|
|
|
Главная --> Справочник терминов Расщепления рацемических В принципе, для расщепления рацематов вместо солеобразования можно применять и другие химические превращения; однако по своему практическому значению все остальные методы значительно уступают изложенному выше. Так, Эрленмейер, действуя на амины оптически активными альдегидами, например гелицином Недавно Шленк мл., а также Пауэлл описали оригинальный новый метод расщепления рацематов без применения асимметрических молекул. В отличие от этого получение оптически активных веществ — задача своеобразная, требующая использования специфических приемов. Ведь оптические антиподы не различаются ни по растворимости, ни по т. кип, ни по адсорбционному сродству к обычным адсорбентам. Таким образом, ни кристаллизацией, ни перегонкой, ни обычными адсорбционными методами разделить пару оптических антиподов непосредственно нельзя. Для этой цели используют особые приемы, называемые методами расщепления рацематов. В основе почти всех современных методов расщепления рацематов лежат классические работы Пастера, выполненные более ста лет тому назад. Эти работы дали следующие методы: К методу расщепления рацематов отбором кристаллов примыкает расщепление кристаллизацией, т. е. протекающее как бы «самопроизвольно». Чаще всего такого рода «самопроизвольное» выделение одного из антиподов из раствора рацемата удается вызвать, внося в пересыщенный раствор рацемата «затравку» одного из антиподов. «Затравкой» может служить не только кристалл выделяемого антипода, но и изоморфный с ним кристалл постороннего вещества. Так, из пересыщенного раствора рацемического аспарагина II порошок кристаллов гликокола (вещества оптически неактивного и даже не содержащего асимметрического атома) выделяет оптически активный аспарагин. 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. ТАБЛИЦА 5. Примеры расщепления рацематов карбоновых кислот на оптические антиподы Метод расщепления рацематов через молекулярные соединения близок к разобранному в предыдущем разделе расщеплению через диастереомеры. В обоих случаях для расщепления рацемата его переводят в пару диастереомеров, однако, если в случае расщепления через диастереомеры речь идет об образовании прочных химических соединений, то при расщеплении через молекулярные соединения образуются лишь легко распадающиеся молекулярные соединения. Теоретически последний способ имеет то преимущество, что как получение, так и разрушение молекулярных соединений протекает в мягких условиях, до минимума снижающих возможность рацемизации. Используют для расщепления рацематов и газо-жидкост-ную хроматографию. Так, например, рацемические ос-аминокислоты предложено превращать в эфиры с оптически активными спиртами, для повышения летучести вводить к азоту трифторацетильный остаток и полученные диастереомеры раз- Завершая рассмотрение способов расщепления рацематов, упомянем о некоторых методах, которые испытывались лишь на единичных примерах или их применимость оценивалась лишь теоретически и вовсе не подвергалась опытной провер- Методам расщепления рацематов неоднократно посвящались многочисленные обзоры, из более новых упомянем [81]. Очевидно, что образование диастереомеров возможно только в том случае, если разделяемое вещество имеет химически активную группу, способную взаимодействовать с подходящим асимметрическим реактивом. Природа этой группы, вообще говоря, безразлична. Важно лишь, чтобы при реакции не затрагивались связи асимметрического центра, а образование и расщепление диастереомероь происходило легко, чтобы возможность рацемизации была сведена к минимуму. Практически чаще всего образуют диастерео-мерные соли, все остальные реакции имеют несравненно меньшее значение. Химический характер асимметрического реактива должен отвечать характеру расщепляемого вещества: для расщепления рацемических кислот необходимы оптически активные основания, для расщепления рацемических оснований — оптически активные кислоты. Для расщепления рацемических аминов нужны асимметрические реактивы кислотного характера. Выбор таких реактивов менее 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 (-}-) -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 ТАБЛИЦА 6. Примеры расщепления рацемических органических оснований на оптические антиподы Для расщепления рацемических аминокислот можно использовать как солеобразование по карбоксильной группе (после предварительной защиты аминогруппы), так и солеобразование по аминогруппе (после превращения карбоксильной группы, например, в сложноэфирную): делять с помощью препаративной газо-жидкостнои хроматографии [121]. Так осуществлено расщепление целой серии аминокислот через эфиры с (—)-бутанолом-2 и трифторацетиль-ные производные. Трифторацетильные производные оптически активных аминокислот в свою очередь использованы для га-зохроматографического расщепления рацемических спиртов через соответствующие эфиры. В случае 3,3-диметилбутано-ла-2 удалось добиться 98%-ной оптической чистоты [73]. Для многих исследований в качестве исходных веществ нужны оптически активные циклопропаны. Помимо обычного расщепления рацемических циклопропановых соединений на оптические антиподы, для их получения пригоден другой удобный способ — циклизация оптически активных 1,3-дига-логенидов [31]: Препарат находит применение как реактив для расщепления рацемических оснований на оптические антиподы. Несмотря па то, что приведенные два способа, особенно иторой, использованы более чем в '90% описанных в литературе случаев расщепления рацемических спиртов, оба они не всегда обеспечивают успешные результаты. Область и возможность применения этих способов приведена ниже. соответствующий зфир, полученный из d,/-спирта и /-кислоты, представлял собой жидкость. Марквальд и Мсккензи [18, 19] добились частичного расщепления с/,/-миндалънсй и аналогичных кислот, используя /-ментол и с/-борне.ол, и расщепления Успешное использование /-ментилоксиуксусной кислоты [30] для расщепления рацемических фенолов особенно ценно, так как до этого при применении других способов удалось провести расщепление на компоненты только одного представителя этого класса соединений. При помощи этого способа были получены [31) оптически активные • формы 7-оксифлавянона и деметоксиматт еуцинола. Наиболее интересным примером использования этого способа является осуществление полного расщепления на оптические изомеры с(,/-экпиленина [32]. Попытка произвести расщепление на компоненты ^./-изоэкпиленина оказалась вудачной, Этот способ разделения является, невидимому, особенно перспективным для расщепления рацемических фенолов, гликолем и спиртон с высоким молекулярным весом. Эфиры ментилокси- и борнилоксиуксусных кислот с низшими спиртами имеют низкую температуру плавления, а в некоторых случаях [33] даже хорошо кристаллизующиеся диастерео-изомерные эфиры не удается разделить. Весьма вероятно, что для преодоления этих затруднений и расширения области применения данного способа можно использовать активные алкоксиуксусные кислоты, являющиеся производными других кристаллических спиртов терпенового или стериноного ряда. Приготовление /-ментилоксиуксуеной кислоты и использование ее для разделения с/, /-ментол а описано ниже (стр. 424).  Рационально использовать Распределения молекулярной Распределения полимеров Распределения температур Распределением напряжений Распределение компонентов Распределение плотности Распределение скоростей Распределении напряжений |
- |
Навигация