Методы кинетического расщепления

Методы кинетическою расщепления основываются на том, что реакции энантиомеров с хиральными (оптически активными) реагентами протекают с различными скоростями отношение скоростей отражает различие в энергиях активации диастереомерных переходных состояний [16]. При взаимодействии ферментов с рацемическими субстратами реакции часто протекают с полной стереоспецифичпостью, т. е. отношение констант скоростей составляет не менее 10. [c.291]

Ш. МЕТОДЫ КИНЕТИЧЕСКОГО РАСЩЕПЛЕНИЯ [c.291]

IV. РАСЧЕТ УДЕЛЬНОГО ВРАЩЕНИЯ ЭНАНТИОМЕРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ДВОЙНОГО КИНЕТИЧЕСКОГО РАСЩЕПЛЕНИЯ [c.52]

Ранее многие авторы пытались найти другие методы расчета удельного вращения чистого энантиомера. В данной главе обсуждаются различные методы кинетического расщепления, которые можно разделить на две группы а) методы, включающие асимметрическое разрушение рацемата, и б) методы, основанные на двух взаимных кинетических расщеплениях (метод Оро и его видоизменения). [c.44]

В основе изящного метода двойного расщепления , предложенного Оро [17], лежит принцип кинетического расщепления. В противоположность методам с использованием ферментов, при применении которых достигается почти полное расщепление, в методе Оро происходит только частичное кинетическое расщепление стереоспецифичность реакции неизвестна, и необходимые дополнительные данные получают в результате повторного частичного расщепления. [c.291]

Оро и сотр. [106—111] на основе метода кинетического разделения разработали исключительно удачную систему установления корреляций конфигураций вторичных спиртов (или аминов) (Оро назвал этот метод частичным расщеплением , но по существу [c.45]

Этот метод также основан на принципах кинетического расщепления. Этерификация энантиомера хирального спирта двумя энантиомерами а-фенилмасляной кислоты (используемой в виде ангидрида) протекает с различной скоростью. Авторы показали, что отношение [c.58]

Приведенные в данной главе результаты показывают, что кинетическое расщепление представляет удобный метод расчета удельного вращения чистых энантиомеров. Важно также отметить препаративные возможности метода при условии, что отношение констант скоростей Ар/А достаточно велико. [c.59]

Метод (а) применяется для субстратов, которые имеют по меньшей мере одну реакционноспособную функциональную группу для проведения количественной реакции с расщепляющим агентом. Вследствие существования энергетически различных диастереомерных переходных состояний трудностями проведения химической реакции могут быть рацемизация и кинетическое расщепление. Другой недостаток этого метода - возможность случайного фракционирования в процессе получения производного, обработки и хроматографирования, что может приводить к изменению первоначального соотношения энантиомеров в образце. Наконец, систематические ошибки могут возникать и при неполной энантиомерной чистоте расщепляющего агента, что может привести к неправильному определению энантиомерной чистоты высокообогащенных смесей. [c.79]

Приведенные выше примеры получения винной кислоты и нитрила миндальной кислоты являются примерами биохимической асимметрической деструкции и биохимического асимметрического синтеза. Третьим и особенно полезным методом получения оптически активных соединений является биохимическое кинетическое расщепление. Этот метод нашел широкое применение при приготовлении оптически активных аминокислот. Так, если ацилиро- [c.78]

Уравнение (1) описывает только ход расщепления сырья и промежуточных продуктов, но не дает возможности определить выходы целевых продуктов, поэтому предлагается в этом случае пользоваться графоаналитическим методом Д. И. Орочко. В качестве примера на фиг. 16 и 17 приведены построенные по опытным данным кинетические кривые жидкофазной гидрогенизации каменного угля при давлении 700 ат и при температурах 450 и 480°. [c.134]

Сравнительно новым методом исследования является микроволновая спектроскопия — распространение инфракрасной спектроскопии в область значительно больших длин волн. Метод позволяет находить резонансные вращательные частоты молекул, вычислять длины связей, моменты инерции и углы между связями. Возлюжно-сти метода применительно к активным радикалам ограничены из-за их малой концентрации. Однако, например, в случае радикалов ОН этот метод дал хорошие результаты [12]. Были найдены вращательные переходы, измерено сверхтонкое расщепление на ядрах Н и 0 в изотопных формах радикала, вычислено распределение неспаренного электрона и оценены кинетические характеристики радикала. [c.7]

Начальная стадия этого механизма — расщепление перекисной связи, прочность которой, как было определено различными методами, составляет 36—65 ккал [78]. Большинство кинетических данных указывает на значение от 30 до 40 ккал. Последующие реакции бензоатного радикала в случае перекиси бензоила состоят [c.186]

Механизм расщепления исследовался также с применением кинетического метода и метода изотопного обмена. Это позволило сделать вывод, что расщепление всех исследованных соединений протекает по одному и тому же механизму (схема 8), но с характерным различием значений отдельных стадий для разных смесей. [c.321]

Ионизационный потенциал трифторметильного радикала, определенный непосредственно методом электронного удара, значительно выше (10,1 эб) , и Котрелл ° полагает, что, комбинируя это значение со значением потенциала появления иона трифторметильного радикала СРз из двух фторированных этапов, он точнее оценивает энергию разрыва связи С--С 97 ккал/моль для гексафторэтана и 90 ккал/моль для 1,1,1-трифторэтана. Для объяснения таких высоких результатов Котрелл принял, что при расщеплении обоих этапов образуются осколки, обладающие избыточной кинетической энергией (около 1 эв). Однако Прайс считает, что значение потенциала ионизации трифторметильного радикала, найденное методом электронного удара, в действительности само но себе выше примерно на 0,5 эв, так что в процессе диссоциации осколки приобретают еще большую кинетическую энергию. Если же рассчитать энергию разрыва связи в гексафторэтане, исходя из теплоты образования трифторметильного радикала и собственно этана, получают значение 69 ккал/моль °, что подтверждается некоторыми кинетическими соображениями. [c.283]

Методы кинетического расщепления с использованием ферментативных систем ( ферментативные методы ) зависят от доступности фермента, который может реагировать количественно с одним энантиомером в присутствии большого избытка другого энантиомера, остающегося инертным. Например в-аминооксидаза из почек свиньи будет окислять многие в-аминокислоты, оставаясь неактивной по отношению к энантиомерным в-аминокисло-там [3]. Этот фермент можно использовать для обнаружения очень малых количеств в-аминокислот в образцах в-аминокис-лот. При этом исследуемую аминокислоту инкубируют с ферментом в аппарате Варбурга, и количество расходуемого кислорода или выделяющейся двуокиси углерода определяют волюмо-метрически. Оптическую чистоту в-аминокислот можно определить, используя в-амипооксидазу змеиного яда, которая будет катализировать окисление любого ь-энантиомера, оставаясь неактивной по отношению к в-эпантиомеру [3]. [c.295]

Из различных методов определения конфигурации оптически активного карбинола [23, 90] в данном случае многие ненрименимы [41]. Довольно нодходяш,им оказался остроумный метод Оро [92], основанный на кинетическом расщеплении рацемического ангидр1зда а-фенилмасляной кислоты (РВА) в пиридине при помощи оптически активного карбинола. Нанравление вращения выделенной обратно кислоты связано с конфигурацией применяемого карбинола так, например, выделение правовращающей (S)-a-фенилмасляной кислоты показывает, что карбинол имеет конфигурацию, изображенную на рис. 11, которая обычно не обязательно является (Д)-конфигурацией 92]. Как было показано на многочисленных примерах, этот метод в случае высоких оптических выходов дает хорошие результаты при установлении конфигурации карбинолов самой различной структуры. Исследованы некоторые детали механизма этого эмпирического метода, и полученные результаты можно интерпретировать также теоретически [931. [c.79]

Метод двойного расщепления является относительным методом, так как он позволяет коррелировать неизвестную оптическую чистоту или абсолютное вращение вещества А с оптической чистотой другого вещества Б, абсолютное вращение которого известно. До настоящего времени применение этого метода ограничивалось кислотами и спиртами в качестве реакции для кинетических расщеплений использовалась частичная асимметрическая этерификация. Несомненно, этот метод может быть распространен на другие системы, при условии что вращения соединений как А, так и Б, выделенных при расщеплении, будут достаточно велики для проведения точных определений. Это требует весьма большого различия между константами скоростей / i и к , чтобы обеспечить оптический выход, лежащий вне области ошибок эксперимента. Ясно, что если оптическая чистота используемого для расщепления А невелика, то оптический выход не будет высоким, так как оптическая чистота расщепляемого вещества Б не может быть выше, чем у применяемого для расщепления вещества А, даже если реакция полностью стереоснецифичпа. Кроме того, поскольку оптический выход сильно зависит от стерических факторов в диастереомерных переходных состояниях, он должен быть, вероятно, низким, если оптическая активность обусловлена диссимметричной группой, находящейся па значительном расстоянии от реакционного центра. [c.294]

Метод двойного расщепления неприменим для онределения оптической чистоты соединений, диссимметрия которых обусловлена замещением протия на дейтерий. Частичное расщепление ангидрида а-фенилмасляной кислоты при помощи оптически активных а-дейтерированных первичных спиртов не приводит к а-фепилмасляной кислоте, оптическая активность которой была бы достаточно велика для измерений удельное вращение оптически чистого спирта составляет примерно 0,5°. С другой стороны, поскольку оптические вращения а-дейтерированных первичных спиртов на два порядка ниже, чем у а-фенилмасляной кислоты, то вращение оптически активного а-дейтерированного первичного спирта после частичного кинетического расщепления будет слишком мало, чтобы его можно было бы измерить с точностью, достаточной для расчета оптической чистоты. Однако Оро и Нуай [18] считают, что в этом особом случае необязательно повторное расщепление спирта ангидридом, так как ....логично предположить, [c.294]

Геттё и Оро ]28] разработали относительны метод, который позволяет рассчитать абсолютное вращение вещества, используя рацемическую смесь исследуемого ветцества и оптически чистый реагент Б. Рацемическая смесь А+ и А реагирует с недостаточным количеством оптически чистого реагента Б +. Поскольку образование А+Б+ и А Б+ протекает через диастереомерные переходные состояния, количества А+Б+ и А Б+ и скорости их образования будут различны. Непрореагировавшее соединение А будет, следовательно, обогащено А+ или А- (кинетическое расщепление). Такое оптическое обогащение связано с различным количеством обоих образующихся диастереомеров А+Б+ и А Б +. Если добавить такое количество Б +, чтобы в реакцию вступила точно половина рацемической смеси А+ и А-, то отпошепие ненрореагировавших энантиомеров А /А+ будет равно отношению образовавшихся диастереомеров А+Б + /А Б +. [c.298]

Этот процесс исследован с применением метода кинетической спектроскопии [115], который широко используется при изучении процессов передачи электронной энергии. Результаты таких экспериментов интересны, хотя и не всегда удается интерпретировать их на основе только самых общих принципов. На рис. 4.17 показано образование и дезактивация Hg(6 Po) в смеси N2 и паров ртути после импульсного освещения. Атомы ртути можно регистрировать по поглощению любой из линий п 81 — б Ро или п 01 — 6 Ро серий Ридберга. Спин-орбитальная релаксация, по-видимому, сопровождается возбуждением N2 на первый колебательный уровень, так как, согласно Матланду [116], энергия активации тушения равна примерно 560 см и совпадает с разностью между энергией спин-орбитального расщепления (1767 см ) и частотой колебаний N2 (2330 см- ). Состояние Hg(б Po) метастабильно, потому что / не может быть равно нулю при оптическом переходе, и дезактивация происходит главным образом при столкновениях с атомами в основном состоянии [c.279]

Возможность использования этого метода в качестве первой стадии в полном расщеплении кристаллического спирта была показана на примере кинетического расщепления этилового эфира рацемической 0-ацетилминдальной кислоты. Продукты ферментативного гидролиза [ (К)-ацетоксиэфир и (S )-гидроксиэфир] были разделены и прогидролизованы в (R)- (73%-йая э. ч.) и (S )-миндальные кислоты (47%-ная э. ч.). При повторной кристаллизации обогащенных образцов происходит дальнейшая очистка энантиомеров от рацемата, и в конечном счете были получены оба энантиомера миндальной кислоты в чистом виде (но с очень низкими выходами). [c.16]

В работах [11, 12] сравнены и обсуждены ограничения методов, основанных либо на простых поляриметрических измерениях и хроматографическом анализе А и С, либо на математических моделях, требующих сложных расчетов. Другие ученые [ 13] рассчитали изменения относительных концентраций А. и А для наиболее общего случая кинетического расщепления А частично расщепленной смесью (В , В ) в зависимости от отнощения различных констант скоростей. Эти теоретические рассуждения подтверждены экспериментально [ 14]. С высокой оптической чистотой были получены аллиловые спирты при кинетическом расщеплении в процессе асимметрического эпокси-дирования соответствующих рацематов действием системы ь-диизо-пропилтартрат (ДИПТ) - изопропилат титана(1У) [(изо-РгО) Т1]-ярет-бутилгидропероксид (ТБГП) (рис, 6). [c.51]

Оро [15, 16] рассмотрел кинетическое расщепление а-фенилмас-ляной кислоты как метод определения абсолютной конфигурации вторичных хиральных спиртов. Он также предложил оригинальный метод расчета удельного вращения чистого энантиомера, основанный на принципах уже описанного кинетического расщепления [ 17]. [c.52]

Кристоль с сотр. [24] применил метод Оро для расчета удельного вращения спиро-4,4-нониламина-1 (7), используя в качестве вспомогательного реагента ангидрид а-фенилмасляной кислоты (6). Бругидо с сотр. [25] показал, что, видоизменив этот метод, можно определить удельное вращение кетонов и гликолей, например 8 и 9, причем для кинетического расщепления используют частичную кетализацию. [c.58]

Оро с коллегами предложил несколько модификаций первоначального метода. В случае хиральных вторичных спиртов Шуфс и Оро [ 26] ясно показали, что можно рассчитать энантиомерную чистоту, которая составляет менее 1%. Эти же авторы [27] предложили метод определения не только энантиомерной чистоты, но и абсолютной конфигурации исследуемого спирта. Оро [ 28] показал, что кинетическое расщепление хирального соединения позволяет в определенных условиях получать энантиомер этого соединения, содержащий менее 0,1% его антипода, что приводит к определению уде1Льно-го вращения с такой же точностью. [c.58]

Существуют и другие методы определения состава энантиомерных смесей, в том числе изотопное разбавление, кинетическое расщепление, ферментативные пробы, микрокалориметрические методы, а также ЯМР-спектроскония в хиральных растворителях [3]. Высокоэффективный метод анализа результатов асимметрических реакций основан на разделении смесей энантиомеров с помощью газовой хроматографии. Сравнение площадей соответствующих пиков позволит точно установить состэл энантиомерной смеси (э. ч.). Этим методом можно исследовать очень малые образцы величина оптического вращения и наличие примесей не оказывают влияния на результаты анализа. [c.78]

Рис. 7. Кинетическое расщепление 3-метилциклопентена (15) при гидрировании НЬ(РРЬд)дС1/(-)-ВЮРв бензоле при 20 °С и давлении 1 бар. Условия разделения методом газовой хроматографии см. на рис. 4 (В. Шуриг, неопубликованные результаты).

В связи с невысокими оптическими выходами кинетическое расщепление чаще служит одним из методов определения конфигурации, примеров использования его для препаративного получения оптически активных веществ немного. Так, описано [114] весьма эффективное кинетическое расщепление, наблюдаемое при окислении (З-гидроксиаминов трет- [c.99]

Если в спектре ЭПР разрешаются полосы, относящиеся к каждой форме комплекса, для исследования используют параметры, относящиеся к каждой полосе — физический вариант метода. По числу полос определяют число комплексов, существующих в растворе, по интенсивности — концентрацию каждой формы. Исследование зависимости относительных интенсивностей полос от условий комплексообразования дает сведения о равновесиях в системе, о термодинамических и кинетических характеристиках комплексообразования, о механизме реакций. Данные о строении комплексов и характере связи получают по СТС- и ДСТС-расщеплению и величине -фактора. Для исследования кинетики быстрых реакций используют скорость релаксации. [c.301]

Большее радиационное расщепление (на два или даже на четыре порядка) обнаружено ири синтезе меченых соединений с использованием метода отдачи атомов трития или радиоуглерода, приготовленных при помощи ядерных реакций высокая кинетическая энергия атомов отдачи выделяется в присутствии чистого органического вещества [87]. При этом источником медленных нейтронов служит ядерный реактор (удельные активности достигают порядка микрокюри на 1 г). Описанный метод по вышеуказанным причинам применялся лишь изредка и был вытеснен методом Вильцбаха. [c.687]

И механизмах реакций. Один из главных методов нолучепия такой информации основывается на определении начальной скорости реакции, а также на выявлении типа ингибирования исходя из кинетических данных в условиях стационарного состояния (см. гл. VI). Ценные сведения удается также часто получать с помощью меченых соединений. Изотопы многих элементов, например С , ЬР, и 3 , радиоактивны, благодаря чему их можно отличать от обычных изотопов тех же элементов. Другие изотопы, например Н2, N15 д 018 отличаются от обычР1ых изотопов соответствующих элементов только массой и, следовательно, могут быть определены по масс-спектрам Изотопный метод используют обычно в экспериментах двух типов — в опытах по включению изотопов и в опытах по изотопному обмену. Эксперименты первого типа, вообще говоря, позволяют выявлять положение образующихся и разрывающихся связей однако в некоторых случаях они также дают возможность идентифицировать промежуточные продукты реакции. Опыты по изотопному обмену, в процессе которого происходит замещение имеющейся группы на аналогичную меченую группу, дают информацию о существовании промежуточных продуктов реакции. Ознакомимся с исследованиями первого типа на примере расщепления глюкозо-1-фосфата щелочной фосфатазой. Эту реакцию, очевидно, можно представить себе как результат расщепления либо С — 0-связи, либо Р — О-связи. Если проводить ее в водной среде, обогащенной НгО , то первый из двух возмон ных путей должен привести к глюкозе, содержащей один атом О [c.201]