Über den Mechanismus des β--Zerfall-induzierten Einbaues von Tritium in das Toluol-Molekül

Abstract

Der Mechanismus der T-Markierung nach WILZBACH wird an Toluol-Dampf studiert, und es werden einige der Faktoren bestimmt, die die Ausbeute an markiertem Toluol sowie die Verteilung des T im Molekül beeinflussen. Es ergibt sich u. a., daß der L-Wert (Anzahl Tritium-markierter Toluol-Moleküle pro Tritium-Zerfall) von der Menge des verwendeten T2. abhängig ist und von L = 0,71 bei Verwendung von 50 mc auf L=5,5 bei Einsatz von 500 mc Tritium ansteigt. Als weiterer wichtiger Parameter wurde die Reaktionszeit erkannt. Während die T-Substitution im Kern linear zunimmt, erfolgt der T-Einbau in die Methylgruppe des Toluols exponentiell mit der Zeit. Es werden zwei Reaktionswege diskutiert, die zur Markierung des Toluols führen: 1. Der β--zerfallsinduzierte Mechanismus über das (3HeT)+-Ion und 2. die Radiolyse, d. h. die Wirkung der β--Strahlung, wobei ionisierte, angeregte und radikalische Formen des Toluols auftreten. Der Anteil der Reaktion 1 an der Markierung konnte dadurch festgestellt bzw. eliminiert werden, daß an Stelle von T2 das Molekül HT verwendet wurde. Die Ergebnisse ließen erkennen, daß der Prozentsatz der T-Substitution, der über den zerfallsinduzierten Mechanismus 1 verläuft, von der eingesetzten Menge Tritium abhängig ist. Während bei 50 mc T2 ca. 95% des Toluols über 1 markiert werden, wird dieser Weg bei einem 300 mc Experiment nur noch zu 60% beschritten. Ein Zusatz von 1 Torr O2 zeigte außerdem, daß sich die zerfallsinduzierte Markierungsreaktion in zumindest zwei Einzelreaktionen aufteilen läßt, von denen die eine zur Kernsubstitution führt und nicht inhibiert wird, während nach der anderen die Methylgruppe substituiert wird, und diese sich durch O2 praktisch vollständig unterdrücken läßt. In diesem Fall erweist sich der L-Wert unabhängig von der T2-Konzentration. Die L-Werte des „strahlenchemischen“ Anteils steigen dagegen mit der jeweilig eingesetzten T2-Menge stark an