Расщепление в оптически активных растворителях

Еще Вант-Гофф в своем классическом труде [7] высказал предположение, что растворимость антиподов в оптически активных растворителях должна быть различной. Проверкой возможности использования кристаллизации из оптически активного растворителя для расщепления рацематов в конце прошлого — начале нынешнего столетия занимались ряд авторов, однако успеха они не достигли, и к 30-м годам сложилось представление, что добиться расщепления таким путем невозможно. Однако позднее все же появились сообщения об успешном расщеплении рацематов кристаллизацией из оптически активного растворителя. [c.92]

В результате описанного процесса произошло как бы размножение оптической активности — сохранилось использованное для расщепления оптически активное соединение (амин) и кроме того появилось новое — (—)-гидратроповая кислота. Аналогично проводятся и другие расщепления все различие лишь в применяемых асимметрических реактивах, растворителях, числе необходимых перекристаллизаций, деталях выделения оптически активного вещества и регенерации реактива. [c.96]

Таковы основные методы расщепления. Другие методы — хроматографическое расщепление, расщепление кристаллизацией из оптически активных растворителей, асимметрические превращения или асимметрические синтезы (в отсутствие ферментов) и т. п. — представляют только теоретический интерес. [c.32]

Взаимодействие оптически активных растворителей с рацемическими или частично расщепленными растворенными веществами было использовано для определения абсолютной конфигурации методом ЯМР-спектроскопии [ 29]. Такие взаимодействия вызывают аномальное расщепление сигналов, что подтверждает необходимость соблюдать осторожность при выборе рацемического растворителя для изучения оптически активного соединения. [c.39]

РАСЩЕПЛЕНИЕ В ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ РАСТВОРИТЕЛЯХ [c.50]

Пример кинетического расщепления под влиянием оптически активного растворителя — реакция между рацемическим ментоном и 2-фенил-бутилмагнийхлоридом в (+)-2,3-диметоксибутане, при которой непрореагировавший остаток магнийорганического соединения оказывается оптически активным. Различия в константах скоростей энантиомеров невелики, и по мере того как расходуется более быстро реагирующий энантиомер, наблюдаемая скорость его реакции из-за более быстрого падения концентрации приближается к скорости реакции менее активного энантиомера. Реальную стереоселективность реакции можно оценить при экстраполяции на нулевое время. [c.99]

Расщепление рацематов оптически устойчивых соединений кристаллизацией из оптически активных растворителей обычно не приводит к успеху [41а]. Однако такое расщепление удается провести в том случае, если раство- [c.64]

Для расщепления рацемических аминов нужны асимметрические реактивы кислотного характера. Выбор таких реактивов меиее богат по сравнению с используемыми для расщепления рацемических кислот (с помощью алкалоидов и синтетических оснований). Наиболее часто применяемым реактивом кислотного характера является (- -)-винная кислота. Типичный пример ее использования — получение оптически активного а-фенилэтиламина. Если смешать рацемический амин с (-4-)-винной кислотой в теплом метанольном растворе, то выпадает почти чистая диастереомерная соль, содержащая (—)-амин [38]. Если же вместо метанола в качестве растворителя использовать воду, то удается получить амин лишь незначительной оптической чистоты. Перед нами наглядный [c.98]

Эти диастереомерные соли, естественно, имеют различные физические свойства, в том числе и растворимость в данном растворителе. Поэтому их можно разделить фракционной кристаллизацией. После того как соли разделены, из них можно выделить оптически активные кислоты добавлением сильной минеральной кислоты, которая вытесняет более слабую органическую кислоту. Если соль тщательно очищена рядом повторных кристаллизаций для удаления следов ее диастереомера, то полученная кислота будет оптически чистой. Для расщепления кислот обычно используют алкалоиды (—)-бруцин, (—)-хинин, (—)-стрихнин и (+)-цинхонин. [c.226]

Диметилсульфоксид, являясь сильно нуклеофильным апро-тонным растворителем с высокой диэлектрической проницаемостью, способствует гетеролитическому расщеплению связи С—С с образованием карбаниона, симметрично сольватированного за счет ион-дипольного и дисперсионного взаимодействия с растворителем. В такой среде время жизни карбаниона достаточно велико, чтобы карбанион мог подвергнуться атаке электрофилом ВН с любой стороны, поскольку активность электрофила сильно понижена вследствие образования водородной связи с нуклеофильным растворителем. В результате образуется рацемический продукт и система теряет оптическую активность [c.69]

На этом примере можно проиллюстрировать роль растворителя. Еще в начале нашего столетия аналогичное расщепление пытались осуществить в воде, однако, несмотря на большое число кристаллизаций, полученный амин имел лишь невысокую оптическую чистоту. Простота получения оптически активного а-фенилэтиламина делает его доступным веществом. В случае других аминов диастереомерные тартраты разделяются не столь легко, требуется большое число кристаллизаций, что увеличивает затраты времени и уменьшает выходы. Например, для расщепления через тартраты аминов (49) — (52) необходимо значительное число кристаллизаций пять-шесть (из этанола) для амина (49), шесть-семь (из воды) для (50), девять (из водного этанола) для (51) и 24 (из этанола) для амина (52). [c.52]

Другой вариант использования оптически активного растворителя — распределение расщепляемого рацемата между ним и оптически неактивной фазой. Так, распределением между водой и эфирами (+)-винной кислоты удалось расщепить 2,3-дибромбутандиол-1,4 [9]. В качестве оптически активной фазы использованы также растворы оптически активных вторичных аминов IX и X в хлороформе. Встряхивая с ними водный раствор натриевых солей рацемической миндальной кислоты или рацемического N-ацетилаланина, удается получить эти последние в оптически активном виде. Любопытно и практически важно, что используемые амины IX и X могут и не иметь 1007о-иой оптической чистоты это не препятствует полному расщеплению миндальной кислоты [10]. [c.93]

Наконец, следует упомянуть об интересном применении хиральных растворителей для определения оптической чистоты и абсолютной конфигурации различных веществ с помощью спектроскопии ЯМР. Экспериментально обнаружено, что в спектрах ЯМР смесей энантиомеров в некоторых оптически активных растворителях наблюдается небольшое расщепление ряда пиков (хиральные растворители перечислены в приложении, табл.А.2). Так, Пиркл и др. [284], изучая спектры ЯМР Н и F энантиомеров 2,2,2-трифтор-1-фенилэтанола в оптически активном 1-(нафтил-1)этиламине, обнаружили, что каждый энантиомер характеризуется своими резонансными сигналами, что объясняется сильными специфическими и неспецифическими взаимодействиями, в результате которых образуются лабильные диастереомерные сольваты. Последние достаточно сильно отличаются друг от друга, и поэтому некоторые эквивалентные ядра энантиомеров оказываются в различном магнитном окружении. Другим интересным примером образования диастереомерных сольватов, которые удается идентифицировать с помощью спектроскопии ЯМР Н, являются продукты сольватации (—)-кокаина (К)- или (З)-метилфенилкарбинолом [418]. [c.482]

После опубликования рассмотренных теоретических работ Вант-Гоффа и Ле Беля большую актуальность приобрела задача синтеза оптически активных соединений. Еще Пастер предложил три способа их получения путем дерацемизации 1) механическое разделение кристаллов, отличающихся по форме 2) микробиологический способ и 3) через образование диастереомеров — химический метод, приобретший наибольшее значение. К ним присоединились различные методы осаждения оптически активной формы из растворов рецемата как в неактивном, так и в оптически активном растворителе, а также расщепления рацематов на оптически-активных адсорбентах (Вильштеттер, 1904). Однако принципиально важно было провести асимметрический синтез. Б рассматриваемый период удалось осуществить лишь частичный асимметрический синтез, т. е. получение нового асимметрического атома углерода, когда в молекуле уже имеется асимметрический центр, обусловливающий преимущественное образование диастереомеров. Впервые такой синтез удался Э. Фишеру (1894), получившему 1три синтезе гептоз из гексоз только одну из ожидавшихся стереоизомерных форм. Полный асимметрический синтез был проведен уже в XX в. [c.50]

Убедительное доказательство такого механизма элиминирования — присоединения с участием ионной пары было получено Шоллькопфоми сотрудниками [29]. Расщепление оптически активного эфира X с помощью бутиллития в ряде растворителей при различных температурах приводиг к образованию спирта XI, который рацемизован на 67—82%. Что касается той части продукта, которая сохранила оптическую активность, то она имела ту же конфигурацию, что и исходный эфир. Контрольными опытами было показано, что наблюдаемая рацемизация происходит только в ходе перегруппировки. [c.256]

Хроматография на оптически активном носителе имеет сход-ство с кристаллизацией из оптически активного растворителя, когда также не требуется предварительной обработки рацемата. Этот метод дает положительные результаты с частичным расщеплением рацемического соединения, если один из энантиомеров более растворим в данном хиральном растворителе, чем другой. Больший практический интерес представляет расщепление рацемата спонтанной кристаллизацией или, другими словами, кристаллизацией из пересыщенных растворов. Метод основан на том, что после добавления одного из энантиомеров к рацемическому раствору этого же соединения из раствора кристаллизуется большее количество оптически активного вещества, чем было добавлено. Хотя метод применим только для некоторых соединений, он имеет большие технические преимущества. При повторении процесса можно получить оба энантиомера в чистом виде путем простой кристаллизации. Метод используется в практике для получения аминоклслот. [c.50]

Однако это воздействие нельзя рассматривать как реализацию идеи Вант-Гоффа о диссимметризующем воздействии оптически активного растворителя на рацемат, так как расщепление последнего, согласно Пастеру, шло через стадию образования двойных голей. [c.10]

Только Веглер [669] впервые показал асимметризующее действие оптически активного растворителя при реакции расщепления рацемата. [c.187]

Проверкой возможности использования кристаллизации из оптически активного растворителя для расщепления рацематов занялся в 1896 г. Толочко . Он ставил опыты по распределению рацематов между двумя несмешивающимися растворителями, один из которых являлся оптически активным виноградной кислоты между водой и амиловым спиртом, дюлочной и миндальной кислот между водным раствором фруктозы и этиловым спиртом. Признаков расщепления взятых рацематов заметить не удалось. [c.375]

Несколько работ в этой области было опубликовано в конце прошлого столетия Киппингом и Попом . Их попытка расщепить рацемическую миндальную кислоту кристаллизацией из водного раствора глюкозы окончилась неудачей. Но при аналогичной кристаллизации неактивной смеси с1- и /-натрий-аммонийтартра-тов первые порции кристаллов оказались оптически активными (удельное вращение от +10,56° до +23,30° вращение оптически чистой соли равно +23,70°). На этом основании они сделали вывод о возможности расщепления рацематов при помощи кристаллизации из оптически активного растворителя. Однако результаты эти оказались ошибочными, ибо много позднее Е. Ведекинд и О. Ведекинд упомянули о том, что по полученному ими частному сообщению Киппинга и Попа эти опыты не подтвердились [c.376]

В тех случаях, когда методы прямого расщепления не приводят к успеху, а получение индивидуальных энантиомеров является необходимым, обычно обращаются к синтезу требуемых изомеров. В некоторых случаях превращениям свойственны свои стерические характеристики (стереоспеци-фические превращения), и они непосредственно могут дать нужные энантиомеры в других случаях d- или Z-изомеры можно синтезировать из d- или /-реагентов в некоторых ситуациях можно применять методы асимметрического синтеза, как, например, использовать оптически активные дегидратирующие агенты для дегидратации или проводить реакцию в оптически активном растворителе. Возмолшо, наиболее интересным из всех методов асимметрического синтеза является биохимический, в котором стерическая направленность обеспечивается с помощью фермента. Высокая степень или даже 100%-ная стереоспецифичность действия ферментов в химических системах хорошо известна, и это справедливо для химических процессов in vitro, так же как для процессов in vivo. Основная трудность, свойственная этому методу,— каким образом найти среди громадного разнообразия природных ферментов ТОТ) который подходит для данного превращения. По-видимому, требуется еще немалая работа в области биохимического асимметрического синтеза in vitro. [c.99]

Обнаруженный факт не противоречит высказанному в начале главы утверждению о том, что энантиомеры имеют идентичные спектры, поскольку две оптически активные формы растворителя— (-j-)SOL или (—)SOL — могут образовывать диа-стереомерные комплексы d-X/(+)S0L и l-X/(+)SOL или D-X/(—)SOL и L-X/(—)S0L [комплексы за счет межмолекулярного взаимодействия между растворителем (SOL) и растворен-БЫм веществом d, l-X], которые дают различные спектры. Величина расщепления зависит от асимметрии, или хиральности, растворителя, а также от степени ассоциации между субстратом и растворителем, а следовательно, от температуры. Так, для /-кокаина (128) различие резонансных частот для протона На составляет 0,14 м. д., если спектры измеряют при 20 °С в 30 %-ных (по объему) растворах (- -)- и (—)-1-фенилэтанола в сероуглероде. При —40 °С наблюдаемая разность составляет [c.216]

Асимметрические превращения второго рода в принципе весьма привлекательны как метод получения некоторых хиральных соединений. Например, можно исходить из смеси (50 50) эттимфных солей рацемической органической кислоты и оптически активного основания точно так же, как и при классическом расщеплении. Задача состоит в том, чтобы найти условия, при которых между этими солями установится динамическое равновесие путем изменения конфигурации хирального центра в кислоте, причем это должно происходить в растворителе, в котором один эпимер будет менее растворим, чем другой. В идеальном случае можно "превратить" всю равновесную эпимерную смесь в менее растворимый эпимер соли. При обработке этой соли более сильной кислотой получится только один энантиомер органической кислоты, т. е. в принципе будет достигнуто полное превращение рацемата в один-единственный энантиомер. Хотя полные "превращения" встречаются редко, некоторые системы второго рода позволяют получить чистый энантиомер с выходом более 50%, тогда как при расщеплении максимальный теоретически возможный (но никогда практически не достигаемый) выход одного энантиомера составляет 50%. [c.13]

Распределительная хроматография занимает промежуточное положение между адсорбционной хроматографией и хроматографией на обращенных фазах. Распределительные системы предпочтительны при разделении членов гомологического ряда. Такое разделение можно провести и в системах с обращенной фазой. Методом адсорбционной хроматографии можно разделить только низшие члены гомологического ряда. Оптические изомеры удается разделить только в форме пар диасгереомеров (см. рис. VI.21), что в ( щем не представляет трудностей. Для расщепления рацематов в принципе пригодны оптически активные подвижные фазы. Подобные фазы для классической колоночной хроматографии известны только в форме производных целлюлозы [2, 3], для жидкостной хроматографии при высоком давлении они не пригодны. Область применения ионообменной хроматографии ограничена, так как использовать можно лишь чисто водные системы. В таких системах можно разделять те ионы или соединения, которые легко и обратимо образуют комплексы (обмен лигандов) с ионами, связанными с ионообменником. Кроме того, на органической матрице ионообменника может также происходить неионообменная сорбция. Если в системах с ионообменниками к водным элюентам добавляют органические растворители, то элюенты разделяются и образуется распределительная система. Если бы дополнительно учитывали обе эти возможности разделения на ионообменниках, то возможности использования этого метода были бы более многообразны, чем это следует из табл. Х.1. [c.218]