Zur Kenntnis der anomalen Reaktionen bei der Aminostickstoff-Bestimmung. Die Reaktionen der NH—CO-Gruppierung mit salpetriger Säure

Zusammenfassung Es wurde versucht zu klären, wie die NH-CO-Gruppierung mit salpetriger Säure reagiert, zumal diese Gruppierung bei der Aminostickstoffbestimmung Anlaß zu einer Anomalie gibt. Zunächst wurden die gasförmigen Produkte dieser bei verschiedenen Temperaturen durchgeführten Reaktion — N₂, N₂O und CO₂ — bestimmt. Daraus konnten wertvolle Hinweise über die in Frage kommenden Reaktionsmechanismen gewonnen werden. So ist eine hydrolytische Aufspaltung, die zu einer Verbindung mit primärer Aminogruppe führen würde, nur in sehr geringem Umfange zu erwarten. Sehr wahrscheinlich ist hingegen, daß zunächst eine N-Nitrosoverbindung entsteht, die sich in gewissen Fällen zur isomeren Diazoverbindung umlagern kann. Diese ist unbeständig und spaltet schon bei Zimmertemperatur Stickstoff ab. Zu dieser Umsetzung sind nur gewisse Verbindungen mit NH-CO-Gruppierung befähigt, und zwar vor allem die fünf- und sechsgliedrigen Heterocyklen mit Lactamgruppe; geradkettige aliphatische Verbindungen mit NH-CO-Gruppierung geben diese Reaktion nicht. Diese Deutung steht in Übereinstimmung mit den bisher empirisch festgestellten Befunden.

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Summary An attempt was made to discover how the NH-CO group reacts with nitrous acid, especially because this group leads to an anomaly in the determination of amino nitrogen. Firstly, the gaseous products of this reaction, conducted at various temperatures, were determined, namely N₂, N₂O, and CO₂. These data furnished valuable clues regarding the reaction mechanism being studied. For instance, a hydrolytic cleavage, leading to a compound with a primary amino group will occur to only a very minor extent. On the other hand, it is very probable that initially there will be production of a N-nitroso compound, which in some cases can rearrange into the isomeric diazo compound. The latter is unstable and breaks down, even at room temperature, to yield nitrogen. Only certain compounds having the NH-CO group are capable of this reaction, and in fact the 5- and 6-membered heterocycles with a lactam group, especially; straight chain aliphatic compounds containing the NH-CO group do not give this reaction. This explanation is in agreement with the previous empirical findings.

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Résumé Les auteurs cherchent à élucider la réaction du groupement NH-CO sur l'acide nitreux, du fait que l'existence de ce groupement donne lieu à une anomalie lors de la détermination de l'azote aminé. Les produits gazeux N₂, N₂O et CO₂ qui se produisent à différentes température lorsqu'on effectue cette réaction ont été tout d'abord déterminés. Il en est résulté des indications précieuses sur le mécanisme de la réaction. C'est ainsi qu'une scission hydrolytique qui conduirait à une combinaison porteuse d'un groupement aminé primaire ne peut être attendue que dans une très faible mesure. Il est très vraisemblable, au contraire qu'il se forme tout d'abord une combinaison N-nitrosée qui dans certains cas peut se transposer en combinaison diazoïque isomére. Celle-ci est instable et se décompose dès la température ambiante en libérant de l'azote. Seuls certains groupements NH-CO sont susceptibles de subir cette décomposition, notamment les hétérocycles à 5 et 6 chaînons comportant un groupement lactame; les combinaisons aliphatiques à chaîne droite ne donnent pas cette réaction. Cette explication concorde avec les observations empiriques établies à ce jour.

     

Statistical properties of aggregation with injection

We study a generalized aggregation process in which charged particles diffuse and coalesce randomly on a lattice. For one-dimensional and mean-field models, we show that there exists a statistically-invariant steady state when randomly charged particles are continuously injected. The steady-state charge distribution obeys a power law with the exponent depending both on the type of the injection and on the spatial dimension. The response of the system to a perturbation (i.e., relaxation) is characterized by either a power law decay (t ^– ,1) or a compressed exponential decay [exp(–t ),>1].     

Time-resolved spectra of excited-state absorption in Er3+ doped YAlO3

A pump- and probe-beam technique is used for measuring time-resolved excited-state absorption (ESA) and stimulated-emission (SE) spectra of Er³⁺ doped YAlO₃. The Er^{3+ 4} I _15/2 ⁴ F _7/2 transition of the sample is excited at 488 nm by an excimer laser pumped dye laser. The ESA and SE of broadband xenon flashlamp light is monitored between 300 and 860 nm by an optical multichannel analyzer (OMA). The analysis of the experimental results provides information on the effective cross sections _ESA and _SE originating from several levels and on the populations of these levels. To our knowledge this represents the first detailed investigation of time-resolved ESA and SE over a broad spectral range in rare-earth doped materials.     

Nuclear moments and the change in the mean square charge radius of neutron deficient thallium isotopes

The hyperfine structure, isotope and isomeric shifts in the atomic transition 6p ² P _3/2–7s ² S _1/2, =535 nm have been measured for theI=7 andI=2 states of^{190, 192, 194, 196}Tl; theI=1/2 andI=9/2 states of¹⁹¹Tl and the I=7 isomer of¹⁸⁸Tl. The thallium isotopes were prepared as fast atomic beams at the GSI on-line mass separator following fusion reactions and — in some cases — subsequent-decay. The nuclear dipole moments, electric quadrupole moments and the change in the nuclear mean square charge radius are evaluated. Theuu-isotopes show an isomeric shift which changes sign between¹⁹²Tl and¹⁹⁴Tl.Dedicated to P. Armbruster on the occasion of his 60th birthday     

Zur Kenntnis der anomalen Reaktionen bei der Aminostickstoff-Bestimmung. IX. Die Reaktionen der Pyrrolin- und Oxazolinverbindungen mit salpetriger Säure

Zusammenfassung Es wurde die Reaktion von Pyrrolin- und Oxazolinverbindungen mit salpetriger Säure näher studiert, zumalTh. Wagner- Jauregg die Beobachtung machte, daß diese Verbindungen mit salpetriger Säure 1 Mol Stickstoff entwickeln, ohne daß eine primäre Aminogruppe vorhanden ist. Es zeigte sich, daß die Stickstoffentwicklung wie bei einem leicht desaminierbaren Amin schon bei 20° C schnell und vollständig vonstatten geht (Reaktion 1). Bei den Pyrrohnverbindungen ist ab 50° C noch eine weitere gasbildende Reaktion feststellbar, die bei 80 °C 1,40 Mole (N₂ + N₂O) liefert (Reaktion 2). Für die Reaktion 1 wird wahrscheinlich gemacht, daß sich zunächst eine in wäßriger Lösung unbeständige N-Nitrosoverbindung bildet. Bei deren Hydrolyse entsteht ein Diazoniumsalz, das unter Stickstoffentwicklung zerfällt. Dieses Reaktionsschema wird durch die Tatsache gestützt, daß bei Nitrosierung inwasserfreier Phase keine Stickstoffentwicklung erfolgt.Es wird weiters gezeigt, daß die Reaktion 2 (Gasentwicklung bei erhöhter Temperatur) durch die Folgeprodukte der Reaktion 1 verursacht wird. Bei diesen Folgeprodukten handelt es sich, wieWagner-Jauregg fand, um Acetonylverbindungen. Diese werden, wie wir bereits früher gezeigt haben, nitrosiert, wobei sich Isonitrosoverbindungen bilden. Die Isonitrosogruppe wird von überschüssiger salpetriger Säure unter Bildung von N₂ und N₂O zersetzt.Für die Aminostickstoffbestimmung ergibt sich daraus, daß Pyrrolinund Oxazolinverbindungen nur mit Nitrosylbromid in Eisessig (vgl.Kainz, Huber undKasler ¹⁵) richtig analysiert werden künnen, während die Bestimmung mit wäßriger Nitritlösung(van Slyke) ein Fehlresultat verursacht.

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Summary A study was made of the reaction of pyrrolin- and oxazoline compounds with nitrous acid, especially sinceTh. Wagner- Jauregg observed that these compounds generate 1 mol of nitrogen with nitrous acid, though no primary amino group is present. It was observed that the evolution of nitrogen, as in the case of a readily deaminable amine, occurs rapidly and completely even at 20° C (reaction 1). With the pyrroline compounds, it was possible to demonstrate another gas-producing reaction from 50° C on, which yields 1.40 mols (N₂ + N₂O) at 80° C (reaction 2). It is probable that in reaction (1) there is formation of a N-nitroso compound instable in water solution, and that the hydrolysis of this primary product yields a diazonium salt, which decomposes with evolution of nitrogen. This reaction scheme is supported by the fact that no formation of nitrogen is observed on nitrosation in solutions containing no water.It was also shown that the reaction (2) (evolution of gas at raised temperature) is caused by the secondary product of reaction (1). In these latter products there are involved, as shown byWagner- Jauregg, acetonyl compounds, which as we have proved previously, are nitrosated with formation ofiso-nitroso compounds. Theiso-nitroso group is decomposed by excess nitrous acid with production of N₂ and N₂O.With respect to the determination of amino nitrogen, it was found that pyrroline- and oxazoline compounds can be correctly analyzed only with nitrosyl bromide in glacial acetic acid (compareKainz, Huber, andKasler ¹⁵), whereas the determination with aqueous nitrite solution(van Slyke) brings about an incorrect result.

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Résumé Les auteurs ont poussé l'étude de la réaction des dérivés de la pyrroline et de l'oxazoline avec l'acide nitreux à partir de l'observation deTh. Wagner-Jauregg suivant laquelle ces combinaisons réagissent sur l'acide nitreux en dégageant une molécule d'azote en l'absence de tout groupe aminé primaire. Il est apparu que le dégagement d'azote se produit rapidement et complètement à 20° C comme pour une amine réagissant facilement (Réaction 1). Pour les combinaisons de la pyrroline une autre réaction commençant à partir de 50° C et donnant lieu à la formation de gaz a pu être établie; à 80° C, elle donne naissance à 1,40 molécule du mélange (N₂ + N₂O) (Réaction 2). Pour la réaction 1 il est vraisemblable qu'il se produit tout d'abord en solution aqueuse une combinaison N-nitrosée instable. Son hydrolyse produit un sel de diazonium qui se décompose avec dégagement d'azote. Ce schéma réactionnel est confirmé par le fait que par nitrosation en phase non aqueuse il ne se produit aucun dégagement d'azote.Il a été en outre montré que la réaction 2 (dégagement de gaz par élévation de température) est dûe aux produits formés dans la réaction 1. Parmi ces produits, se trouvent, comme l'ont montréWagner-Jauregg, des combinaisons acétonylées. Ces dernières, comme nous l'avons déjà montré antérieurement, se nitrosent en donnant lieu à la formation de combinaisons isonitrosées. Le groupement isonitrosé est décomposé par l'acide nitreux en excès avec formation de N₂ et de N₂O. Pour la détermination de l'azote aminé, il en résulte que les dérivés de la pyrroline et de l'oxazoline ne peuvent être correctement analysés qu'en employant du bromure de nitrosyle en solution dans l'acide acétique (cf.Kainz, Huber etKasler ¹⁵) tandis que la détermination par action d'une solution aqueuse de nitrite (van Slyke) fournit un résultat erroné.

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VIII. Mitteilung: Anomalie einiger Aminosäuren¹.     

Triorganoantimon- und Triorganobismutderivate von 2-Pyridincarbonsäure und 2-Pyridylessigsäure Kristall- und Molekülstrukturen von (C6H5)3Sb(O2C-2-C5H4N)2 und (CH3)3Sb(O2CCH2-2-C5H4N)2

Triorganoantimony and Triorganobismuth Derivatives of 2-Pyridinecarboxylic Acid and 2-Pyridylacetic Acid. Crystal and Molecular Structures of (C₆H₅)₃Sb(O₂C-2-C₅H₄N)₂ and (CH₃)₃Sb(O₂CCH₂-2-C₅H₄N)₂ Triorganoantimony and triorganobismuth dicarboxylates R₃M(O₂C-2-C₅H₄N)₂ (M = Sb, R = CH₃, C₆H₅, 4-CH₃OC₆H₄; M = Bi, R = C₆H₅, 4-CH₃C₆H₄) and (CH₃)₃Sb(O₂CCH₂-2-C₅H₄N)₂ have been prepared from (CH₃)₃Sb(OH)₂, R₃SbO (R = C₆H₅, 4-CH₃OC₆H₄), or R₃BiCO₃ (R = C₆H₅, 4-CH₃C₆H₄) and the appropriate heterocyclic carboxylic acid. Vibrational spectroscopic data indicate a trigonal bipyramidal environment of M the O(? C)-atoms of the carboxylate ligands being in the apical and three C atoms (of R) in the equatorial positions; in addition coordinative interaction occurs in the 2-pyridinecarboxylates between M and O(?C) of one and N of the other carboxylate ligand and in (CH₃)₃)Sb(O₂CCH₂-2-C₅H₄N)₂ between Sb and O(?C) of both carboxylate ligands. (C₆H₅)₃Sb(O₂C-2-C₅H₄N)₂/(CH₃)₃Sb(O₂CCH₂-2-C₅H₄N)₂ crystallize monoclinic [space group P2₁/c/P2₁/n; a = 892.6(9)/1043.4(6), b = 1326.9(6)/3166.2(18), c = 2233.1(9)/1147.5(7) pm, β = 99.74(8)°/97.67(5)° Z = 4/8; d(calc.) = 1.522/1.553 × Mg m^?3; V_cell = 2606.7 × 10⁶/3757.0 × 10⁶pm³, structure determination from 3798/4965 independent reflexions (F ≥ 4.0 σ(F))/(I ≥ 1.96 σ(I), R(unweighted) = 0.024/0.036]. Sb is bonding to three C₆H₅/CH₃ groups in the equatorial plane [mean distances Sb? C: 212.2(3)/208.7(6) pm] and two carboxylate ligands via O in the apical positions [Sb? O distances: 218.5(2), 209.9(2)/212.1(3), 213.2(3) pm]. In (C₆H₅)₃Sb(O₂C-2-C₅H₄N)₂ there is a short Sb? O(?C) and a short Sb? N contact [Sb? O: 272.1(2), Sb? N: 260.2(2) pm] and distoritions of the equatorial angles [C? Sb? C: 99.2(1)°, 158.2(1)°, 102.0(1).] and of the axial angle [O? Sb? O: 169.9(1)°], and in (CH₃)₃Sb(O₂CCH₂-2-C₅H₄N)₂, which contains two different molecules in the asym-metric unit, there are two Sb? O(?C) contacts [Sb? O, mean: 302.2(4), and 310.7(4)pm, respectively] and distortions of the equatorial angles [C? Sb? C: 114.5(2)°, 132.4(3)° 113.1(2)°, and 123.9(3)° 115.5(2)°, 120.6(3)°, respectively] and of the axial angles [O? Sb? O: 174,9(1)°, 177.9(1)°, respectively].