Энантиомерная чистота определение

Разделение энантиомеров аминокислот представляет важную задачу, поскольку это — единственный способ определить их содержание с высокой точностью при низкой концентрации. Необходимость в подобных определениях возникает довольно часто, и некоторые особые примеры такого рода будут рассмотрены в разд. 8.2 и 8.3. В общем же эти методы предназначены для определения энантиомерной чистоты и конфигурации (наиболее обычные проблемы при выяснении структуры природных продуктов). [c.177]

Развитие инструментальных методов - газо-жидкостной хроматографии и ЯМР-спектроскопии - позволило создать принципиально новый подход к определению энантиомерной чистоты, не требующий оптически активного эталона сравнения. Именно этим методам, их основам и конкретным применениям посвящена главная часть настоящей книги. Она знакомит читателей с использованием современных физико-химических методов для определения пространственного строения органических молекул, и более точно ее можно было бы назвать "Методы определения энантиомерной и диастереомерной чистоты". Впервые в одном издании обстоятельно изложены все современные методы, применяемые для этой цели, что делает эту книгу интересной и полезной не только для тех, кто работает с оптически активными соединениями, получает их выделением из природных соединений, расщеплением рацематов или асимметрическим синтезом, но и для тех, кто не имеет дела с оптической изомерией,, а работает со смесями диастереомеров. А это относится практически к любому химику-органику. [c.6]

Асимметрические органические реакции последние два десятилетия привлекают все большее внимание исследователей в различных областях химии - как теоретической, так и промышленной. Это связано с тем, что современный асимметрический синтез - еще недавно "экзотическая" область химии - дает реальные возможности получения оптически активных соединений, к которым относятся биологически активные вещества и многие лекарственные препараты. Это объясняется также теми возможностями, которые асимметрический синтез открывает при изучении механизмов реакций. Решающее значение в таких исследованиях, как и при расщеплении рацематов, имеет знание оптической (энантиомерной) чистоты изучаемых соединений, для чего необходимы надежные методы ее определения. Без этого не возможны ни корреляция величины оптической активности со структурой, ни оценка эффективности асимметрического синтеза или расщепления рацематов. [c.5]

Многие ферментативные реакции высокоселективны, и многие ферменты, особенно в реакциях с аминокислотами, различают энантиомеры с полной селективностью [12]. Следовательно, методы, основанные на ферментативных каталитических реакциях аминокислот, особенно полезны для точного определения высокой степени энантиомерной чистоты путем изучения реакции примесного [c.36]

К достоинствам книги следует также отнести ее хорошие рисунки и таблицы, способствующие восприятию материала и дающие представление о возможностях того или иного метода. Приведенные в таблицах данные по определению энантиомерной чистоты и соответствующие библиографии могут служить полезным справочным материалом. [c.6]

Том 1 (аналитические методы) начинается с главы, в которой обобщаются и иллюстрируются на примерах методы получения хираль-ных соединений. Цель этой главы — показать место асимметрического синтеза среди других методов. Следующие восемь глав знакомят читателя с методами оценки эффективности асимметрического синтеза или любого другого метода, приводящего к хиральным соединениям. Аналитические методы, используемые в настоящее время в этой области, описаны во многих случаях пионерами в области тех или иных исследований. Эти методы сыграли решающую роль в развитии новых, более эффективных методов асимметрического синтеза. Два десятилетия назад, по существу, единственным методом оценки энантиомерной чистоты была поляриметрия. В настоящее время имеется большое число методов, многие из которых существенно превосходят поляриметрию по точности определения энантиомерного состава. [c.8]

В последующих главах подробно обсуждаются другие методы, приобретающие все большее значение для определения энантиомерной чистоты и в некоторых случаях абсолютной конфигурации изомера их можно классифицировать следующим образом [c.24]

По мере увеличения точности измерений оптического вращения в результате повышения чувствительности приборов становится проблемой воспроизводимость экспериментальных результатов. Величины вращения, приведенные в литературе, должны быть тщательно оценены, прежде чем рассчитывать оптическую чистоту какого-то соединения, поскольку возможность потенциальной ошибки при измерении оптического вращения довольно значительна, особенно когда выбор условий может вызвать изменения, обсужденные выше. Поскольку существует несколько различных методов для определения энантиомерного состава, нет необходимости измерять оптическое вращение для соединений с низкой вращательной способностью или минимальной энантиомерной чистотой. Однако в подавляющем большинстве случаев наиболее полезной характеристикой оптически активного соединения является оптическое вращение, желательно измеренное при нескольких длинах волн и по крайней мере в двух растворителях. Для расчета абсолютного вращения энантиомера необходимо подтвердить энантиомерный состав соединения, определенный на основании его оптического вращения, с помощью другого метода. Поскольку в большинстве случаев оптическая чистота, рассчитанная по данным оптического вращения, и энантиомерная чистота, полученная с помощью других физических методов, совпадают, при изучении асимметрического синтеза удобнее использовать определение оптического вращения. Если [c.41]

Определение энантиомерного состава, или энантиомерной чистоты, малых количеств веществ возможно только хроматографическими методами. Наиболее достоверные результаты дает непосредственное разделение энантиомеров с помощью хиральной хроматографии без какой-либо хиральной дериватизации, предшествующей разделению (см. разд. 4.3). Поэтому данная глава посвящена главным образом аналитическому применению хроматографических методов, описанных в разд. 6 и 7. [c.173]

В 60-ё годы метод использовался для изучения хиральных соединений [ 12 - 18], Ио затем появилось очень мало работ [ 19 - 22], в которых метод изотопного разбавления применялся для определения энантиомерной чистоты оптически активных соединений. К более поздним работам в этой области относятся исследования немецких ученых [23, 24]. [c.62]

Табпица 1. Обозначения, используемые в уравнениях для определения энантиомерной чистоты [c.63]

Рис. 4, Определение энантиомерной чистоты (э. ч) образца. В уравнении (7) введен множитель 1/2, так как выделен рацемат.

Энантиомерная частота (э. ч.), достигаемая при превращении прохирального реагента в хиральный продукт, есть количественная мера успешного проведения асимметрического синтеза. Попытки достичь степени стереоселективности, наблюдаемой в природе, привели к тому, что в лабораторных условиях были разработаны реакции с высокой стереоселективностью. Поэтому все больше внимания уделяется созданию надежных аналитических методов точного определения высоких значений энантиомерной чистоты (т.е. более 95%) [ 1]. [c.77]

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]

Поскольку любой ахиральный детектор, применяющийся в хроматографии, будет одинаково относиться к оптическим изомерам независимо от их конфигурации, сравнение относительной площади пиков приводит к определению энантиомерной чистоты в методе (б) t см. табл, 1, параметр "в"]. При этом получаются достаточно точные результаты, так как интегрирование пика можно провести с высокой точностью. Это крайне важно для двух граничных случаев, а именно а) почти рацемические смеси, когда необходимо оценить очень малую энантиомерную чистоту, например при определении оптической активности некоторых природных веществ б) смеси с высокой энантиомерной чистотой, когда необходимо установить [c.80]

Газовая хроматография - это высокоэффективный и точный метод определения энантиомерного состава (э. ч.) хиральных субстратов. Он имеет особое значение для определения малых (э. ч. 0%) и высоких (э. ч. > 95%) значений энантиомерной чистоты. Точность определения при цифровом электронном интегрировании пиков составляет 0,1 %. Ограничения метода могут возникнуть в связи с летучестью субстрата, его термической устойчивостью и возможностью количественного разделения пиков. [c.106]

Для определения энантиомерной чистоты необходимо иметь два взаимосвязанных параметра [ 5]. Один из них соответствует свойству, которое зависит от строения, и должен быть различным для пары энантиомеров или диастереомеров, количественно полученных из смеси энантиомеров. Другой параметр, связанный с первым,должен быть независимым от структуры, и он будет показывать относительные количества обоих стереоизомеров. [c.160]

Этот метод требует определения двух переменных, а именно удельного вращения и содержания изотопа. Первая из этих величин определяется поляриметрически, а втор 1я — или с помощью масс-спектрометра, или с помощью жидких сцинциляционных счетчиков для /3-излучающих радиоизотопов. Наиболее простой прием состоит в следующем образец неизвестной оптической чистоты смешивают с изотопно меченным рацематом того же соединения. Предположим, что а — масса образца (энантиомерной чистоты Р и удельного вращения [а], (К)-форма предполагается в избытке), а Ь — масса рацемического соединения с изотопным содержанием /д. Содержание изотопа в смеси а + Ь дается следующей формулой [c.35]

Другими преимуществами этого метода является относительно невысокая стоимэсть приборов и легкость проведения измерений. Хотя цена дорогих поляриметров может достигать 10 ООО долл., а для измерения в видимой и УФ-областях спектра может потребоваться спектрополяриметр, стоимость которого ещэ выше, использование ЯМР-спектроскопии для определения энантиомерной чистоты требует более дорогого оборудования и также хиральных веществ. Метод ядерного магнитного резонанса является более информативным при изучении ахиральных систем, но он не позволяет различать энантиомеры в рацематах, если не создать хирального окружения. Если же можно создать такое окружение для энантиомеров, то метод ЯМР предпочтителен по сравнению с измерением оптического вращения для определения степени расщепления, скоростей реакций, степени асимметрической индукции и оптической чистоты. В настоящее время оптическое вращение все еще остается наиболее простым методом для сравнения полученных величин с данными для известного соединения и для отнесения конфигурации. В отличие от ЯМР-спект роскопии оптическое вращение определяют для жидкого вещества или растворов в низкокипящих растворителях, содержащих только нужное соединение. Поэтому после определения вращения вещество можно легко выделить обратно. [c.32]

Оптически активные реагенты сдвига используют для определения энантиомерной чистоты сульфоксидов [21а] абсолютная конфигурация сульфоксидов может быть определена методом ЯМР [21бгв] при использовании хиральных растворителей типа (—)-(К)-2,2,2- трифтор-1-фенщ1этанола. " [c.256]

J ) y атома серы. Однако в случае ментиловых эфиров аренсульфиновых кислот (5)-эпимер обычно кристаллизуется из эфирного раствора, а ( )-изомер остается в растворе. (—)-Ментило-вые эфиры алкансульфиновых кислот являются жидкостями [40, 41. Для определения энантиомерной чистоты и абсолютной конфигурации некоторых циклических и ациклических эфиров сульфиновых кислот методом спектроскопии ЯМР использовали хиральные растворители [51]. [c.501]

Мо/кно видеть, что оптическая чистота связана с экспериментальным свойством, т. е. с удельными вращениями [а] и [А], в то время как энантиомерная чистота характеризует состав вещества и определяется безотносительно к какому-либо физическому измерению. В настоящей 1лаве рассматриваются методы определения более важной величины, а именно энантиомерной чистоты. Однако, поскольку эти две величины равны или связаны друг с другом, а термин оптическая чистота до настоящего времени использовался гораздо чаще даже вне всякой связи с оптическими свойствами, когда выражение энантиомерная чистота является более уместным, мы будем применять термин оптическая чистота как синоним энантиомерной чистоты. Величина оптической чистоты может изменяться от О (в этом случае считают, что вещество [c.284]

Оптическая чистота определяется как отношение удельного оптического вращения смеси энантиомеров к удельному вращению чистого энантиомера и обычно совпадает с энантиомерной чистотой, которая характеризует истинный состав смеси энантиомеров. Однако в некоторых случаях взаимодействие рацемата с энантиомером может привести к нелинейной зависимост вращения от концентрации, и тогда для определения энантиомэрной чистоты необходимо использовать другой метод [ 1]. [c.24]

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]

Оро и Ноаль [29] предложили метод одновременного определения абсолютной конфигурации и энантиомерной чистоты первичных 1-дейтероспиртов (10). [c.58]

В 1959 г. Берсон и Бен-Эфраим [9] опубликовали первое сообщение о применении метода изотопного разбавления для определения энантиомерной чистоты. Они вывели уравнения для расчета энантиомерной чистоты смеси и выделенных энантиомеров, если имеются данные оптического вращения. В более поздних работах [10, 11] метод изотопного разбавления вновь был использован для проверки энантиомерной чистоты хиральных субстратов. [c.62]

В этой главе приводится вьшод уравнший, ишользуемых при определении энантиомерной чистоты методом изотопного разбавления (табл. 1). Рассмотрим сначала пример, когда необходимо определить количество вещества А в смеси. Предположим, что можно выделить чистый образец А из смеси, но невозможно сделать это количественно. Если к смеси добавить определенное количество изотопно меченного образца чистого вещества А (обозначим его А, где звездочка обозначает изотопную метку), то А в смеси будет разбавлено немеченым А. Чистый образец (т), выделенный из разбавленной смеси, будет содержать как А, так и А. Отношение А/А [c.62]

Приведенные примеры иллюстрируют возможности метода изотопного разбавления. Хотя наиболее часто его применяли для определения энантиомерной чистоты, работы Беквита и Хэгера [34] и Кэмпа с сотр. [ 18], кратко рассмотренные в данной главе, показали, что метод изотопного разбавления может быть использован для решения других проблем. [c.74]

Рис. 10. Определение методом газовой хроматографии энантиомерной чистоты (/ )-изопропипоксира-на, полученного из (5)-валина [91]. [Условия разделения см. на рис. 6 (В. Шуриг. Р. Вебер, неопубликованные данные).]

Первое успешное разделение энантиомеров методом газовой хроматографии было проведено для аминокислот. Сравнительно широкое распространение метод получил именно при исследовании этого класса соединений. Таким образом были установлены конфигурации аминокислотных компонентов в биополимерах, биологических жидкостях, в магматических и осадочных породах, а тжже в почвах [7, 48, 49, 50]. Был проведен геохронометрический эксперимент по определению возраста знаменитых свитков Мертвого моря путем оценки рацемизации природных аминокислот (Э. Джиль-Ав, частное сообщение). Метод газовой хроматографии был использован для изучения небольших величин энантиомерной чистоты аминокислот в экспериментах по обнаружению оптической активности в неживых системах [ 51]. Конфигурационную стабильность аминокислот белка при гидролизе пептидов и получении производных на фазе 6 тщательно исследовал Франк [52]. [c.89]

Поскольку в результате первых опытов асимметрического каталитического гидрирования были получены относительно низкие энантиомерные выходы, казалось допустимым определение величины энантиомерной чистоты неочищенных реакционных смесей с помощью поляриметрии [ 58]. Однако поляриметрия должна в будущем уступить место газовой хроматографии, так как в последнее время уже появились сообщения о достижении энантиомерных выходов более 95%, т. е. были проведены каталитические превращения с высокой степенью энантиоселективности [ 59-61].Браун и Мюррер [ 62], а также и Скотт [ 63] использовали газовую хроматографию как точный метод определения энантиомерной чистоты аминокислот при асимметрическом гидрировании. [c.90]

Первое количественное разделение энантиомеров немодифициро-ванною субстрата методом газовой хроматографии на комплексообразующих хиральных фазах было проведено Шуригом [69] в 1977 г. на примере 3-метилциклопентена (15) на хелате родия 10. С помощью газовой хроматографии для субстрата 15 определили 14%-ное обращение конфигурации (постоянное во время всей реакции), одновременное образование 4-метилциклопентена и перегруппировку в 1-метил-циклопентен при получении (Д) 15 кислотным дегидрированием (Д)-3-метилциклопентанола цис и транс) (см. рис. 4). Было также установлено, что при пиролизе ацетатов эпимерных спиртов в (Н)-15 при 530 °С не происходит рацемизации и перегруппировок [70]. Точное определение энантиомерной чистоты и количеств изомеров алкена позволили интерпретировать спектр кругового дихроизма [84] и оценить удельное вращение (К)-15 ([а]2о + 174,5 + 4°) [70], причем это значение вдвое превышает опубликованное в работе [ 85] и вычисленное теоретически [86].. Было найдено, что новое значение соответствует корреляции, существующей между [а] 3-замещенных цикло-пентенов и величиной, обратной их молекулярной массе [87]. [c.99]

Точное определение химических выходов асимметрических микрореакций проводят только при добавлении заранее определенного количества энантиомерно чистого антипода как внутреннего стандарта (он обладает идентичными химическими и физическими свойствами) в реакционную смесь и таким образом устанавливают изменение энантиомерного состава хирального продукта. Количественное определение энантиомерной чистоты с помощью этого метода называют энантиомерной маркировкой [93, 94]. Этот метод свободен от ошибок, связанных с потерями при выделении образца, вводе его в хроматограф и различной чувствительностью детекторов. [c.103]

В течение ближайших нескольких лет роль жидкостной хроматографии (ЖХ) в решении стереохимических проблем несомненно возрастет. Широкое распространение, которое получили современные приборы для жидкостной хроматографии, предсказывает обще-применимость в будущем быстрых, дешевых, простых в работе методов жидкостной хроматографии для определения энантиомерной чио тоты и абсолютной конфигурации, а также для разделения нужных количес з стереоизомеров. Активно развивается стереохимическая методология, необходимая для решения этих проблем последние открытия ясно показали потенциальную силу и широкие возможности этого подхода. Даже на нынешней начальной стадии развития существует возможность точного определения энантиомерной чистоты для тысяч соединений с использованием аналитической жидкостной хроматографии высокого давления (ЖХВД). Во многих случаях одновременно можно установить абсолютную конфигурацию. В то время как аналитический метод делает возможным разделение миллиграммовых количеств стереоизомеров, препаративная жидкостная хроматография среднего давления (ЖХСД) позволяет разделить количества веществ порядка граммов, причем эти процессы легко автоматизировать. Главное преимущество хроматографического разделения по сравнению с классическим методом фракционной кристаллизации состоит в том, что результат впервые проводимого разделения легко предсказуем, чего нельзя сказать о кристаллизации. [c.111]

Всегда существует возможность присутствия хиральных примесей, которые могут привести к непредсказуемой ошибке в наблюдаемом вращении. Поэтому следует продолжить определение энантиомерной чистоты дфугими надежными методами. [c.160]

ЯМР, основанный на использовании производных МТФК, широко применялся для определения энантиомерной чистоты и абсолютной конфигурации различных спиртов, аминов и аминоспиртов. Некоторые дополнительные примеры приведены на схеме 1. [c.166]

Энантиомерная чистота и абсолютная конфигурация хирального а -дейтерированного бензиламина были определены превращением этого соединения в диастереомерное 2-тиоксо-1,3-оксазолидиновое производное [60, 61]. Описано использование а-ментоксиацетилхло-рида (16) [9, 16, 62] и а-камфор-10-сульфонилхлорида (17) [63] в качестве удобных хиральных агентов для определения энантиомерной чистоты и абсолютной конфигурации спиртов и аминов. Используют сигналы протонов -СНз-СО-группы в 16 и сигналы протонов метильной и метиленовой групп в 17 [c.169]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология