanzenstoffe (e xclusive Alkaloide) von WALTER KARRER Dr. phil. Riehen bei Basel 1958 Springer Basel AG Nachdruck verboten. Alle Rechte vorbehalten, insbesondere dasjenige der Übersetzung in fremde Sprachen und der Reproduktion durch Mikrofilm oder auf photostatischem Wege. Springer Basel AG 1958 © Ursprünglich erschienen bei Birkhäuser Verlag Basel 1958. Softcoverreprint of the hardcover 1st edition 1958 ISBN 978-3-0348-6795-5 ISBN 978-3-0348-6808-2 (eBook) DOI 10.1007/978-3-0348-6808-2 5 VORWORT Während meiner mehrjährigen experimentellen Tätigkeit auf dem Gebiete der Pflanzenchemie habe ich oft bedauert, dass kein chemisches \Verk vor liegt, das einen zusammenfassenden Überblick über die bisher bekannt gewardenen Pflanzenstoffe und deren Vorkommen gibt. Wohl finden sich einerseits zahlreiche Monographien über einzelne Körperklassen (z. B. Kohlen hydrate, Alkaloide, Sterine, Carotinoide usw.), andererseits das auch heute noch wertvolle vor mehr als 20 Jahren erschienene Werk von C. WEH:viER <<Die Pflanzenstoffe)>, welches aber auf botanischer Grundlage aufgebaut ist, also die Pflanze in den Mittelpunkt stellt. Ich entschloss mich daher, meine zahlreichen, neben der Laboratoriumstätigkeit gesammelten Literaturangaben über Pflan zenstoffe möglichst zu vervollständigen und sie Fachkollegen zugänglich zu machen. Ich hoffe dadurch manchem, auf dem Gebiete der Pflanzenchemie tätigen Chemiker das Literaturstudium zu erleichtern. Auch an Botaniker und Pharmazeuten, die sich ja oft mit pflanzenchemischen Fragen befassen müssen, richtet sich dieses Buch. Die drei wichtigsten Etappen bei der chemischen Erforschung eines Natur stoffes sind: Isolierung der reinen Verbindung, Konstitutionsaufklärung und erste Synthese als Konstitutionsbeweis. Diese drei Stufen wurden bei der Aus wahl der Literaturhinweise weitgehend berücksichtigt. Daneben wurden zum Vorkommen der Pflanzenstoffe zahllose Literaturangaben angeführt. Um den Umfang des Buches nicht allzu sehr zu belasten, wurde allerdings bei häufig vorkommenden Verbindungen auf Einzelangaben verzichtet. Wie im Titel angegeben, wurden die Alkaloide nicht aufgenommen, weil über diese grosse Verbindungsklasse, deren Behandlung viel I~aum bean sprucht hätte, gerade in den letzten Jahren gute Monographien erschienen sind. Dagegen wurden Substanzen aus den niedersten pflanzlichen Organismen (Bakterien, Schimmelpilze) berücksichtigt. Von einer grossenAnzahl Pflanzen stoffe kennt man die Konstitution nur ungenügend oder noch gar nicht, wäh rend zahlreiche andere, aus Pflanzen isolierte Stoffe wohl mit Namen belegt wurden, aber keine chemisch reinen Verbindungen darstellen. Alle diese Pflanzenstoffe fanden hier keine Aufnahme. Wenn eine Pflanze im Pflanzen register nicht aufgeführt ist, bedeutet das folgerichtig noch keineswegs, dass über diese betreffende Pflanze noch keine chemischen Untersuchungen vor- 6 Vorwort liegen. Umgekehrt darf nicht jede hier angegebene Konstitutionsformel als un fehlbar richtig angenommen werden; die eine oder andere wird bei weiteren Untersuchungen sicher Änderungen erfahren. In den letzten Jahren wurden durch die Verwendung der Papierchromatographie zahlreiche neue Verbin dungen in Pflanzen festgestellt und viele, bisher als einheitlich angesehene Substanzen wurden als Gemische erkannt .. Bei Vorhandensein von Trivialnamen wurde in den meisten Fällen auf die Angabe der chemischen Bezeichnungen verzichtet. Ich glaubte dies tun zu dür fen, weil die chemische Namengebung noch keineswegs einheitlich durchgeführt wird und weil zu jeder Verbindung die Konstitutionsformel angegeben ist, aus der man ja die chemische Bezeichnung ableiten kann. Bei den lateinischen Pflanzennamen wurde das zweite, also das für die Art spezifische Wort durch weg - entsprechend den neueren Bestrebungen - mit kleinen Anfangsbuch staben geschrieben. Angaben über das mengenmässige Vorkommen der einzelnen Verbindungen wurden zwar weitgehend berücksichtigt, doch ist dabei immer zu bedenken, dass die Inhaltsstoffe einer Pflanze in ihrer Menge und oft sogar in ihrer Art stark abhängig sind vom Standort und von der Entwicklungsstufe der Pflanze, ferner von Klima, Jahreszeit und Tageszeit. Die kurzen Einführungen zu den einzelnen Kapiteln enthalten - dem Charakter des Buches entsprechend - nur einige ganz allgemeine Angaben über Konstitution und über Vorkommen der betreffenden Verbindungen. Die hauptsächlichste Literatur konnte bis Ende 1956 berücksichtigt werden. Für Arbeiten, die in schwerer zugänglichen Zeitschriften erschienen sind, wur den meistens nur die Referate angegeben, und zwar wurden bis etwa 1942 hierfür das Chemische Zentralblatt und ab 1943 die Chemical Abstracts be nützt. Die Auswahl der Literaturangaben und der Ort der Einordnung man cher Verbindung wird vielleicht vom einen oder anderen Leser kritisch beur teilt werden. Auch bin ich mir wohl bewusst, dass bei der ausserordentlichen Fülle des Stoffes die Angaben nicht lückenlos sein können. Herrn P. D. Dr. A. FüRST danke ich bestens für die wertvolle Hilfe bei den Korrekturen, ebenso danke ich Herrn P. D. Dr. CH. TAMM für die Durchsicht einzelner Kapitel. Der Verfasser spricht auch der Direktion der Chemischen Fabrik F. Hoff mann-La Roche & Co. AG. Basel für ihre zuvorkommende Unterstützung des vorliegenden Werkes den besten Dank aus. Endlich sei es mir gestattet, auch dem Birkhäuser Verlag in Basel für sein Interesse und das stete Entgegenkommen sowie für die Ausstattung des Buches zu danken. Rieben, Januar 1958 w. KARRER 7 INHALTSVERZEICHNIS Kohlenwasserstoffe . . . . . 13 Alkohole, Phenole, Naphthole 40 Stilbene 138 Aldehyde 143 Ketone (incl. Oxyde) 169 Tropolone ... 224 Kohlenhydrate 229 Carbonsäuren 285 Säureamide . 400 Depside, Depsidone. 408 Lactone. 431 Lignane. 461 Chinone. 477 Anthrachinone (incl. Anthrone und Anthranole) 496 :x-Pyronderivate (insbesondere Cumarine) 531 y-Pyronderivate . . . . . . . . . 565 Nichtkondensierte y-Pyronderivate 565 Chromone ...... . 568 Flavonoide Verbindungen 579 Xanthone .. 662 :x-Pyran deri vat e 668 Benzopyrane = Chromane 668 Anthocyane und deren Aglykone 673 Flavane, Isoflavane 691 Furanderivate 700 Carotinoide . 716 Sesquiterpene (incl. Azulene) 747 8 Inhaltsverzeichnis Diterpene . 781 Triterpene 796 Sterine .. 844 Steroide Saponine und deren Aglykone 863 Digitaloide Glykoside und deren Aglykone . 883 Schwefelhaltige Verbindungen . 929 Cyanide, cyanogene Glykoside . 947 Aminosäuren, Betaine, Peptide . 952 Amine . . . 1002 Phosphatide . 1021 Pyrrol, Indol und deren Derivate . 1025 Einfache Derivate von Pyridin, Piperidin, Chinolin, Pyrazin, Phenazin 1038 Pyrimidine, Purine, Pterine . . . . 1047 Nucleoside, Nucleotide . . . . . . 1062 Phytohormone, Pflanzenwuchsstoffe 1075 Vitamine . 1078 Cofermente 1096 Verschiedene Verbindungen 1105 Errata . . . . . . . . . 1206 9 ABKÜRZUNGEN A. Justus Liebigs Annalen der Chemie Abstr. Papers Am. Chem. Soc. Abstracts of Papers (American Chemical So ciety) Acta Chem. Scand. Acta Chemica Scandinavica Am. J. Pharm. American Journal of Pharmacy Am. J. Physiol. American Journal of Physiology Am. Soc. Journal of the American Chemical Society Analyt. Chemistry Analytical Chemistry Angew. Ch. Angewandte Chemie (ab 1932) Ann. Chim. Annales de Chimie et de Physique (seit 1914 geteilt in Annales de Chimie und Annales de Physique) Ann. Pharm. fran<;. Annales Pharmaceutiques fran<;aises Arch. Anat. Physiol. Archiv für Anatomie und Physiologie Arch. Biochem. Archives of Biochemistry (bis 1951, Band 30) Arch. Biochem. Biophys. Archives of Biochemistry and Biophysics (ab 1951, Bd. 31) Arch. exp. Path. Pharm. Archiv für experimentelle Pathologie und Pharmakologie Arch. Pharm. Archiv der Pharmazie Arch. Sc. phys. nat. Archives des Seiences physiques et naturelles, Geneve B. Berichte der Deutschen Chemischen Gesell . schaft (ab 1947: Berliner Berichte) Ber. Deutsch. Bot. Ges. Berichte der Deutschen Botanischen Gesell schaft Bcr. Schimmel u. Co. Bericht von Schimmel und Co. Biochem. J. Biochemical Journal