Оптические изомеры определение методом ЯМР

Многие химические и физические свойства D- и L-изомеров определенной аминокислоты совпадают у них, например, одинаковы растворимость в оптически неактивных растворителях, ультрафиолетовые и инфракрасные спектры поглощения, точки плавления или разложения, способность к химическим реакциям (с оптически неактивными реагентами). Изомеры аминокислот можно распознавать по оптическому вращению, по реакциям с определенными оптически активными веществами, по их отношению к действию ферментов и иногда хроматографическими методами. Было показано, что оптические изомеры аминокис- [c.95]

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]

Различное поведение энантиомеров в биологических системах [33, 34] вызвало необходимость разработки аналитических методов определения энантиомерного состава и чистоты лекарственных средств или их метаболитов. Разделив лекарственное средство на оптические изомеры, можно изучить различие в фармакокинетическом поведении этих изомеров. Хиральную хроматографию можно также применять [c.187]

Поскольку физико-химическая природа вещества определяется его структурой, в химии исключительно важную роль играют методы установления химического и кристаллохимического строения. До создания современных физических методов исследования химического и кристаллохимического строения вещества для получения информации о структуре соединений пользовались методом химических реакций (механизм и скорость реакций). На этом пути были сделаны определенные успехи. Достаточно напомнить классические исследования по геометрической и оптической изомерии неорганических и органических соединений. Однако, основываясь на химических методах, в принципе нельзя получить количественные данные по длинам химических связей, а также углов между ними. Между тем количественные характеристики по длинам химических связей и пространственной их направленности являются походными данными для определения химического и кристаллохимического строения веществ. [c.173]

В Институте органической химии им. Н. Д. Зелинского АН СССР разрабатывается метод газо-жидкостной хроматографии в парах воды или кислот, открывающий возможность прямого анализа природных и сточных вод на органические примеси. Здесь же проводятся работы по циркуляционной газо-жидкостной хроматографии, позволяющей повысить эффективность разделений за счет большого числа последовательно осуществляемых циклов хроматографирования одной пробы. В Институте элементоорганических соединений АН СССР разработан способ разделения многокомпонентных смесей аминокислот, в том числе их оптических изомеров. Большой вклад в реакционную газовую хроматографию внесен Институтом нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева АН СССР. Газо-жидкостная хроматография используется и как способ окончания автоматического элементного анализа (работы Института биоорганической химии им. М. М. Шемякина АН СССР). Этот метод позволяет также автоматизировать определение активного водорода и другие приемы функционального анализа. [c.131]

Геометрические и оптические изомеры различаются в основном по оптическим свойствам. Геометрические изомеры оптически неактивны, но они имеют неодинаковые электронные и колебательно-вращательные спектры в отличие от оптических изомеров, где этого нет. Как геометрические, так и оптические изомеры играют небольшую роль в аналитической химии они важны главным образом в теоретических исследованиях комплексных соединений. Аналитические применения этих изомеров включают определение тех или иных из них, причем скорости их реакций могут быть различными, что позволяет использовать их в кинетических методах анализа. [c.58]

В начале века Вернер исследовал стереохимические аспекты координационных соединений. Эти исследования открыли новые перспективы в этой области. Было найдено много различных типов координационных соединений, которые разделяются на оптические изомеры, что выдвинуло проблему определения их абсолютной конфигурации. Лишь в последние годы с появлением сложных физических методов и легкодоступных приборов эта проблема удовлетворительно разрешена. [c.7]

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]

Основная идея предложения Кана и Ингольда безусловно заслуживает одобрения, так как при этом методы обозначения непосредственно связываются с пространственным строением молекулы, а не с теми или иными условны-,ми способами изображения на плоскости. Именно в этом заключается то ценное и новое, что внесли Как и Ингольд в решение проблемы номенклатуры оптических изомеров. Однако ценность предложенного ими способа обозначения оказалась значительно сниженной из-за неудачного решения двух других вопросов выбора знаков и порядка определения старшинства заместителей. [c.66]

Теперь наша задача будет заключаться в ознакомлении с методами определения пространственной конфигурации. Мы должны узнать, каким путем можно экспериментально установить конфигурацию определенных пространственных (геометрических или оптических) изомеров, различающихся по свойствам. Как, например, узнать, какая из двух форм бензальдоксима (высокоплавкая и низкоплавкая) является син- и какая ан/пы-формой Как узнать, какая из двух зеркальных моделей молочной кислоты отвечает правовращающему, а какая левовращающему антиподу [c.196]

Активный реагент. Пару энантиомеров можно разделить с помощью активного реагента, скорость реакции которого с одним энантиомером больше, чем с другим. Такая реакция служит методом разделения на оптические изомеры. Если абсолютная конфигурация реагента известна, конфигурацию энантиомера часто можно установить, зная механизм реакции и определив, какой из диастереомеров образуется в большем количестве [66]. С помощью активного реагента можно провести реакцию, в ходе которой новый хиральный центр создается в неактивной молекуле, однако при этом селективность редко достигает 100 %. Примером служит восстановление изопропилфенилкетона реактивом Гриньяра, полученным из ( + )-1-хлоро-2-фенилбутана [67]. В результате реакции образуется изопропилфенилкарбинол, состоящий на 91 7о, из ( + )-изомера и на 9% из (—)-нзомера. (Еще один пример рассмотрен в т. 3, реакция 15-13.) Реакцию, в которой неактивный субстрат селективно превращается в один из двух энантиомеров, называют энантиоселективной. Под это определение подпадают рассмотренные реакции, а также реакции, описанные ниже в пп. 3 и 4. [c.157]

Микробиологический метод, заключающийся в подборе специфических микроорганизмов (например, плесеней), питающихся определенным изомером оптически активного вещества и не затрагивающих его антипод. Таким путем можно получить индивидуальное оптически активное соединение, не содержащее других оптических изомеров. [c.302]

На раннем этапе развития химии координационных соединений классический подход к определению структуры координационного соединения заключался в том, чтобы установить структуру неизвестного соединения на основе структур известных геометрических и оптических изомеров. Структуры плоского квадрата, тетраэдра и октаэдра, приписанные соединениям на основе такого способа, были проверены современными физико-химическими методами, наиболее надежным из которых является рентгеноструктурный анализ [12]. Хотя наиболее часто встречаются координационные числа тесть или четыре, известны соединения, в которых центральный ион имеет другие координационные числа, вплоть до десяти (см. табл. 1.2). [c.12]

Методы конфигурационной корреляции, описанные в разд. 5-4а и 5-4е, могут быть в некоторых случаях пригодны также для синтеза диссимметричных соединений в оптически активной форме. Как уже упоминалось в гл. 4, определенные типы соединений, например простые эфиры, галогенопроизводные, углеводороды, трудно расщепить на оптические изомеры. Часто лучше синтезировать их исходя из оптически активных соединений. Два примера. [c.122]

Вторым методом определения конфигурации в случае геометрической изомерии этиленов, как и при оптической изомерии или геометрической изомерии циклических соединений, является химическая корреляция. Согласно этому методу, соединение неизвестной конфигурации химически связывают с соединением, конфигурация которого известна. Как и в случае циклических соединений (гл. 7), следует остерегаться изменения конфигурации в процессе необходимых химических превращений. Всегда лучше проводить корреляцию с обоими конфигурационными изомерами неизвестного строения, чтобы быть уверенным, что они коррелируются с различными изомерами известного строения. [c.314]

При получении синтетических диет большое значение имеет не только аминокислотный состав, но и оптическая чистота ингредиентов. Изучаемое в течение ряда лет разделение диастереоизомеров методом газовой хроматографии (особенно капиллярной) привело нас к выводу, что этот подход является исключительно перспективным для разделения оптических изомеров и определения оптической чистоты [22]. [c.520]

В то же время наличие в молекулах аминокислот и пептидов таких различных функциональных групп, как карбоксильная, сульфгидрильная, имидазольная, гуанидиновая, индольная, амино-, имино- и оксигруппа, весьма затрудняет разработку единой универсальной методики, обеспечивающей воспроизводимое, количественное и одновременное превращение всех аминокислот в летучие и стабильные производные, пригодные для разделения методом газовой хроматографии. Перечисленным требованиям не удовлетворяет ни одна из разработанных к настоящему времени методик. Таким образом, газовая хроматография не является рутинным методом определения аминокислот и пептидов, хотя она представляет собой чрезвычайно полезный и чувствительный метод специального анализа. С помощью этого метода — особенно в сочетании с масс-спектрометрией и методами, основанными на использовании стабильных изотопов, — можно, например, следить за превращениями определенного числа аминокислот, изучать пути их метаболизма, разделять оптические изомеры. Эти области применения газовой хроматографии рассмотрены в обзорах [179—181] и [2, 182]. [c.68]

Хроматография оптических изомеров (особенно энантиомеров) представляет особый интерес как метод определения степени рацемизации аминокислот в ходе пептидного синтеза и анализа природных пептидов, содержащих остатки О-аминокислот. Для газохроматографического разделения таких изомеров либо используют оптически активную неподвижную фазу, либо в молекулы анализируемых производных вводят второй асимметрический центр и получают таким образом пары диастереомеров. [c.79]

Химические реакции, как правило, протекают так, что возможности образования левого и правого оптического изомера совершенно одинаковы. Неактивная смесь из равных количеств того и другого антипода называется рацемической смесью или соединением или просто рацематом. Существуют специальные методы, позволяющие разделить рацематы, а также синтезировать один определенный оптический изомер. Если в молекуле имеется несколько асимметрических атомов, то число стереоизомеров может быть очень большим. Возможны случаи взаимной компенсации вращения, когда один центр вращает вправо, а другой, аналогичный,— влево. Такова, например, молекула мезовинной кислоты, в которой переход в последовательности Н—СООН—ОН совершается у одного атома С по часовой стрелке, а у другого против [c.214]

Уже в теории химического строения Бутлерова постулировалось (и было доказано) существование определенной последовательности химической связи атомов, которая была названа им химическим строением. Бутлеров в 1863 г. весьма определенно высказывался в пользу того, что развитие методов исследования в будущем позволит определить пространственное распЬложение атомов в молекуле, т. е. геометрическую структуру или ее строение (не путать с химическим строением ). В 1874 г. Вант-Гоффом была выдвинута стереохимическая гипотеза, согласно которой четыре водородных атома в метане (или их заместители) расположены в вершиназс тетраэдра, в центре которого находится атом углерода. Эта гипотеза позволила объяснить особый вид изомерии, названный оптической изомерией. Гипотеза Вант-Гоффа была подтверждена структурными исследованиями молекул и лежит в основе стереохимической теории (теории пространственного расположения атомов в молекулах) органических соединений [к-9]. [c.172]

До 1949 г. на вопрос о конфигурации нельзя было ответить в абсолютном смысле ни для одного оптически активного соединения. В 1949 г. Вийо, директор лаборатории Вант-Гоффа в Утрехтском университете (разд. 3.2), сообщил об определении действительного пространственного расположения атомов в оптически активном соединении особым методом рентгеноструктурного анализа (методом аномального рассеяния). Этим соединением была ( [-)-вин-ная кислота — та же кислота, на примере которой ровно 100 лет назад Пастер открыл оптическую изомерию. До 1949 г. были установлены связи между конфигурацией (+)-винной кислоты и конфигурациями сотен оптически активных соединений (методами, которые будут рассмотрены в разд. 7.4 и 31.6) теперь, когда известна абсолютная конфигурация (4-)-винной кислоты, сразу же стали известны и абсолютные конфигурации других соединенний (Для втор-бутилхлорида, например, установлено, что (—)-изомер имеет конфигурацию I, а (4-)-изомер — конфигурацию П.] [c.87]

Книга шведского ученого — одна из первь[х монографий, посвященных аналитическому определению оптических изомеров и их выделению в чистом виде. Рассмотрены газовый и жидкостной варианты хроматографии. Помимо собственно хроматографических методов (хиральная дериватизаиия соединений различных классов, хиральная газовая и жидкостная хроматография) освещены методы, используемые для изучения структуры оптических соединений и определения их степени чистоты. [c.4]

Минимальное количество азота, обнаруживаемое ТИД, составляет порядка 10 г/с, а это практически означает, что данный метод пригоден для определения азотсодержащих соединений на субпико-мольном уровне [1]. Такая техника обнаружения позволяет определять методом хиральной ГХ энантиомерный состав ультрамикропроб, что имеет большое значение для многих областей биоанализа. До сих пор, однако, селективные детекторы такого типа не получили широкого распространения в хроматографических методах разделения оптических изомеров. [c.235]

Перед Э. Фишером, поставившим перед собой задачу установить строение и синтезировать все предвидимые теорией химического строения альдогексозы и кетогексозы, возникли значительные трудности. Эти трудности удалось преодолеть. Э. Фишер нашел эффективный реактив для разделения оптических изомеров сахаров. Это был фенилгидразин СбНз—НН—ННг, синтезированный им еще в 1875 г. При действии этого вещества на сахара в определенных условиях образуются озазоны, представляющие собой кристаллические тела, плохо растворимые в воде, легко выделяемые и обладающие характерными свойствами. Метод Э. Фишера оказался весьма удобным и эффективным при индентификации многочисленных изомеров гексоз. Э. Фишеру удалось выделить и синтезировать четырнадцать из шестнадцати возможных альдогексоз и пять, из восьми предвидимых теорией, кетогексоз и установить их строение. При этом он прибегал к упрощенным структурным формулам (метод Проекций) и разработал шестнадцать оптических изомеров альдогексоз в виде восьми пар формул, представляющих зеркальные отображения друг друга (в каждой паре). Если он изображает [c.183]

Поскольку во многих, если не в большинстве экспериментов выделения изомерных веществ получали смесь изомеров или один изомер неизвестного строения, то для определения их структуры необходимы дополнительные исследования. Для этой цели оказались полезны некоторые химические методы. Изящным и, безусловно, химическим методом является рацемическое расщепление соединений типа i -[M(AA)2X2l" на оптические изомеры (разд. 4 гл. III). Другой химический метод основан на способности типичных бидентатных лигандов присоединяться к цис-, но не транс-комплексам. Реакция оксалат- [c.113]

Удельное вращение плоскости поляризации света энантиоме-рами многих биологически активных молекул часто мало поляриметрические методы не всегда достаточно чувствительны, чтобы обнаружить следы изомера, сопутствующего большому избытку антипода. Такой анализ может иметь важное значение по нескольким причинам. При получении биологически активных пептидов влияние изомерных примесей кумулятивно присутствие 1% о-аминокислоты в каждой из аминокислот, вошедшей в 10-членный пептид, приведет к неактивному на 10% соединению. Другая область, представляющая значительный интерес, относится к обнаружению внеземной жизни. Уникальной особенностью макромолекул биологического происхождения является их способность различать и избирательно включать определенные оптические изомеры. Обнаружение преобладания одного оптического изомера на отдаленной планете может рассматриваться как указание на существование жизни [59]. Неудивительно, что, несмотря на трудность разделения оптических изомеров на обычных жидких фазах, ГХ уделялось значительное внимание как быстрому способу их разделения и идентификации. Особенно успешными оказались два следующих подхода (а) применение оптически активных жидких фаз и (б) введение в разделяемые соединения второго асимметрического центра. [c.96]

Для определения степени рацемизации применяли различные физические методы. Ацетил-Ь-лейцин конденсировали с этиловым эфиром глицина различными способами [35]. Ввиду того что оптически чистый продукт обладает сравнительно высоким вращением, последнее можно использовать в качестве критерия чистоты. Проба, позволяющая обнаружить рацемизацию, прощедшую даже менее чем на 0,5%, заключается в ацилировании этилового эфира глицина карбобензилоксиглицил-Ь-фенилаланином с последующей дробной кристаллизацией продукта реакции [42]. Для того чтобы разделить оптические изомеры, можно применять противоточное распределение [38]. [c.182]

Последнее справедливо также и для часто применяемого способа определения температур плавления смешанных проб (мишпробы) в капиллярах без перемешивания, например при работе с оптическими изомерами. В литературе описано определение кривых плавления органических систем статическим методом, нагреванием вещества со стеклянным шариком в заплавленной стеклянной трубке, которую вращают в нагревательной бане вокруг горизонтальной оси в вертикальном положении 5", [c.860]

Кроме старшей структурной изомерии постепенно стали различать [39] и пространственную изомерию — стереоизомерию, которую традиционно делят на оптическую и геометрическую. Оптическая изомерия рассматривается чаще всего как следствие явления хиральности [461, понимаемой по Кельвину (неидентичность структуры и ее изображения в идеальном плоском зеркале). В свете современных представлений такое ограниченное понятие хиральности является недостаточным. Как и в общей проблеме различения изомеров (см. разд. 2.1), возможность обнаружения хиральности зависит от условий измерений, от характерного времени соответствующего физического метода [47]. Внутримолекулярные движения в нежесткой структуре могут привести к исчезновению хиральности в смысле определения Кельвина при простом изменении температуры одна и та же структура может вести себя в одном случае как хиральная, а в другом — как ахиральная [47]. 0 обстоятельство учитывается в недавно предложенном определении так называемой химической хиральности [48] при данных условиях наблюдения молекула является химически хиральной, если существует ее мгно- [c.26]

Несмотря на важность всестороннего исследования подобных адсорбентов, до сих пор не разработан достаточно надежный метод количественной оценки их стереоспецифичности в отношении оптических изомеров. Возможно несколько путей определения специфичности такого рода адсорбции адсорбционное разделение рацемата (или поевдорацемата) на антиподы сравнительная адоорбция рацемата и антиподов выделение избытка антипода из смеси его с рацематом разделение диастереоизомеров разделение смеси оптически активных соединений различных классов. Последний случай рассмотрен на примере адсорбционного разделения смеси ментен — ментон — изоментон — ментол [97]. [c.64]

Стереохимия фосфорорганических соединений " методы синтеза и разделения оптически активных органических соединений фосфора физические методы определения стереохимической конфигурации, оптической изомерии, конформационной и повор(тной изомерии циклических и ациклических фосфорсодержащих соединений стереохимия реакций замещения у тетраэдрического атома фосфора > >" >" сопряжение в системах с тетраэдрическим атомом фосфора стереохимия соединений с Р—Р-связями , фторфэсфэранов , пентаарилфосфоранов . [c.64]

Конформация органических молекул. Одиим из основных принципов классической стереохимии является, как известно, свободное вращение вокруг простых связей. Торможение свободного вращения вокруг простых связей С—С, С—N и т.д. вследствие наличия объемистых заместителей обусловливает появление оптических изомеров (атропических изомеров). Однако в результате недавно проведенных исследований при помощи усовершенствованных физических методов было установлено, что даже у простейших молекул свободное вращение вокруг связей С—С, С—О и т.д. не является неограниченно свободным и что в определенных положениях оно наталкивается на сопротивление. Иными словами, вращение вокруг простых связей является ограниченным вращением. Молекула может существовать в нескольких геометрических формах в виде поворотных изомеров, отличающихся между собой своей энергией. Эти формы мало устойчивы, энергетические барьеры между ними недостаточно велики для их существования в виде раздельно выделяемых изомеров они легко переходят одна в другую. Таким образом, они отличаются от устойчивых конфигураций стереохимии и получили название гконформацит. [c.94]

Гельферих ввел понятие лигандный обмен , продемонстрировав способность координированных ионом никеля лигандов одного типа обратимо замещаться лигандами другого типа и предложил использовать процессы комплексообразования в хроматографии. Под лигандообменной хроматографией в настоящее время понимают такие хроматографические процессы, в которых взаимодействие разделяемых соединений со стационарной фазой осуществляется путем образования лабильных координационных связей в координационной сфере комплексообразующего иона металла [148], причем катионы металла должны прочно удерживаться стационарной фазой за счет ионных связей, как это имеет место в случае сульфокатионитов и карбоксилсодержащих смол, или, еще лучше, за счет хелатирования стационарными лигандами , например, иминодиацетатными группами. Координационные связи имеют вполне определенную пространственную направленность и фиксируют донорные атомы подвижных лигандов на строго определенных расстояниях. Благодаря столь жестким требованиям , предъявляемым к геометрии сорбируемых соединений, лигандообменная хроматография оказалась исключительно эффективным методом разделения соединений, близких по своим физико-химическим свойствам, в частности геометрических изомеров, гомологов и даже оптических изомеров. Так, рацемические а-аминокислоты были успешно разделены на оптически активные компоненты хроматографией на сорбенте с привитыми группировками -пролина в присутствии ионов меди. Структура сорбционного комплекса , образуемого стационарным лигандом, ионом металла и [c.248]

Эти методы 14] в основном применяют для установления структуры (например, определение положения карбонильной группы в стероидах или тритерпе-ноидах) решения аналитических задач (особенно это относится к смесям изомеров ), определения положения слабых или замаскированных полос поглощения и, наконец, в стереохимии. Именно при решении стереохимических задач этими методами дисперсия оптического вращения (и, следовательно, круговой дихроизм) прошла суровое испытание, как и любой другой новый [c.22]

Метод самопроизвольной кристаллизации. Оптически деятельные изомеры образуют рацемическую смесь или рацемический твердый раствор, или рацемическое соединение. В определенных условиях удается из растовора выделить смесь кристаллов каждого из изомеров и только после этого механическим путем отделить один тип кристаллов от другого. Впервые этот метод был применен Пастером для разделения оп- [c.65]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология