Сорбент хиральный

СОРБЕНТЫ НА ОСНОВЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ С ХИРАЛЬНЫМИ ГРУППАМИ [c.123]

Рнс. 7.6. Два различных подхода к синтезу хиральных сорбентов на основе синтетических полимеров. Синтез из хирального (а) и ахирального (б) мономеров. [c.123]

Как уже упоминалось в предыдущих главах, концепция трехточечного взаимодействия, хотя и без должного экспериментального обоснования, была широко использована для создания моделей хирального распознавания. Так, энантиоселективность, наблюдаемая у первоначально синтезированных фаз в ГХ, была объяснена в предположении трехточечного взаимодействия между анализируемым веществом и хиральным сорбентом [20]. Эта точка зрения бы- [c.92]

Как и при разделении на ранее описанных полимерных ХНФ, механизм хирального распознавания в данной системе является сложным и до конца не выяснен. Однако основные причины удерживания сорбата были выявлены в ходе систематических исследований влияния его структуры и состава подвижной фазы на коэффициент емкости. Во многих отношениях альбумин-силикагелевый сорбент ведет себя подобно обращенно-фазовым материалам на основе алкилированного силикагеля. Спирты, преимущественно пропанол-1, помогают регулировать время удерживания, поскольку вызывают его быстрое уменьшение вследствие ослабления гидрофобных взаимодействий с сорбентом. Оптимизировать состав подвижной фазы можно, варьируя тремя основными параметрами, а именно pH, ионной силой и органическим растворителем-модификатором [90]. Вероятно, в любой хроматографической системе одновременно наблюдается влияние диполь-ионных и гидрофобных взаимодействий. Кроме того, возможно образование водородных связей и комплексов с переносом заряда. Большое влияние свойств подвижной фазы на значения к разделяемых энантиомеров можно объяснить зависимостью свойств белков от распределения заряда и его конформации. БСА состоит как минимум из 581 остатка аминокислот, связанных в единую цепь (мол. масса 6,6-10 ), и его надмолекулярная структура в значительной мере определяется присутствием в молекуле 17 дисульфидных мостиков. При рН7,0 полный заряд молекулы равен - 18, а изоэлектрическая точка равна 4,7. Как это хорошо известно из химии ферментов, смена растворителя способна вызывать изменения в структуре связывающего центра белка в результате изменения его заряда и конформации. [c.133]

У хроматографических неподвижных фаз этого типа хорошо известна молекулярная структура низкомолекулярного фрагмента, закрепленного на некотором твердом носителе, обычно силикагеле. Эти низкомолекулярные хиральные соединения, называемые в данном тексте селекторами, часто выбираются на вполне рациональной основе, поскольку их энантиоселективные свойства во многих случаях могут быть установлены при изучение ЯМР-спектров их растворов. Это также означает, что порядок элюирования из колонки, заполненной сорбентом с таким селектором, часто можно предсказать, основываясь на механизме хирального распознавания. [c.140]

Область их приложения быстро развивается по мере получения и исследования новых типов хиральных сорбентов. Вследствие сложности явления хирального распознавания универсального сорбента, который позволил бы решить все проблемы разделения оптических изомеров, не существует, каждый сорбент имеет свои преимущества, свою область применения и свои недостатки. [c.173]

ДОК выхода энантиомеров хорошо согласуется с предложенной моделью их хирального распознавания. Так, на сорбенте с (R)-фенилглицином во всех случаях первым элюировался (-)-энантиомер, тогда как на сорбенте с (8)-лейцином он элюировался последним. Величина а находилась в пределах 1,07—4,33. В целом более высокая селективность разделения была получена на сорбенте с (8)-лейцином. Наиболее существенные результаты этих разделений приведены в табл. 8.4. [c.195]

Далее мы рассмотрим, какие свойства хиральных сорбентов наиболее важны для непосредственного разделения оптических изомеров в действительно препаративном масштабе, какие сорбенты более пригодны для использования в лаборатории и каковы достоинства и недостатки последних. [c.227]

В какой мере эти желаемые свойства характерны для хиральных сорбентов, используемых в настоящее время для препаративных разделений Давайте рассмотрим различные типы сорбентов. [c.228]

Выявленное в последние годы влияние температуры на хроматографическое поведение анализируемых веществ в ВЭЖХ [257] обусловлено созданием новых хроматографических фаз, реализующих различные механизмы взаимодействий с сорбентами (хиральное распознавание, комплексообразование с участием макроциклов, ион-парных агентов и т.д.). При этом температура часто оказывается решающим параметром оптимизации разделения той или иной конкретной смеси. В общем виде эта зависимость может быть выражена следующим соотношением [c.278]

Энантиомеры аминокислот эффективно разделяют в элюентах, содержащих оптически активные комплексы Си с пролином, N,N,N, N -тeтpaмeтилпpoпилeндиaминo.м или Ы,Ы-дипропилаланином, на ахиральных стандартных сорбентах-сульфокатионите, силикагеле или обращенно-фазном силикагеле соответственно. Такая модификация. 1. X. носит назв. метода хирального элюента. Капиллярной газовой хроматографией на сквалане, содержащем комплексы Rh или с 3-трифторацетил-(1Я)-камфорат-анионом, разделяют энантиомеры хиральных олефинов и простых эфиров. [c.590]

Энантиомеры разделяют с использованием хиральных фаз. Используемые в этом случае сорбенты состоят из силикагеля в качестве носителя и полимерного покрытия, к которому химически прикреплены оптически активные молекулы. Взаимодействие с хиральной фазой может быть основсшо, например, на комплексообразовании, как показано на рис. 5.5-13 для ощ>еделения оптически активной аминокислоты с ипользованием комплекса Ь-пролина с медью(П). [c.281]

Успехи в области химической модификации силикагеля дают возможность многим исследователям проводить целенаправленный синтез материалов, обладающих определенными свойствами. К настоящему времени в литературе описаны многие десятки разнообразных органических лигандов. Однако лищь незначительная их доля (кроме перечисленных выше) включается в программу фирм-производителей сорбентов. Это, несомненно, объясняется тем, что на уже освоенных в массовом производстве нескольких типах сорбентов можно успешно решать 99% всех возникающих задач. Все л<е иногда выбор оригинального лиганда мол<ет придать сорбенту качественно новые свойства. Например, модификация оптически активными радикалами позволяет разделять на полученном хиральном сорбенте рацематы некоторых родственных лиганду веществ. [c.33]

В первых сообщениях, описывающих применение такого типа сорбентов в ГХ, указывалось, в частности, что смесь изомерных ксилолов удалось успешно разделить на колонке, в которой роль хиральной фазы выполнял раствор /3-ЦД в формамиде [31]. Сравнение активности а-ЦД и /3-ЦД в разделении рацемических а- и (3-пиненов показало, что только а-ЦД позволяет разделить оптические антиподы [32]. Однако для /3-ЦД характерно значительно большее удерживание этих соединений, что свидетельствует об образовании более прочного комплекса / -ЦД—сорбат. [c.97]

Хиральные сорбенты для ЖХ можно классифицировать в соответствии с их общим структурным типом. Некоторые из них построены на основе синтетических или природных полимеров и полностью хиральны по своей природе. Другие содержат низкомолеку- [c.106]

Примерная классификация различных видов хиральной ЖХ представлена в табл. 7.1. Эта классификация составлена в основном по типам хроматографических сорбентов без учета процессов сорбции, происходящих с их участием, поскольку последние часто достаточно сложны и трудно поддаются расшифровке. [c.107]

Одними из первых в качестве сорбентов для разделения оптических изомеров были испытаны природные соединения, и в частности сахара, поскольку уже давно известно, что эти соединения хиральны, и поскольку они относительно доступны. Еще в 1938 г. было осуществлено частичное разделение рацемических производных камфоры на колонке с лактозой [1]. Лактоза еще в течение не- [c.107]

СКОЛЬКИХ лет служила материалом для упаковки колонок, и на ней впервые удалось почти полностью разделить энантиомеры. (В 1944 г. было опубликовано сообщение о том, что основание Тре-гера разделено на колонке с лактозой длиной 0,9 м [2].) Разделяющая способность полисахаридов, в частности целлюлозы, была впервые обнаружена при попытке разделить рацемические аминокислоты методом бумажной хроматографии [3—5]. При этом выяснилось, что эти соединения в некоторых случаях дают два пятна на бумажной хроматограмме. Далглищ развил свою теорию трехточечного взаимодействия в 1952 г. на базе данных о бумажной хроматографии рацемических аминокислот [6]. Известны и другие ранние работы по непосредственному разделению энантиомеров аминокислот посредством бумажной хроматографии [7] и тонкослойной хроматографии на целлюлозе (ТСХ) [8]. Все это способствовало использованию целлюлозы и ее производных, а также крахмала и циклодекстринов в хиральной ЖХ. В настоящее время в качестве потенциальных хиральных сорбентов изучается ряд природных полисахаридов. [c.108]

СЯ пуллулан, поскольку на его бензоате не удалось разделить ни одно из соединений. Этот факт был воспринят как указание на важность определенной структурной регулярности полисахарида. Пуллулан имеет связь 1 6, случайным образом распределенную среди трех-четырех связей а-1— 4. Сейчас показано, что многие легкодоступные производные полисахаридов могут быть использованы в хиральной ЖХ. Недавно была исследована серия фенилкарбамат-ных производных различных углеводных полимеров [54]. На многих из этих новых ХНФ было достигнуто лучшее разделение некоторых рацематов, чем на соответствующих производных целлюлозы. Данные, собранные в табл. 7.6, дают некоторое общее представление о разделительной способности исследованных сорбентов. [c.120]

Как уже упоминалось в разд. 7.1.1, углеводные биополимеры представляют собой полезный и довольно доступный исходный хиральный материал, который после превращения в очень простые производные может использоваться для получения селективных сорбентов для энантиоразделений. Синтетические хиральные полимеры, однако, нельзя получать без хирального реагента или катализатора. В первом случае проводится хиральная модификация подходящего мономера, и продукт далее полимеризуется с образованием полимерной сетки, имеющей хиральные заместители (рис. 7.6, а). Во втором случае мономер полимеризуется под влиянием хирального катализатора, в результате чего образуется оптически активный полимер, поскольку стереорегулярное влияние катализатора вызывает образование изотактической полимерной структуры определенной предпочтительной спиральности (рис. 7.6, б). Здесь хиральность присуща всей молекуле полимера, т. е. она обусловлена только спиральной структурой. [c.122]

Этот тип сорбентов разработан Блашке и сотр. [56—62]. Работа была сосредоточена главным образом на производных полиакриламида и полиметакриламида, хиральными заместителями в которых являлись фрагменты оптически активных аминов или аминокислот. Суспензионной полимеризацией можно получать гранулы полимера с необходимым средним диаметром и приемлемой степенью гомогенности. Полимеризация вызывается радикальным инициатором, и пористость частиц геля регулируется относительным количеством добавленного сшивающего реагента. В органических растворителях частицы набухают, и сорбент можно использовать только в ЖХ-системах низкого давления. [c.123]

Интенсивное изучение данного метода началось с 1977 г., после того как выяснилось, что полистирольный сорбент, полученный с применением оптически активного прототипа, позволяет осуществить частичное разделение соответствующих рацематов [76—80]. Один из наиболее удачных методов предусматривает быстрое и обратимое образование эфиров борной кислоты в результате реакции между углеводом и винилзамещенной фенилборной кислотой (рис. 7.8). Этим путем молекулы мономера ковалентно связываются с прототипом (ср. схему 7.5, этап 1). Полимеризация и сшивка Днвинильным компонентом, последующий гидролиз и промывка приводят к хиральному сорбенту. [c.129]

Тройные комплексы должны обладать достаточной стабильностью, а этому условию отвечает только ограниченный круг рацемических соединений. Поскольку предпочтительными являются пятичленные хелатные кольца, наиболее прочные комплексы образуют такие соединения, как а-амино- и а-оксикислоты. Не удивительно, что (З-аминокислоты (образующие шестичленные хелатные кольца) трудно поддаются разделению методом ХЛОХ [1П]. Прочность комплекса зависит и от числа функциональных групп в молекуле лиганда, связанных с атомом металла. Вследствие этого бидентатные лиганды, например нейтральные аминокислоты, лишенные других полярных заместителей, показывают при хроматографировании на полистирольных сорбентах, содержащих l-Рго или l-HO-Рго-хиральные лиганды, порядок выхода энантиомеров обратный тому, который наблюдается, например, для кислых аминокислот (Asp, Glu) (у этих аминокислот с ионом металла могут координироваться три группы). [c.143]

Если мы начнем рассмотрение с полистирольного сорбента, содержащего фрагменты L-Pro а), то увидим, что из двух возможных диастереомерных комплексов, образуемых бидентатным лигандом, комплекс L—I менее стабилен ввиду стерической затрудненности сольватации. Следовательно, в этом случае сначала элюируется 1 а затем о-энантиомер. В случае тридентатных лигандов соседняя группа, в рассматриваемом примере карбоксильная, оказывает большее стабилизирующее влияние, чем координация молекулы воды. Но такое замещение возможно только в I—L-комплексе, который теперь более устойчив, и о-энантиомер элюируется соответственно раньше [-энантиомера. Теперь рассмотрим сорбент на основе полиакриламида с хиральными фрагментами ь-Рго (б) здесь следует учитывать влияние полярных групп в структуре матрицы. В этом случае в комплексообразовании участвуют электронодонорные карбонильные группы полиакриламида [112]. Предполагают, что стабилизация комплекса, обусловленная участием в комплексообразовании карбонильного кислорода амидной группы, меньше для 1—о-комплексов вследствие стерических взаимодействий с заме- [c.144]

Интенсивные исследования в области ХЛОХ, проводимые с 1970 г., привели к синтезу большого числа сорбентов на базе различных матриц (полистирол, полиакриламид, полиметилметакрилат, силикагель) и различных хиральных селекторов (из которых наибольшее распространение нашли закрепленные через атом азота ь-Рго, L-flллo-HO-Pro и ь-НО-Рго). Перечень этих сорбентов дан в табл. 7.9. [c.145]

Разработаны и подробно исследованы методы нековалентной иммобилизации комплексов аминокислот с металлами, обусловленной гидрофобными взаимодействиями с обращенно-фазовым сили-кагелевым сорбентом (алкилсиликагелем). И хотя некоторые из этих методов не требуют добавления хирального селектора в подвижную фазу [130], их следует рассматривать как пограничные по причине их сходства с другими методами, основанными на сочетании обращенно-фазовых нехиральных колонок и подвижных фаз, содержащих хиральные добавки, и мы их рассмотрим в разд. 7.3. [c.146]

Поскольку такой хиральный сорбент продемонстрировал прекрасные разделяющие свойства по отнощению к 3,5-динитро-бензоильным производным рацемических соединений, подобных аминокислотам, применение принципа обратимости (означающего, что если оптически активное соединение А разделяет энантиомеры В, то оптически активное соединение В должно разделять энантиомеры А) привело к синтезу (Я)-Ы-(3,5-динитробензоил)фе-нилглицина в качестве хирального селектора тг-кислотного типа. Обычно его удобно использовать в сочетании с 3-амино-пропилсиликагелем, элюентом при этом служит смесь пропанол-2(0—20%)—гексан. Исследование разделения различных замещенных антраниловых спиртов на этих ХНФ в очень большой степени способствовало пониманию механизма хирального распознавания при энантиоселективной адсорбции, что позволило во многих случаях достигнуть высоких значений а [146]. [c.149]

Правило обратимости хирального распознавания было использовано в дальнейшем для создания еще одного ряда ХНФ. Так, после того, как было обнаружено [153], что длинноцепочечный эфир Ы-(2-нафтил)-од-аналина и высшего спирта разделяется на энантиомеры на колонке с (8)-Ы-(3,5-динитробензоил)лейцином с очень высоким значением а (10,5), были синтезированы фазы, представлявшие собой нафтиламинокислоты, связанные с силикагелем через сложноэфирную связь и длинную алкильную цепь [154, 155]. Вероятно, было бы полезно обсудить синтез таких сорбентов, представленный на примере валина [Я-СН(СНз)2] на схеме 7.9. [c.150]

С, , на который предварительно были нанесены Ы-алкил-и-оксипролины С-1, С]о и С1 ) подвижной фазой служил раствор ацетата меди(П) (0,1 мМ) в смеси метанол/вода (15/85 по объему). Все добавки удерживались на сорбенте [g благодаря сильным гидрофобным взаимодействиям и не вымывались из колонки. Таким образом, в данном случае, если содержание воды в элюенте было достаточно высоким, хиральные добавки в подвижной фазе могли отсутствовать. Предполагаемая структура образующегося при этом гетеролигандного комплекса показана на рис. 7.17. [c.158]

Как указывалось ранее (см. разд. 7.2.2), относительная стабильность гетеролигандных сорбционных комплексов, образующихся в ХЛОХ, в значительной степени зависит от метода их иммобилизации. В данном случае, когда хиральный лиганд физически сорбирован вследствие гидрофобных взаимодействий, для всех аминокислот / (ь) < (о). Если исходить из результатов экспериментов, то с учетом влияния подвижной фазы механизм энантиоселективного распознавания должен соответствовать представленному на рис. 7.17. М-Алкильные цепи хирального лиганда, по-видимому, должны ориентироваться параллельно цепям неподвижной фазы. При координации с Си(П) фиксированный лиганд принимает такую конформацию, что оксипирролидиновое кольцо и его Н-алкильный заместитель располагаются по разные стороны от основной координационной плоскости хелатного комплекса. Таким образом, в ге-теролигандном сорбционном комплексе, образованном о-энан-тиомером разделяемого соединения, а-заместитель в молекуле энантиомера должен быть направлен в сторону гидрофобной (С1 ) поверхности сорбента. Это приведет к стабилизации такой структуры вследствие гидрофобных взаимодействий. В то же время ъ-энан-тиомер лишен подобной возможности, так как его а-алкильный радикал направлен в сторону подвижной фазы и он элюируется быстрее, чем о-энантиомер. [c.159]

Для разделения соединений этого типа был использован целый ряд методов ЖХ, два из которых представляют особенный интерес, поскольку не требуют предварительной дериватизации. Один из этих методов, основанный на образовании комплексов с металлами, применим лишь к ограниченному кругу соединений. В основу другого, более общего, метода положены два различных варианта хиральной ион-парной хроматографии. В одном из них ахиральный сорбент сочетается с хиральным противоионом (разделение диастереомерных ионных пар), в другом — хиральный сорбент сочетается с ахираль-ным противоионом (разделение хиральных ионных пар, см. разд. [c.199]

В первом случае хиральная хроматография применяется лишь как чувствительный и селективный метод идентификации, во втором случае абсолютная конфигурация соединения устанавливается исключительно на основании механизма стереодифференциации, принимаемого для данной ХНФ. Следовательно, в этой ситуации необходимо детальное понимание взаимодействия сорбат—сорбент. Как было недавно показано [115], наличие различных функциональных групп в молекуле сорбата затрудняет создание единого механизма хирального распознавания. Поэтому в настоящее время определение абсолютной конфигурации более или менее сложных соединений на основании [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология