消旋体常用的拆分方法有哪些啊?

消旋体常用的拆分方法有哪些啊?
除了有机酸,和碱成盐拆分外还有哪些方法可以啊

一.外消旋体的一般性质

等量的对映异构体的“混合物”叫做外消旋体,用(±)表示。在气态、液态、熔化状态以及在溶液中,外消旋体通常都是以理想的或近似理想的混合物的形式存在。因此在这些状态下,除去对偏振光呈现的性质不同之外。外消旋体和纯对映体应当具有相同的性质,例如它们具有相同的沸点、折射率、液态密度和红外吸收光谱等。

然而,在晶态的情况下,对映体分子之间的晶格间力的相互作用是有明显差别的。一个(+)-分子对另一个(+)-分子的关系,虽然相同于一个(-)-分子对另一个(-)-分子之间的关系,但是(+)—分子和(-)—分子之间的关系却不相同,于是产生了以下的三种存在形式:

(1)外消旋混合物:当各个对映体的分子在晶体中,对其相同种类的分子具有较大的亲合力时,右旋体和左旋体的分子则分别形成在外型上不同的两种晶体而混合在一起。这就是所谓的“外消旋混合物”。

由于外消旋混合物是(+)一型晶体和(-)一型晶体的混合物,所以它的性质在许多方面都与纯态的对映体相似。然而,外消旋体的熔点组成曲线却体现出所有典型混合物的特点,最熟知的外消旋体混合物的例子是在低于27℃下,从水中结晶出来的(±)一酒石酸铵钠盐。

(2)外消旋化合物

当右旋体分子与左旋体分子之间比相同种类分子间具有较大的亲合力时,构型相反的两个分子结合成对地出现在晶格中每个位置上,只有一种晶体。这种晶态的分子化合物称为“外消旋化合物”。外消旋化合物的大部分物理性质都不同于其纯态的对映体,例如其熔点曲线有两种情况,高熔点分子化合物有酒石酸,低熔点分子化合物有乳酸等。

(3)外消旋固体溶液

在某些情况下,当一个外消旋体中两种分子的三种结合力相差很小时,则两种分子混合在一起成晶,形成固体溶液,这种固体溶液叫做外消旋固体溶液。这种情况相当于溶液或熔化状态的分布,其分子的排列是混乱的 。这种晶体与其纯态的对映体在很多方面的性质都是相同的。例如,熔点及熔解度是相同或相差甚微。

 

外消旋体混合物 外消旋体固体溶液 外消旋化合物

 

二、外消旋体拆分的方法

在实验室内由不旋光的化合物合成手性化合物时,通常得到的多是由等量的对映体组成的外消旋体。如果要得到其中一个对映体,都需要经过一定的手续,才能把外消旋体分离成为纯态的右旋体和左旋体,这种分离过程叫做外消旋体的拆分,由于对映体除了旋光方向相反外,其他的物理性质、一般的化学性质都完全相同,因此用一般的物理方法和化学方法通常不能达到分离的目的,而必须采用其他有效的方法。最常用的方法是化学方法,即形成和分离非对映体的方法。其他的方法有的是因为对某个别或某一类外消旋体的拆分有特殊的效果而被使用,有的则被用作辅助方法。但这些“其他”方法在用得恰当时,也能起重要作用,如晶体机械分离法(适合于外消旋混合物),物理方法中的诱导晶种分离法等。近年来,生物化学方法及色谱分离法越来越成为有效的方法。

1.化学方法

把组成外消旋体的一对对映体与一个有旋光性的性质(称为解拆剂)反应,使之生成非对映体,再利用非对映体物理性质的差异达到分离的目的。例如,分离外消旋α-苯乙胺,用(+)-酒石酸为解拆剂,与外消旋α-苯乙胺作用,产物是非对映体的盐,可用分步结晶法把两个非对映体的盐分离。分离后分别水解,从而获得纯的(+)-α-苯乙胺和(-)-α-苯乙胺。以上过程可用下式表示:

(±)-α-苯乙胺(+)-酒石酸 (-)-α-苯乙胺-(+)酒石酸盐(+)-α-苯乙胺-(+)-酒石酸盐

(-)-α-苯乙胺-(+)酒石酸盐 (-)-α-苯乙胺

(+)-α-苯乙胺-(+)酒石酸盐 (+)-α-苯乙胺

2.生物化学方法

所谓的生物化学方法就是利用酶或微生物作为解拆剂(或拆分试剂)来拆分外消旋体的方法。酶或微生物都是手性物质,它们对手性物质的反应的催化作用具有立体专一性。所以它们可以选择性地使对映体之一被转化为其他不易再复原的物质,另一个被保留下来。例如,以L-氨基酸氧化酶拆分(±)丙氨酸时,L-氨基酸氧化酶能使L-(+)丙氨酸氧化为丙酮酸,而留下D-(-)丙氨酸。

3.诱导晶种分离法

这种方法就是在外消旋体的过饱和溶液中加入一定量的右旋体或左旋体的晶体,则与晶种相同的异构体便优先析出,例如向某一外消旋体(±)A的过饱和溶液中加入(+)A的晶种,则(+)A优分析出一部分,滤出析出的(+)A,再向滤液中加入(-)A晶种,又可析出一部分(-)A的结晶,过滤,如此反复处理就可以得到相当数量的左旋体和右旋体。工业上生产氯霉素时,就是用此种方法拆分中间体的。
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