Racemizacja – jest to proces przemiany czystego enancjomeru w

advertisement
Racemizacja – jest to proces przemiany czystego enancjomeru w
odpowiadającą mu odmianę racemiczną; inaczej jest to konfiguracyjna
zmiana elementu chiralnego czyli inwersja konfiguracji
RACEMIZACJA TERMICZNA – może m. in. polegać na homolitycznym
rozerwaniu jednego z wiązań asymetrycznego atomu węgla pod
wpływem ciepła; najczęściej w takim przypadku towarzyszą jej inne
reakcje chemiczne.
Ogólnie: proces racemizacji polega na tworzeniu się płaskiego produktu pośredniego
Racemizacja może zachodzić pod wpływem:
™ światła,
™ ciepła,
™ czynników chemicznych
racemizacja termiczna w przypadku cząsteczek, w których
dyssymetria wynika z zahamowania rotacji wokół wiązania polega
tylko na odkształceniu wiązań
Racemizacja może polegać na zmianie konfiguracji na drodze:
™ przemian chemicznych
™ zmiany konformacji – inwersja pierścienia, obrót wokół wiązania
pojedynczego, inwersja piramidalna, itp.
tworzenie się wolnych rodników – homolityczne rozerwanie wiązania
kowalencyjnego prowadzi do utworzenia rodników
tworzenie się wolnych rodników – homolityczne rozerwanie wiązania
kowalencyjnego prowadzi do utworzenia rodników
1933 r. – racemizacja kwasu (–)-p-bifenylo-α-naftylofenylometylotioglikolowego w wyniku działania rodnikami trifenylometylowymi
™
chlorowanie wobec nadtlenków (+)–1–chloro–2–metylobutanu
bromowanie optycznie czynnego α–deuteroetylobenzenu
™
CH2CH3
Cl
CH2Cl
H3C
CH2CH3
CH2CH3
CH2Cl
H
H3C
CH3
H
Ph
D
H3C
NBS, hν
CH3
D
D
CH3
+
Ph
Br
D
Cl2, ROOR
H3C
Br
Ph
+
CH2Cl
rac –BROMO-α-DEUTEROETYLOBENZEN
CH2CH3
3°
H3C
RODNIK TYPU BENZYLOWEGO
CH2Cl
Cl
rac –1,2-DICHLORO-2-METYLOBUTAN
tworzenie się kationów – heterolityczne rozszczepienie wiązania kowalencyjnego
™ racemizacja asymetrycznych alkoholi pod wpływem mocnych kwasów
H
H3C
HO
CH2CH3
tworzenie się kationów – heterolityczne rozszczepienie wiązania kowalencyjnego
™ racemizacja optycznie czynnego II-rzędowego halogenku
H
+H+
H3C
H2O
R
CH2CH3
mechanizmu SN1
H2O
korzystne rozpuszczalniki polarne
im bardziej polarny jest rozpuszczalnik, tym większa zdolność do jonizacji
H
CH2CH3
H3C
2-BUTANOL
H
HO
H3C
H
S
+
CH2CH3
+H
H2O
H3C
H
H2O
H3C
Cl
R
CH2CH3
CH2CH3
Cl-
H
CH2CH3
H3C
Cl-
Cl
H3C
S
CH2CH3
H
2-CHLOROBUTAN
1
tworzenie się anionów – heterolityczne rozszczepienie wiązania kowalencyjnego
tworzenie się anionów – heterolityczne rozszczepienie wiązania kowalencyjnego
polega na utracie protonu przez związek optycznie czynny
™ proces enolizacji chiralnych ketonów pod działaniem zasady
zależy od kwasowości wodoru związanego z asymetrycznym atomem węgla
H
zależy od stereochemicznej trwałości tworzącego się pośrednio karboanionu
O
R2
pow oli
R2
R1
R
-
OH
R1
HO
H
-
R
H
Ph
OH
O-
H
O-
Ph
O
C
C
COOH
Ph
R2
R
R1
HOOC
S
O-
OH
H
R2
H
Ph
HCl
SO2
H
C
R
H3C
H
H
Pyr
R
+H+
OH
(CHOH)3
CH2OH
CH2OH
KWAS GLIKONOWY
W STANIE RÓWNOWAGI NIE MA ODMIANY
RACEMICZNEJ – DIASTEREOIZOMERY
R1
R2
R
R1
H
∆
(CHOH)3
Ph
OH
R2
-H+
R1
COOH
COOH
HO
Cl
H
™ proces enolizacji katalizowany przez kwasy
O
R
C
R1
KWAS MANNOWY
H
R
™ epimeryzacja kwasu mannonowego
™ racemizacja α-chloroetylobenzenu podczas rozpuszczania w ciekłym
dwutlenku siarki
R2
R1
O
Przemiany chemiczne pokrewne do racemizacji
Inne przykłady racemizacji
H
Ph
R2
H
™ inwersja karboanionu o hybrydyzacji sp3
PŁASKI KARBOANION,
STABILIZOWANY REZONANSEM
CH3
R1
H2O
R
Ph
R2
Cl
O
C
PŁASKI KARBOANION,
STABILIZOWANY REZONANSEM
racemizacja kwasu (–)-migdałowego pod wpływem zasady
™
OC
O
Epimery – stereoizomery różniące się konfiguracją na jednym z kilku centrów
stereogennych.
R
H
Epimeryzacja – selektywna inwersja na jednym z centrów stereogennych
zawartych w związku.
ATROPOIZOMERIA
Cykliczne hemiacetalowe struktury monosacharydów
™ mutarotacja węglowodanów
Racemizacja związków o zahamowanej rotacji wokół wiązań pojedynczych
ANOMERY
R
anomeryczny atom węgla
6
6
CH2OH O
4
HO
HO
5
3
anomeryczny atom węgla
2
H
OH 1
OH
CH2OH
OH
4
HO
HO
5
3
α−D-glukopiranoza
2
R
R
R
6
4
H
OH 1
O
CH2OH O
HO
HO
5
3
OH
2
1
OH
R
R
D-glukoza
β−D-glukopiranoza
R
R
R
NAPRĘŻENIA TORSYJNE
I > Br > CH3 > Cl > NO2 > COOH > OCH3 > F
tt 150°C (AcOH)
[α] +19
aksjalna grupa OH
ekwatorialna grupa OH
NO2
HO2C
Stan równowagi:
36.4%
63.6%
R
R
H
tt 146°C (MeOH)
[α] +112
[α] +52
<
R
α−D-glukopiranoza
β−D-glukopiranoza
MUTAROTACJA
O2N
O2N
CO2H
CO2H
<
O2N
HO2C
CO2H
NO2
O2N
COOH
STABILNOŚĆ
2
Racemizacja związków w skutek inwersji konfiguracji
Racemizacja poprzez inwersję pierścieni
Inwersja piramidalna centrów trójkoordynacyjnych
CH2
CH2
(CH2)10
(CH2)10
N
BrCH2
N
CH2Br
CH2
CH2
bariera inwersji amin
∆G# = 71.5 kJmol-1
N
N
S
R
N
S
N
R
24 – 35 kJ/mol
Aminy o zahamowanej inwersji piramidalnej
S
N
N
R
N
trietylenodiamina
chiralna zasada Trögera
N
R
S
H
T = 52°C
N
N
H
∆G# = 71 kJmol-1
ODMIANY RACEMICZNE
Racemizacja związków w skutek inwersji konfiguracji
™ MIESZANINA RACEMICZNA (KONGLOMERAT)
Inwersja piramidalna centrów trójkoordynacyjnych
cząsteczki jednego enancjomeru mają większe
powinowactwo do siebie w porównaniu z cząsteczkami
drugiego enancjomeru
P
Pr
mechaniczna mieszanina kryształów (–) i (+)
Me
Me
Ph
Ph
∆G# = 134.2 kJmol-1
FOSFINA
As
As
Me
Ph
w mieszaninie zawsze istnieją dwie fazy – temperatura
topnienia konglomeratu jest niższa od temperatur topnienia
poszczególnych składników, tzw. eutektyk
∆G# = 98.7kJmol-1
bardzo często kryształy enancjomerów są enancjomorficzne
ARSYNA
rozpuszczalność mieszaniny racemicznej jest większa niż
rozpuszczalności jej składników
S
S
PhCH2
Et
Me
∆G# = 111.2 kJmol-1
SÓL SULFONIOWA
O
C6H4CH3
O
S
OH
CH 3
NH2
O
Me
KWAS METANOSULFINOWY
∆G# = 180 kJmol-1
SULFOTLENEK
ODMIANY RACEMICZNE
O
Br
O
Br
O
OH
O
OH
Br
KWAS GLUTAMINOWY
α-BROMOKAMFORA
trans-2,3-DIBROMO-1,4-DIOKSAN
ODMIANY RACEMICZNE
™ ZWIĄZEK RACEMICZNY
™ ZWIĄZEK RACEMICZNY
każdy enancjomer ma większe powinowactwo do cząsteczek
drugiego enancjomeru niż do molekuł własnego rodzaju
różnią się większością własności fizycznych od odpowiednich
enancjomerów
temperatura topnienia racematu jest najczęściej wyższa od
temperatur topnienia poszczególnych enancjomerów
temperatura topnienia [°K]
rac
R
KWAS MIGDAŁOWY
406
392
KWAS WINOWY
478
443
ALE
KWAS JABŁKOWY
376
402
BENZYLIDENOKAMFORA
371
350.5
rozpuszczalność racematu jest niższa od rozpuszczalności
jej składników
ODMIANY RACEMICZNE CZASEM KRYSTALIZUJĄ Z JEDNEGO ROZPUSZCZALNIKA
JAKO RACEMATY, Z INNEGO JAKO MIESZANINY RACEMICZNE.
CH3
CH COOH
KWAS 2-(1-NAFTYLO)PROPANOWY
3
ODMIANY RACEMICZNE
™
ODMIANY RACEMICZNE
RACEMICZNY ROZTWÓR STAŁY
dwa izomorficzne enancjomery krystalizując wspólnie tworzą
układ jednofazowy
tt
istnieje niewielka różnica w powinowactwie między
cząsteczkami enacjomerów o tej samej lub różnej konfiguracji
temperatura topnienia powinna być taka sama jak czystych
enancjomerów
L
D
rozpuszczalność racematu powinna być taka sama jak
czystych enancjomerów
Rodzaj odmiany racemicznej można ustalić w oparciu:
• temperaturę topnienia
dodaje się małą ilość jednego z czystych enancjomerów;
jeżeli temperatura topnienia będzie:
wyższa
–
mieszanina racemiczna
niższa
–
racemat
bez zmiany –
racemiczny roztwór stały.
• rozpuszczalność
• badania rentgenograficzne monokryształów
• badania kryształów spektroskopią IR
NH2
NOH
CH3
KAMFOROOKSYM tt. 119ºC
O
3-METYLOPENTANAMID tt. 126ºC
Nadmiar enancjomeryczny
Czystość optyczna
wyrażany jest przez względny nadmiar jednego z enancjomerów w mieszaninie:
%e.e. =
[ P] − [ent − P]
⋅100
[ P] + [ent − P ]
%o. p. =
[α ]mieszaniny
⋅100
[α ]enancjomeru
[α]mieszaniny – skręcalność badanej mieszaniny enancjomerów pomierzona przy długości fali λ
[α]enancjomeru – skręcalność enancjomeru optycznie czystego pomierzona przy długości fali λ
gdzie
P, ent-P oznaczają enancjomery
nadmiar enancjomeryczny
=
czystość optyczna
wtedy i tylko wtedy, gdy
czystość optyczną wyznaczono dla związku rzeczywiście enancjomerycznie czystego
Nadmiar diastereoizomeryczny
stosuje się do określania produktu reakcji, której wynikiem jest
mieszanina diastereoizomerów
%d .e. =
[ D1] − [ D 2]
⋅100
[ D1] + [ D 2]
gdzie
D1, D2 – związki diastereoizomeryczne
Czyste optycznie enancjomery możemy uzyskiwać na drodze:
™ pozyskania chiralnych surowców ze źródeł naturalnych
(uzależnione jest to od substancji występujących w przyrodzie i
możliwości ich pozyskania, czyli opłacalności procesu),
™ syntezy asymetrycznej (najczęściej wieloetapowa i dość
kosztowana np. ze względu na stosowanie chiralnych katalizatorów,
metoda w zasadzie ograniczona do skali laboratoryjnej),
™ rozdzielania mieszanin racemicznych (pracochłonna, lecz
najczęściej stosowana i relatywnie najtańsza metoda).
4
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
KRYSTALIZACJA ENANCJOMERÓW Z ROZTWORU RACEMATU
pierwsze rozdzielenie – krystalizacja (+)- i (–)-winianu sodowo-amonowego
przez powolne zatężanie wodnego roztworu
Metody rozdzielania mieszanin racemicznych
1849r. Ludwik Pasteur
rozdzielenie winianu sodowoamonowego na enancjomery
™ BIOLOGICZNE
™ CHEMICZNE
™ PROCESY FIZYCZNE
™ PRZEMIANY CHEMICZNE
enacjomery - struktury, między którymi zachodzi relacja przedmiot - odbicie lustrzane;
grec. enantios morphe - przeciwny kształt
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
KRYSTALIZACJA PREFERENCYJNA
KRYSTALIZACJA ENANCJOMERÓW Z ROZTWORU RACEMATU
separacja jest zapoczątkowywana przez zaszczepienie
nasyconego roztworu mieszaniny racemicznej niewielka ilością,
jednego z enancjomerów; w wyniku krystalizuje z roztworu tylko
jeden, ten zaszczepiony enancjomer.
rozdzielana mieszanina racemiczna musi być konglomeratem;
podczas krystalizacji oddzielnie wypadają enancjomorficzne
kryształy (najlepiej makroskopowej wielkości) obu
enancjomerów (–) i (+).
rozdzielana mieszanina racemiczna musi
być konglomeratem
rac-ZWIĄZEK
11g
OH
konglomeraty stanowią mniej niż 20% substancji racemicznych
(–)-ZWIĄZEK
O
PRZESĄCZ + 0.9g rac-ZWIĄZEK
0.87g
PRZESĄCZ + 0.9g rac-ZWIĄZEK
(+)-ZWIĄZEK
0.9g
(–)-ZWIĄZEK
0.8g
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
KRYSTALIZACJA PREFERENCYJNA
PRZESĄCZ + 0.8g rac-ZWIĄZEK
itd
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
KRYSTALIZACJA Z UŻYCIEM CHIRALNEGO ROZPUSZCZALNIKA
Chiralność rozpuszczalnika może wpływać na szybkość krystalizacji
zależnie od stereospecyficzności i siły oddziaływania rozpuszczalnik –
substrat.
NH2
NH2
Adsorpcja chiralnego rozpuszczalnika na powierzchni rosnących kryształów
jednego z enancjomerów jest przyczyną zablokowania ich dalszego wzrostu
i umożliwia krystalizację drugiego z enancjomerów.
najczęściej chiralny rozpuszczalnik sprzyja wzrostowi kryształów o
konfiguracji przeciwnej do zastosowanego rozpuszczalnika.
(> 76°C)
1,1’-binaftyl
2,2’-diamino-1,1’-binaftyl
O
OH
HN
N
NH3+ Cl-
(> 45°C)
chlorowodorek histydyny
-2
CHCO2H SO4
NH3+
2
(< 5°C)
siarczan fenyloglicyny
5
Tworzenie diastereoizomerycznych soli
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
(+)-W
ETAP I – tworzenie diastereoizomerycznych soli
TWORZENIE I SEPARACJA DIASTEROMERYCZNYCH POCHODNYCH
+
2(+)-B
ETAP II – rozdzielenie diastereoizomerycznych soli
(+)-A (-)-B
(±)-A
+
ETAP III –uwalnianie rozdzielanej substancji z
diastereoizomerycznej soli
(-)-B
(-)-A (-)-B
(+)-W
DIASTEREOIZOMERY:
(+)-W × (+)-B
2(+)-B
(+)-W × (+)-B
(–)-W
różne właściwości fizyczne takie, jak:
temperatura topnienia/wrzenia,
rozpuszczalność, stabilność
rozdzielenie
(–)-W × (+)-B
(–)-W × (+)-B
Rodzaj utworzonego połączenia między związkami A i B w poszczególnych
parach diastereomerycznych zależy od natury oraz właściwości reagujących
substratów:
N
OH
H
R
™ wiązanie jonowe – sól diastereoizomeryczna
N
chinina,
R = OCH3,
cynchonidyna, R = H,
™ kowalencyjny kompleks z przeniesieniem ładunku
(–)-W
+
2(+)-B
™ związek inkluzyjny
Do rozdzielania racemicznych kwasów używa się optycznie czynne zasady
Tworzenie diastereoizomerycznych soli
O
OH
O
MeO
CH3
N
UWARUNKOWANIA:
NHCH3
MeO
1.
WYKORZYSTYWANA REAKCJA MUSI BYĆ ODWRACALNA
2.
ETAP ODZYSKIWANIA – NIE MOŻE PRZEBIEGAĆ Z RACEMIZACJĄ
3.
DUŻE RÓŻNICE W WŁAŚCIWOŚCIACH DIASTEREOIZOMERYCZNYCH
SOLI
N
efedryna
brucyna, X = OMe
strychnina, X = H
N
N
HO
OH
H
8
9
9
R
R
N
N
chinina,
R = OCH 3, (8S,9R)
cynchonidyna, R = H,
(8S,9R)
NH2
8
H
chinidyna, R = OCH3, (8R,9S)
cynchonina, R = H,
(8R,9S)
NH2
O
NHNH2
NH2
HO
(S)−α-metylobenzyloamina
(S)−1(β-naftylo)etyloamina
hydrazyd (S)−tyrozyny
czynniki o charakterze kwasowym stosowane do rozdzielania zasad:
Tworzenie diastereoizomerycznych soli
CO2H
H
HO
OH
OH
rozdzielanie racemicznych aminokwasów możliwe jest na dwu drogach:
O
H
OH
CO2H
kwas winowy
kwas migdalowy
SO3H
O
1.
transformacja aminokwasu w kwas przez ochronę grupy aminowej
lub w zasadę przez ochronę grupy karboksylowej; rozdzielanie
klasyczną metodą z zastosowaniem odpowiednio dobranej optycznie
czynnej zasady lub optycznie czynnego kwasu
2.
rozdzielaniu aminokwasów bez przekształcania ich w jakiekolwiek
pochodne i na bezpośrednim zastosowaniu dwóch czynników
rozdzielających, zarówno kwasowego jak i zasadowego
kwas 10-kamforosulfonowy
O
O
O
OH
OH
NHCOCH3
(S )-N-acetyloleucyna
CH3
kwas fenoksypropionowy
SO3H
O
O
H2 C
HO
O
COOH
O
P
O
O
O
OH
O
SO3H
O
KWAS CHOLESTENONOSULFONOWY
KWAS (-)-DIIZOPROPYLIDENO-2-OKSO-L-GULONOWY
KWAS TERPENOSULFONOW
KWAS BINAFTYLOFOSFOROWY
6
Tworzenie diastereoizomerycznych soli
Tworzenie diastereoizomerycznych soli
rozdzielanie racemicznych ALKOHOLI możliwe jest poprzez:
2.
tworzenie diastereoizomerycznych pochodnych odpowiedniego alkoholu z:
1. tworzenie ftalanu odpowiedniego alkoholu, a następnie na rozdzieleniu
tej pochodnej standardowo na przykład z brucyną czy inną aminą
™
optycznie czynnym kwasem – diastereoizomeryczne estry
™
optycznie czynnym związkiem karbonylowym – diastereoizomeryczne
acetale
O
O
O
+
OR
_ - ROH
(+)
™
optycznie czynnym izocyjanianem – diastereoizomeryczne karbaminiany
(uretany)
O
OH
H
O
OH
O
O
DLA SILNIE KWAŚNYCH ALKOHOLI
-
COOH
H
BrCH2CO2Et
RO
_ - ROH
(+)
_
(+)-ROCH
2 CO2H
ROCH2CO2Et
BEZWODNIK KWASU trans-1,2-CYKLOHEKSANODIKARBOKSYLOWEGO
KWAS (S)-(+)-MIGDA£OWY
RCl
H
HOCH2CO2Et
O
NCO
H3C
NH2
(S)-(-)-AMFETAMINA
O
O
(R)-1-(1-NAFTYLO)ETYLOIZOCYJANIAN
O
H
H
(+)-NOE-LACTOL (DIMER)
Tworzenie diastereoizomerycznych soli
Tworzenie diastereoizomerycznych kompleksów
rozdzielanie racemicznych ZWIĄZKÓW KARBONYLOWYCH możliwe jest
poprzez ich transformację w N-podstawione iminopochodne
H2N
O
NH2NH
X
NH2NH
CO2H
HELICENY, CHIRALNE ETERY NAFTYLOWE
AH
X
N
AH
O
SO3H
H2N
4-SUFOFENYLOHYDRAZYNA
rozdzielanie racemicznych WĘGLOWODORÓW AROMATYCZNYCH
możliwe jest poprzez tworzenie π-kompleksów
N
H
H2N
OH
NO2
OH
O
NO2
CZĘŚĆ FLUORENYLOWA UMOŻLIWIA KOMPLEKSOWANIE
O
O
MONOHYDRAZYD KWASU SZCZAWIOWEGO
KWAS AMINOOKSYOCTOWY
NO2
O2N
N
KWAS HYDRAZYNOBENZOESOWY
O
NH3+
NH2
_
(+)
OH
O
H2SO3
+
RESZTA KWASU MLEKOWEGO ‘DOSTARCZA’ CHIRALNOŚCI
-
SO3
*
X
OH
O
Tworzenie diastereoizomerycznych kompleksów
Tworzenie diastereoizomerycznych kompleksów
TWORZENIE DIASTEROIZOMERYCZNYCH ZWIĄZKÓW INKLUZYJNYCH
(±)-2-BROMOBUTAN
(±)-2-CHLOROBUTAN
Me
O
O
iPr
OH
iPr
O
P2O5 lub POCl
OH
TWORZENIE DIASTEROIZOMERYCZNYCH ZWIĄZKÓW INKLUZYJNYCH
O
O
15 - 40%
O
Me
O
Me
iPr
TRI-o-TYMOTYD
OH
COOH
R = OH lub H
HO
Enancjomeryczne kryształy mocznika; reszty C(NH2)2
są skierowne na zewnątrz kanału
R
Kwasy żółciowe
7
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
CHROMATOGRAFIA NA
DIASTEREOSELEKTYWNYCH FAZACH STAŁYCH
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
CHROMATOGRAFIA NA
DIASTEREOSELEKTYWNYCH FAZACH STAŁYCH
™ odczynniki derywatyzujące (CDA) stosowane w chromatografii gazowej (GC)
ANALIT A
99% (+) oraz 1% (–)
CDA o czystości enancjomerycznej
99.5% (+)-B i 0.5% (–)-B
COCl
COCF3
H
COCl
chlorek N-trifluoroacetyloproliny
chloromrówczan mentolu
3 PIKI, ponieważ
H
COCl
N
CF3
(+)-A × (+)-B (98.5%)
(–)-A × (+)-B (1%)
(–)-A × (–)-B (0%)
(+)-A × (–)-B (0.5%)
CH3
H3C
OCH3
OCOCl
chlorek kwasu O-metylo-3,3,3-trifluoromigdałowego
chlorek kwasu chryzantemowego
(+)-A × (+)-B i (–)-A × (–)-B
są enancjomerami
H
H3CO
NHNH2
NCO
CF3
CO2H
O
CH3
eter metylowy TroloxTM
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
CHROMATOGRAFIA NA
DIASTEREOSELEKTYWNYCH FAZACH STAŁYCH
CHROMATOGRAFIA NA CHIRALNYM NOŚNIKU
pozwala rozdzielić substancje bez względu na to czy krystalizują, czy też nie
™ odczynniki derywatyzujące (CDA) stosowane w wysokosprawnej chromatografii
cieczowej (HPLC)
H
OH
H
OCH3
CO2H
OCH2 CO2H
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
™ chromatografia cieczowa z chiralną fazą ruchomą
H
F3C
OH
PIRKLE 1976
O
OH
COCl
2,2,2-TRIFLUORO-1-(9-ANTRYLO)ETANOL
O
N
COCl
N
CH2
OSiR3
NH2
CO2C6H5
O
H
Ph
O
N
PROPRANOLOL
CHIRALNA FAZA RUCHOMA
SELEKTANT
2,2,2-TRIFLUORO-1-(9-ANTRYLO)ETANOL
Cl
H
Ph
(+)-N,N-DIIZOPRPOPYLOWINOAMID
R: t-Bu(CH3)2
t-BuPh2
N
H
KWAS (+)-KAMFOROSULFONOWY
SULFOTLENKI
AMINOALKOHOLE, GLIKOLE,
HYDROKSYKETONY, AMINOKWASY,
KWASY
HYDROKSYKARBOKSYLOWE
AMINY
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
CHROMATOGRAFIA NA CHIRALNYM NOŚNIKU
CHROMATOGRAFIA NA CHIRALNYM NOŚNIKU
pozwala rozdzielić substancje bez względu na to czy krystalizują, czy też nie
™ chromatografia gazowa i cieczowa na enacjoselektywnych fazach stacjonarnych
TYP
ENACJOSELEKTYWNEJ
FAZY STAŁEJ
AMIDY
FLUOROALKOHOLE
wysięgnik
O
selektor
CHIRALNY
Si
O
SELEKTOR
SELEKTANT
π-KWASY
ZASADA ROZDZIAŁU
atrractive interaction, wiązania wodorowe,
oddziaływania π−π,
oddziaływania dipolowe, charge transfer
CHROMATOGRAFIA
GC, HPLC
HPLC
HPLC
WĘGLOWODANY
inkluzja z oddziaływaniami przyciągającymi
HPLC
OLIGOMERY
CYKLICZNYCH HEKSOZ
tworzenie związków inkluzyjnych
GC, HPLC
POCHODNE AMINOKWASÓW
AMINOKWASY
ETERY CROWN
inkluzja
HPLC
FLUOROALKOHOLE
AMINY, SULFOTLENKI,
TIOLE, LAKTONY
KOMPLEKSY METALI
wymiana ligandów
GC, HPLC, TLC
CYKLODEKSTRYNY
ALKOHOLE, ALKENY,
HALOGENKI ALLIOWE,
BINAFTYLE, BIAŁKA
BIAŁKA, PEPTYDY
hydrofobowe i polarne oddziaływania w
białkach
HPLC
UREIDY
oddziaływania z mezofazami
GC
8
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
CHROMATOGRAFIA NA CHIRALNYM NOŚNIKU
ROZDZIELANIE KINETYCZNE
SELEKTOR
H
O
O
F3C
CH2
S
(CH2)3
Si
H
SELEKTANT
(R,S)-A
RH
F3C
O
kR > kS
chiralny reagent
R
O
OH
π-KWAS
π-ZASADA
H
RCH
P
+
(S)-A
gdzie: P zawiera (R)-A
enancjoselektywne epoksydowanie alkoholi allilowych – Sharpless
H
OEt
N
C
CO2
(CH2)11
Si
OH
O
O
O
H
H
RH
F3C
π-KWAS
H
CO2
N
H
OH
OH
+
O
R
H
O
O2N
0.6 M t-BuOOH
L-(+)-winian
diizopropylu,
Ti(Oi-Pr)4
π-ZASADA
RCH
rac-A
S
d.s. 98%
R-A
e.e >96%
O
+
H3N (CH2)3
Si
C6H5
O
OEt
KONTROLA CZASU REAKCJI
NO2
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
ROZDZIELANIE KINETYCZNE
Rozdzielanie mieszanin racemicznych przy pomocy mikroorganizmów
O
O
+
H
+
OH
rac
ROZDZIELANIE MIESZANIN RACEMICZNYCH NA ANTYPODY OPTYCZNE
O
OH
O
+
O
O
(2R,4R)-(-)
i-Bu3Al
-20OC(5h)
(S)-(+)
COOH
CHOH
CHOH
COOH
rac-kwas winowy
O
O
HCl
(0O C)
(R)-(-)
COOH
Penicillium glaucum
HO C H
H C OH
COOH
kwas D-(+)-winowy
OH
“Większość naturalnych, organicznych związków, podstawowych produktów przemian
życiowych, posiada taką asymetrię, że są one nienakładalne na swoje odbicia. To
stanowi prawdopodobnie jedyną dobrze zaznaczoną linię podziału, którą można
obecnie oddzielić chemię martwej materii od chemii żywych organizmów”.
KONTROLA TEMPERATURĄ
L. PASTEUR 1860
9
Download
Random flashcards
ALICJA

4 Cards oauth2_google_3d22cb2e-d639-45de-a1f9-1584cfd7eea2

Create flashcards