Неподвижные фазы хиральные ХНФ

Интенсивное развитие хроматографических методов разделения оптических изомеров проходило параллельно с развитием самой хроматографии, и большие достижения в этой области являются результатом углубленного изучения процессов хирального распознавания энантиомеров в хроматографических системах, совершенствования хроматографических методов разделения, особенно способов синтеза и структуры применяемых неподвижных фаз. Именно эти вопросы и составляют основу предлагаемой книги. Монография охватывает практически все современные хроматографические методы разделения оптических изомеров, дает их сравнительный анализ и показывает основные области применения. В этом плане предлагаемая книга является первой и пока единственной публикацией подобного рода в отечественной литературе, по- [c.5]

В качестве промежуточного варианта используют неподвижные фазы с привитыми аминными, нитрильными и другими функциональными фуппами. Последние фиксируют на повер сности силикагеля с помощью углеводородных цепочек из 10-11 метиленовых звеньев. Меняя функциональную фуппу, таким фазам можно придать ионообменные или комплексообразующие свойства либо свойства хиральных лигандов, что позволяет разделять энантиомеры. [c.271]

Полностью хиральные полимерные неподвижные фазы, природные (полисахариды и их производные, белки) или синтетические (синтетические полимеры с хиральными заместителями или с встроенными хиральными пустотами) [c.107]

Схема 3.1. Принципиальная схема хиральной дериватизации энантиомеров с целью получения диастереомеров, которые можно разделить хроматографически на нехи-ральных неподвижных фазах. [c.38]

Оптически активные соединения интересуют химиков с того самого момента, как только выяснилось, что природа обладает удивительной способностью создавать подобные объекты. В то же время разделение синтетических рацемических смесей на оптически активные компоненты всегда представляло сложную задачу и часто рассматривалось как своеобразное искусство ввиду трудности осуществления и непредсказуемости успеха при использовании того или иного метода. Даже сегодня мы еще далеки от того, чтобы рассматривать разделение энантиомеров как вполне рутинную задачу. Однако в последние десять лет начали интенсивно развиваться хроматографические методы разделения энантиомеров, позволившие сконцентрировать знания об источниках хирального распознавания, которые лежат в основе разделения оптических изомеров. Цель данной книги — дать читателю по возможности полное представление о хроматографических методах разделения энантиомеров, причем как теоретическое, так и методологическое, включая, например, представление о типах неподвижных фаз и различных областях их приложения. И хотя в последние годы появился ряд обзоров, посвященных этой теме, к моменту написания данной книги ощущалась отчетливая потребность в монографии, которая обобщила бы имеющийся материал. Поскольку никакое достаточно глубокое обсуждение механизма хирального распознавания, лежащего в основе хроматографии энантиомеров, невозможно, если читатель плохо представляет себе основы органической стереохимии, то первые три главы книги мы посвятили именно этой теме. Изложение указанного материала ни в коей мере не является исчерпывающим, и задача состоит лишь в том, чтобы дать читателю необходимый минимум для понимания последующего материала. [c.7]

РАЗРАБОТКА ХИРАЛЬНЫХ НЕПОДВИЖНЫХ ФАЗ, ОБРАЗУЮЩИХ ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ С СОРБАТОМ [c.86]

Общими проблемами для ГХ являются летучесть и термостойкость неподвижной фазы. ХНФ со структурой 1 следует применять при относительно низких температурах, лишь немного выше температуры плавления, с дипептидными фазами (2) дело обстоит существенно лучше. Более того, хиральная дискриминация у этих фаз [c.86]

ХИРАЛЬНЫЕ НЕПОДВИЖНЫЕ ФАЗЫ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ [c.107]

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]

Чтобы понять это обращение порядка выхода энантиомеров, рассмотрим различные возможности стабилизации сорбционного комплекса (т. е. комплекса, образованного хиральным лигандом, ионом металла и разделяемыми энантиомерами в неподвижной фазе) за счет координации молекул растворителя или других лигандов в его аксиальных положениях. Считается, например, что координация молекул воды в аксиальном положении стабилизирует комплекс. Следовательно, стабильность комплекса в очень большой [c.143]

В пептидном синтезе необходимы аминокислоты или небольшие пептиды с высокой степенью оптической чистоты, а традиционное определение оптического вращения в этом случае не вполне пригодно. В этих случаях прямое наблюдение соотношения энантиомеров на хроматограммах, полученных при разделении энантиомеров, является более надежным. Прекрасный пример определения минорных количеств загрязняющего энантиомера в аминокислоте высокой степени чистоты приведен на рис. 8.3, где менее 0,05% примеси определяется с высокой точностью при анализе на неподвижных фазах противоположной хиральности. [c.177]

Многие хиральные соединения, принадлежащие к этой группе, содержат амидные связи, которые играют важную роль в процессе хирального распознавания на соответствующих неподвижных фазах. Полярность этих соединений делает их малопригодными для разделения методом ГХ. Но в этих целях можно использовать самые различные методы ЖХ. [c.188]

Последняя глава этой книги посвящена описанию методов синтеза наиболее употребимых хиральных неподвижных фаз или сорбентов, а также проблемам, связанным с этими синтезами. Некоторые особенно важные методы синтеза были осуществлены в различных вариантах, и приведенные далее примеры, заимствованные из литературы, относятся к числу наиболее достоверных и подробно описанных. [c.245]

Рассматривая более широко исследования оптически активных веществ, следует указать на хроматографический метод и метод ЯМР, которые здесь не излагаются. В первом методе используют хиральные неподвижные фазы в качестве адсорбента. Во втором методе создают условия для различий в химических сдвигах и интенсивностях отдельных сигналов энантиотропных групп за счет их взаимодействий с хиралЬным растворителем или хиральным сдвигающим реагентом (см. глЛ1). [c.168]

В принципе разделение рацемических смесей можно было бы проводить с помощью хроматографии, используя оптически активную неподвижную фазу, поскольку при адсорбции растворенного рацемата на хиральной неподвижной фазе будут [c.197]

В качестве хиральных реагентов для получения пригодных для хроматографии диастереомерных производных аминокислот используют оптически активные амиловый спирт как компонент этерификации для N-пентафтор-пропиониламинокислот [178] и а-хлоризовалерилхлорид как аш1лирующий компонент для эфиров аминокислот [179]. Применение продажных стеклянных капилляров с готовой неподвижной фазой обеспечивает оптимальное разделение большинства аминокислот. [c.64]

Методы разделения и повышение чув- [133] ствительности анализа Получение и анализ флуоресцирующих [409] производных с 4-бромметил-7-ацето-ксикумарином Анализ в виде производных с 9-антрил- [449] диазометаном Разделение энантиомеров на хиральной [426] неподвижной фазе Разделение оптических изомеров [71] [c.300]

Если ввод пробы в насадочную колонку не вызывает каких-либо трудностей, то с капиллярными колонками дело обстоит иначе, поскольку в этом случае приходится иметь дело с намного меньщим количеством вещества. Ввести малое точно определенное количество пробы в капиллярную колонку можно путем расщепления потока, т. е. направляя в колонку лищь определенную часть пробы. Это один из способов ввода пробы в капиллярную колонку. Количество пробы, поступающей в этом случае в колонку, определяется отношением расщепления, которое обычно находится в пределах 1/20—1/200. Поскольку расщепление потока вызывает определенную дискриминацию в отношении высококипящих компонентов, то этот метод не вполне пригоден для количественного анализа. В то же время следует помнить, что для определения энантиомерного состава с применением хиральных неподвижных фаз пригоден любой способ введения пробы. По совершенно очевидным причинам отношение площадей пиков энантиомеров не зависит от экспериментальных условий. [c.53]

Схема 4.2. Пример использования для хиральной дериватизации реагента с оптической чистотой менее 100%. Поскольку энантиомеры нельзя разделить на нехиральной неподвижной фазе, продукты I и IV, а также II и III дают один пик. [c.59]

НЕОБХОДИМЫЕ УСЛОВИЯ ЭНАНТИОСЕЛЕКТИВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ХИРАЛЬНОЙ НЕПОДВИЖНОЙ ФАЗОЙ [c.71]

Теория хиральной хроматографии (т. е. разделение, в котором хиральная неподвижная фаза селективно удерживает один из энантиомеров более прочно, чем другой) еще находится в начале своего развития. Для объяснения разделения оптических изомеров в ЖХ и ГХ предложен ряд моделей хирального распознавания, которые во многих случаях основаны на модели трехточечного взаимодействия , выдвинутой Далглишем в 1952 г. [1]. Согласно этой теории, для хирального распознавания необходимы три одновременно осуществляющихся контакта между энантиомером и неподвижной фазой. Ситуация, вызывающая появление энантиоселективности, наглядно представлена на рис. 5.1. Совершенно очевидно, что эта модель определяет условия, достаточные для возникновения энантиоселективности. Тем не менее следует задать вопрос, всегда ли необходимы эти условия Как мы увидим в дальнейшем, во многих случаях эти условия не являются необходимыми. [c.72]

Давайте пойдем в выяснении причин хирального распознавания немного дальше и зададим вопрос, возможно ли оно на основе только стерического соответствия Другими словами, могут ли быть созданы хиральные пустоты, допускающие преимущественное вхождение в них только одного из двух энантиомеров И хотя до сих пор еше не было создано никаких хиральных неподвижных фаз (ХНФ), действие которых было бы основано главным образом на эффекте стерического исключения из хиральных пустот (см. разд. 7.1.3), несколько недавно появившихся работ по использованию метода молекулярных отпечатков представляются весьма интересными в этом плане [2]. Идея состоит в том, чтобы создать жесткую хиральную полость в полимерной сетке таким образом, чтобы она была приемлемым окружением только для одного из двух энантиомеров. Другими типами ХНФ, в которых стерическое соответствие имеет первостепенное значение, являются фазы, действие которых основано на эффекте включения к числу таковых относятся, например, циклодекстриновые фазы и фазы, содержащие краун-эфиры. Эти фазы рассматриваются в гл. 7. [c.74]

И в том и в другом случае основная идея метода состоит в использовании хиральной неподвижной фазы, содержащей закреплен- [c.75]

Проблема получения эффективных ХНФ для разделения энантиомеров методом ГХ достаточно сложна. Во-первых, ХНФ должна иметь необходимые термические свойства низкую температуру плавления и высокую температуру кипения. Использование три-и более высоких пептидов в качестве пептидных фаз ограничено из-за высоких температур плавления этих соединений. В то же время многие производные самих аминокислот имеют низкую температуру плавления и такое высокое давление пара, что это приводит к сильному вымыванию неподвижной фазы при рабочих температурах колонки. Во-вторых, стереохимическая структура ХНФ должна допускать хиральную дискриминацию, т. е. диастереомерные сольваты, образующиеся при растворении рацемического сорбата в ХНФ, должны различаться по энергии. В-третьих, эффективность колонки, т. е. число теоретических тарелок, должно быть высоким, что предполагает отсутствие ухудшения процессов массопередачи. [c.88]

Исследование хиральных неподвижных фаз для ГХ, образующих водородные связи с сорбатом, проводилось очень интенсивно, и число соответствующих публикаций достаточно велико. Особенно велико число амидных и диамидных фаз, полученных для этой цепи. Исчерпывающее перечисление этих и подобных ХНФ для ГХ и описание их применения даны в прекрасном обзоре Соутера. Несколько фаз подобного типа, синтезированных японскими исследователями [8—И], содержат хиральный аминный фрагмент и демонстрируют широкую область применения. В последнее время в продаже появились капиллярные колонки из кварцевого или обычного стекла с нанесенными неподвижными фазами такого типа. [c.89]

В газожидкостной хроматографии, как недавно выяснилось, можно использовать эффект образования комплексов включения, который в свое время привел к появлению химии соединений типа хозяин—гость (см. разд. 5.2.3). Хиральным лигандом в данном случае служит циклодекстрин (ЦД), смешанный с полярным растворителем, вьшолняющим роль своего рода жидкой матрицы. В хиральной ГХ насадочные колонки заполняют цеолитами, покрытыми неподвижной фазой такого типа. Этот метод позволяет достигнуть значительной энантиоселективности при разделении энантиомеров ряда углеводородов. Однако разделение в режиме ГХ на этих колонках должно проводиться при слишком низких температурах (<70 °С). [c.97]

Таблица 6.2. Типы соединений, применяемых в качестве неподвижных фаз в хиральной газовой хроматографии (звездочка означает, что данная фаза или колонка имеется в продаже см. Приложение)

Исследование равновесия в растворах между сывороточными белками и различными лигандами, особенно фармакологически активными соединениями, показало значительное различие в константах связывания соответствующих энантиомеров [82, 83]. Этот эффект, однако, более надежно был зафиксирован с помощью хроматографической техники. Так, в 1973 г. ранее известное высокое сродство I -триптофана к бычьему сывороточному альбумину (БСА) было использовано для разделения энантиомеров на колонке, заполненной гелем БСА—сефарозы [84]. Элюирование о-формы проводилось боратным буфером (рН9), а элюирование ь-формы — разбавленной уксусной кислотой. Этот метод был в дальнейшем использован для определения сродства ряда лекарственных препаратов к сывороточным альбуминам [85, 86]. В последние несколько лет аналитические методы хиральной ЖХ, основанные на использовании иммобилизованных белков в качестве неподвижных фаз, развивались очень быстро и нашли применение для решения широкого круга задач. [c.132]

Перенеся используемый в газовой хроматографии принцип разделения энантиомеров на хиральных амидных неподвижных фазах, а именно принцип, многоточечного образования водородных связей, на жидкостную хроматографию Хара и соавт. [165—167] синтезировали серию хиральных селекторов для разделения энантиомеров. Они предположили, что образование водородных связей с жидкой неподвижной фазой в хиральной ГХ по методу Чарл а и др. [168] (см. разд. 6.1.1) можно реализовать и в ЖХ, если применить неполярную подвижную фазу. Предложенный принцип разделения через образование диастереомерных комплексов сорбат—лиганд, включающих две водородные связи, показан на рис. 7.16. [c.153]

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]

Недавно был проведен ряд интересных работ в этом направлении. В одном из таких исследований микрокапилляр (кварцевое стекло, 0,26 X 106 мм или капилляр из нержавеющей стали, покрытый изнутри стеклом 0,30 х 144 мм), заполненный неподвижной фазой [5-силикагель с частицами размером 3 мкм, был использован для разделения за один проход рацематов двенадцати дансиламинокислот с хиральным элюентом, содержавшим 12,5 мМ 3-ЦД [15]. о-Энантио-меры всех аминокислот элюировались в этом случае раньше 1,-энантиомеров, и селективность разделения находилась в пределах [c.240]

Что касается разделительных свойств, то из рассмотрения многих работ по газовой хроматографии может возникнуть впечатление, будто силиконы вообще мало селективны. Это отчасти оправдано тем, что долгое время работали почти исключительно с метил- и метилфенилсиликонами. Теперь положение изменилось. Получены полисилоксаны с различными функциональными группами, и в соответствии с структурой и, следовательно, с селективной способностью силиконовые неподвижные фазы разделяются на группы метил-, фенил-, хлорал-кил-, хлорарил-, полиэфир-, фторалкил- и нитрилсилпконов, а также на карборансилоксаны и хиральные полисилоксаны. Ме-тилвинилсилпконовые продукты не выделены в отдельную группу, так как из-за малого содержания винильных групп они сходны по своим свойствам с метилсиликонами. Более детально они описаны в ранней работе автора [61]. [c.131]