對映異構光學異構

1、對映異構光學異構第1頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三五、環(huán)狀化合物的立體異構六、不含C*原子化合物的對映異構七、手性（不對稱）合成和光學純度四、含兩個C*化合物的對映異構八、外消旋體的拆分九、立體化學在研究反應歷程中的應用第2頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三、引言 -2001年諾貝爾化學獎 2001年10月10日瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布：本年度的Nobel化學獎 獎金一半授予美國科學家William S.Knowles和日本科學家野依良治另一半授予美國科學家K.Barry Sharpless第3頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星

2、期三 三位獲獎科學家的貢獻就在于他們找到了立體選擇性合成的方法和催化劑，可以高效快速地合成一種手性分子而不生成另一種，這為開發(fā)具有新特性的分子和物質(zhì)開創(chuàng)了一個全新的領域。目前人們已根據(jù)他們的研究成果研制出了抗生素、消炎藥和心臟病藥等許多藥物。第4頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三 William S.Knowles野依良治手性催化氫化反應1938年出生于日本神戶，1967年京都大學博士畢業(yè)，1972年在名古屋大學任教授1917年出生于美國，1942年從哥倫比亞大學博士畢業(yè)曾在孟山都公司任職，1986年退休。第5頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三COOHN

3、HAcMeOAcOH2Rh(DiPAMP)100COOHNHAcMeOAcOH(97.5)H3O+COOHNHAcHOHOHL-DOPA用于治療帕金森病K nowles的工作PPOMeMeODiPAMP：第6頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三PhPPPhPhPh-(S)-BINAP(R)-BINAPPhPPPhPhPhOOOMeH2RuCl2 (R)-BINAPOOMeOHH99.5(R)-1,2-propandiol的合成野依良治（日本）的工作可作為在工業(yè)上合成抗菌素等類似的產(chǎn)品。第7頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三 K.Barry Sharples

4、s手性催化氧化反應1941年出生于美國賓夕法尼亞洲，1968年斯坦福大學博士畢業(yè)，1990年起在美國斯克里普斯研究所任化學教授第8頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三C2H5OOCC2H5OOCOHOHDETHHHCH2OHMeMeMeCOOHTi(DET)OHCH2OH(R)-giycidol 95 環(huán)氧化（R）-丙烯醇的合成它用于生產(chǎn)阻斷劑 一種治療心臟病的藥。Sharpless的工作第9頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三催化劑形成過量的對映體較少形成的對映體催化劑催化劑作用示意圖一克催化劑就可以合成一噸手性產(chǎn)物第10頁，共66頁，2022年，5月20

5、日，2點9分，星期三手性和手性分子-手性特征是自然界普遍存在的一種現(xiàn)象。首先讓我們來看一個例子，了解一下什么是手性：-鏡面12橙子味檸檬味1和2不相同嗎？也許很難一下子看出來，但是你的鼻子卻很容易把他們分開：化合物1是橙子味的，而2則是檸檬味的。若用實物模型操作，你總不能讓他們互相重合。實際上，它們結構之間的關系就像你的左手和右手一樣，表面上一模一樣，但是你的左手永遠不能很舒適地戴進你的右手套里。它們在三維空間上構成了一種實物和鏡像的關系，無論如何都不能使它們互相重合。第11頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三左右手的對映關系鏡子第12頁，共66頁，2022年，5月20日，2

6、點9分，星期三 許多天然產(chǎn)物和人體內(nèi)的活性分子都是手性分子。所謂手性是指物質(zhì)的分子和它的鏡像不能重疊，正如我們的左、右手雖然相像但不能重疊一樣。HOHCOOHCH3（）乳酸（）乳酸-鏡面左旋體右旋體互稱對映（異構）體COOHHOHCH3動物肌肉運動時產(chǎn)生葡萄糖經(jīng)乳酸桿菌發(fā)酵獲得的從酸敗的牛奶中得到的乳酸都是外消旋體(等量對映體的混合物)第13頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三互為手性的分子是一對對映異構體，在藥理領域，異構體中的一種可能具有療效，而另一種可能不但無效甚至有害，如(+)葡萄糖在動物代謝中能起獨特的作用，具有較高的營養(yǎng)價值，但其對映體(-)葡萄糖則不能被動物代謝

7、。左旋的氯霉素有抗菌作用，但其對映體則無療效。一個典型的例子就是1960年代，在歐洲出售的一種叫反應停（沙利度胺thalidomide)的藥物，用于治療孕婦早期的妊娠反應，該藥物分子的R型對映異構體具有很好的鎮(zhèn)定功能，可以減弱妊娠反應，另一種S型對映異構體卻導致1.2萬個海豹畸形兒出生的慘劇。在自然界，手性特征與我們?nèi)缬半S形，構成生命體的絕大多數(shù)有機分子，比如天然的蛋白質(zhì)、多肽、催化酶、激素以及人體中的氨基酸等都是手性分子。生命體的分子識別體系有極強的手性識別能力，不同構型的立體異構體往往表現(xiàn)出極不相同的生理效能。手性-物體和它的鏡像不能重合的特性。手性分子-凡與其鏡像不能重合的分子叫手性分子

8、。對映異構-分子式、構造式相同而構型互呈鏡像對映關系的立體異構。第14頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三 同分異構分子式相同而構造式不同。指鍵合原子間的排列次序。構造異構立體異構碳鏈異構位置異構官能團異構互變異構其他構造式相同而空間排布不同。指非鍵合原子間的空間關系。構型異構基團空間取向構象異構-交叉式、重疊式圍繞單鍵旋轉(zhuǎn)順反異構or幾何異構對映異構非對映異構雙鍵順反異構只能是非對映異構環(huán)狀順反異構既可能是對映異構，也可能是非對映異構第15頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三一、物質(zhì)的旋光性光波是一種電磁波，它的振動方向與其前進方向垂直。在普通光線里，光波

9、可在垂直于它前進方向的任何可能的平面上振動。光源傳播方向普通光的振動平面第16頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三如果將普通光線通過一個Nicol棱晶，它好象一個柵欄，只允許與棱晶晶軸相平行的平面內(nèi)振動的光線透過，而在其它平面內(nèi)振動的光線則被阻擋。Nicol棱晶由兩塊方解石（CaCO3）按一定角度磨制后用加拿大樹膠粘合而成的鏡體。該棱鏡只允許在同一平面內(nèi)振動的光波透過，而其余光波被反射。光源普通光偏振片偏光樣品管旋轉(zhuǎn)角度偏光通過葡萄糖等旋光物質(zhì)第17頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三旋光性物質(zhì)-能使偏振光振動平面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)。旋光度（）-旋光性物質(zhì)使偏振

10、光振動平面旋轉(zhuǎn)的角度。旋光性物質(zhì)左旋體（）右旋體（+）（）（+）跟生理過程有關系（+）葡萄糖在動物代謝中能起獨特的作用，具有營養(yǎng)價值，但（）葡萄糖則不能被動物代謝。左旋氯霉素有抗菌作用，其對映體則無療效。合成的葡萄糖多聚物右旋糖酐是血漿代用品，用于大出血和外傷休克時輸液急救。旋光儀-測定物質(zhì)旋光度大小和方向的儀器。偏振光-只在一個平面內(nèi)振動的光。第18頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三零點-起偏棱晶B和檢偏棱晶D晶軸相互平行時作為零點。（即刻度盤指在0位置）D與刻度轉(zhuǎn)盤E相連若樣品管中無旋光性物質(zhì)，B和D晶軸平行時，則F視場最明亮。B和D互相垂直時，則F視場最黑暗。ABCE

11、DF旋光儀第19頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三影響旋光度的因素溶液濃度樣品管長度光的波長測定溫度（通常20）溶劑（通常用水）為了便于比較，化學家引入了比旋光度的概念。比旋光度（tD）-在鈉光源下，每毫升含有1g待測物質(zhì)的溶液，置于1dm長的樣品管中，在溫度為t下測得的旋光度數(shù)值。第20頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三20DB 旋光度樣品的質(zhì)量濃度g/mL純液體時用密度樣品管的長度dm，分米量糖計-在制糖工業(yè)中，測定蔗糖溶液的旋光度，即可算出它的質(zhì)量濃度，故所用的旋光儀又叫量糖計。第21頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三二、旋光性

12、與分子結構的關系對映異構現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)：1848年法國巴黎師范大學化學家、微生物學家Pasteur(18221895）在研究酒石酸鈉銨晶體時，發(fā)現(xiàn)有兩種不同的晶體，第22頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三這兩種晶體互為實物和鏡像的關系，非常相似，但不能重合。Pasteur細心地用鑷子將這兩種晶體分開，分別溶于水中，并測定其旋光度，發(fā)現(xiàn)其中一種是左旋的，另一種是右旋的，而它們的比旋光度卻相等。左旋和右旋酒石酸鈉銨晶體的外形是不對稱的，但溶于水晶體消失后，仍具有旋光性，顯然它的旋光性與分子內(nèi)部結構有關。當時他明確提出兩個很重要的概念：對映異構現(xiàn)象是由于分子中原子在空間的不同排列而引

13、起的；左旋體和右旋體分子中原子在空間的排列是實物和鏡像的關系。為了說明對映異構產(chǎn)生的原因，1874年荷蘭化學家Vant Hoff（18521911）和法國化學工藝師Le Bel（18471930）分別獨立提出碳原子的四面體學說。第23頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三手性碳原子C* -分子中連有四個不同原子或基團的碳原子。CH3CHCOOH*OH乳酸CH3CH2CHCH3OH*仲丁醇COOHCHOHCOOHCHOH*酒石酸Vant Hoff 和 Le Bel當時在巴黎Wurtz實驗室學習和工作。他們的四面體學說提出后，在化學界引起很大的反響，有的支持，有的反對。后來大量的實

14、驗事實證明正四面體學說是正確的。由于Vant Hoff 對有機化學發(fā)展的巨大貢獻，1901年他成為Nobel化學獎的第一個獲得者。第24頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三物質(zhì)分子與其鏡像不能重合是手性分子的特征。手性分子必定旋光，旋光的分子必定是手性的。非手性分子必定不旋光，不旋光的分子必定是非手性分子。物質(zhì)分子中含有C*，就一定是手性分子嗎？分子的手性（旋光性）與分子內(nèi)的對稱因素有關。分子的對稱因素主要有對稱面和對稱中心。對稱面（鏡面）-設想分子中有一個平面，它把分子劈成兩半，這兩半互為實物和鏡像，這個平面叫對稱面。用表示。第25頁，共66頁，2022年，5月20日，2點

15、9分，星期三具有對稱面的化合物是非手性的，它沒有對映異構體和旋光性。ClHCH3Cl1,1二氯乙烷CCClClHH(E)1,2二氯乙烯有對稱面第26頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三對稱中心-設想分子中有一點i,從分子中任一基團為出發(fā)點與 i連接，再延長此連線到等距離處，都遇到相同的基團，則此點叫分子的對稱中心。ClHClFFHHHiHHHHHH2,4 -二氟-1,3-二氯環(huán)丁烷苯有對稱中心 i第27頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三具有對稱中心的化合物是非手性的，它沒有對映異構體和旋光性。一個分子既無對稱面也無對稱中心，一般可初步判斷它是一個手性分子，

16、有對映異構體和旋光性。第28頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三產(chǎn)生旋光性的原因-旋光性是由分子結構不對稱引起的。平面偏振光也是電磁波，它可以看作是由兩種園偏光合并組成的。它們都圍繞著光前進的方向呈螺旋形向前傳播，其中一種呈右螺旋形，另一種呈左螺旋形。這兩種光互為不能重疊的鏡像關系。-偏光-光前進方向-光前進方向右旋園偏光左旋園偏光光的振動頻率很高，形成了快速的交流電場，當光線照射到透明物質(zhì)的分子上時，分子的原子核和電子都受到光的電場的影響。因電子質(zhì)量較小，它容易受光的電場影響而發(fā)生振動。由于光波與電子震動之間的影響，光波前進的速度就減慢，從而產(chǎn)生折射現(xiàn)象。物質(zhì)的折射率愈大，

17、表明光在前進中受到的阻礙愈大，其速度就愈小，也就是物質(zhì)分子中電子振動愈強。如果物質(zhì)分子的極化度愈大，物質(zhì)與光的相互作用也就愈強，折射率也就愈大。第29頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三當偏光經(jīng)過一個對稱的區(qū)域時，這兩種園偏光受到分子的阻礙相等，所以它們以相同的速度經(jīng)過這個區(qū)域，因此，合成光（偏光）仍保持原來偏光的振動平面，不表現(xiàn)出旋光性。如果遇到不對稱區(qū)域，由于不同基團極化度的差異，兩個園偏光受到的阻礙就不同，速度減慢的程度也就不一樣，這就導致合成光振動平面不能再維持在原來的方向，而產(chǎn)生一定的偏轉(zhuǎn)，從而表現(xiàn)出旋光性。一種物質(zhì)沒有旋光性，這不是個別分子的性質(zhì)，而是大量任意分布

18、的可與鏡像重合的分子（即非手性分子）宏觀統(tǒng)計的結果。第30頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三三、含一個C*原子化合物的對映異構兩種乳酸動物肌肉運動產(chǎn)生 15D+3.82 53 3.79 葡萄糖經(jīng)乳酸桿菌發(fā)酵15D3.82 53 3.79 比旋光度 熔點 pKa第31頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三HOHCOOHCH3（）乳酸（）乳酸-鏡面左旋體右旋體互稱對映（異構）體外消旋體（）-等量對映體的混合物。COOHHOHCH3第32頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三對映體的物理、化學性質(zhì)與環(huán)境是否手性有密切的關系。在非手性環(huán)境下，對映體的

19、性質(zhì)相同。例如對映體的熔點、沸點、酸堿性、溶解度和反應速率等等。在手性環(huán)境中偏振光是手性環(huán)境，對映體的旋光方向相反。在手性溶劑中，對映體的溶解度不同。與手性試劑反應，對映體的反應速率不同。在手性催化劑的作用下與非手性試劑反應時，對映體的反應速率也不同。這好比兩個螺絲釘，一個螺紋向左，一個向右，如果把它們鉆到木板中（非手性環(huán)境），兩者都可以旋進去，而且難易程度相同。如果把它旋進螺帽（手性環(huán)境），那旋轉(zhuǎn)的方向就不同了。第33頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三生物體中有許多手性物質(zhì)，酶是生物催化劑，具有很高的手性，因此對映體在生物體內(nèi)常常表現(xiàn)不同的生理作用。例如左旋煙堿的毒性比右

20、旋的大；青霉菌在含有（）酒石酸的培養(yǎng)液中生長，右旋的酒石酸被消耗掉，溶液慢慢從不旋光變成左旋，將（）蘋果酸鹽溶液在兔子身上作皮下注射，左旋體被消耗掉，從尿中排泄出來的是（+）蘋果酸鹽。對映體在結構上的區(qū)別是空間構型不同，采用傳統(tǒng)的平面結構式，無法表示基團在空間的相對位置。如果采用立體的模型圖，書寫又非常不方便。目前普遍使用的是平面投影式，它是1891年Fischer提出的，所以又叫Fischer投影式。Fischer（18521919），杰出的德國有機化學家，因合成糖和嘌呤而獲得1902年Nobel 化學獎。他是凱庫勒（18291896）和拜爾（18351917，1905年獲Nobel化學獎）

21、的學生。第34頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三投影原則把C*置于紙平面內(nèi)，四個價鍵按交叉的排列，交點代表C*原子。橫前豎后。主碳鏈豎向排列，把命名時編號最小的碳原子放在碳鏈頂端。COOHHOHCH3COOHCH3OHH投影后第35頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三構型的表示方法費歇爾投影式透視式COOHCH3OHHHCOOHCH3HO-COOHCH3HOHCHOHCOOHH3CC-（）乳酸（）乳酸D（）乳酸 D/L法構型標記R（）乳酸 R/S法第36頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三使用費歇爾投影式應注意投影式在紙面上旋轉(zhuǎn)180，其

22、構型保持不變；旋轉(zhuǎn)90、270構型改變，成為它的對映體。C*原子上任意兩個基團互換位置偶數(shù)次時，構型不變；奇數(shù)次時，構型改變。將C*原子上任一基團固定，讓其余三個基團按順（逆）時針依次輪轉(zhuǎn)位置，構型不變。投影式離開紙面翻轉(zhuǎn)180，構型改變。第37頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三COOHHOHCH3COOHCH3OHHHOOCCH3OHHC投影式R/S命名原則優(yōu)先次序OHCOOHCH3順時針 R型名稱 R（）乳酸第38頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三說明C*上四個基團在空間排列的形象。是由儀器實際測定的。構型和旋光方向沒有什么必然的對應關系D/L和R/

23、S命名法之間并無一定的對應關系。第39頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三四、含兩個C*原子化合物的對映異構COOHHOClHCOOHHCOOHOHClHCOOHH-()()COOHHOClHCOOHHCOOHOHClHCOOHH() ()-23(2R,3R)-2-氯-3-羥基丁二酸(2R,3S)(2S,3R)熔點145157145157+7.1-7.1+9.3-9.3對映體非對映體非對映體-不呈物像對映關系的構型異構體。非對映體的物理性質(zhì)不同，化學性質(zhì)相似，但反應速率有差異。非對映體混合在一起,可以用一般的物理方法將它們分離開來。第40頁，共66頁，2022年，5月20日，

24、2點9分，星期三構型異構體數(shù)=2n (n是不相同的C*數(shù)）外消旋體數(shù)=2n-1酒石酸 HOOCC*HOHC*HOHCOOHCOOHHOOHHCOOHHCOOHHOHHOCOOHHCOOHHOHHCOOHOHCOOHHHHOCOOHOH-()()() ()右旋酒石酸左旋酒石酸內(nèi)消旋(meso)酒石酸(2R,3R)-(+)-酒石酸(2S,3S)-()-酒石酸(2R,3S)-內(nèi)消旋酒石酸-無旋光性(手性)有旋光性(手性)酒石酸只有三個構型異構體第41頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三酒石酸的物理常數(shù)酒石酸熔點 比旋光度25D 20水溶液 溶解度g(100g水)1 密度gcm3，2

25、0pKa1pKa2左 旋 體右 旋 體內(nèi)消旋體外消旋體171171147206 +12 12 不旋光 不旋光 139 139 125 20.6 1.760 1.760 1.666 1.7882.932.933.112.964.234.234.804.24第42頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三五、環(huán)狀化合物的立體異構ClBrHH*ClBrHH*順1氯2溴環(huán)丙烷反1氯2溴環(huán)丙烷無對稱面,無對稱中心-對映體對映體共有四個構型異構體第43頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三HH*HOOCCOOH-順1,2環(huán)丙烷二甲酸HH*HOOCCOOH-反1,2環(huán)丙烷二甲酸對

26、映體內(nèi)消旋體對映體共有三個構型異構體第44頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三HOOCCOOHHH順1,4環(huán)己烷二甲酸有對稱面無對映體,無旋光性HOOCCOOHHH反1,4環(huán)己烷二甲酸-反式1,2和1,3環(huán)己烷二甲酸有對映體第45頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三六、不含C*原子化合物的對映異構例1 丙二烯型化合物CCCH3CCH3HH-對映體2,3戊二烯 2,3戊二烯整個分子沒有對稱面,也沒有對稱中心,雖然分子中沒有C*原子,但是分子具有手性,有對映異構體(不是順反異構)。如果任何一端的碳原子連有相同的基團,分子即具有對稱面,無手性,無對映體。第46頁，

27、共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三例2 聯(lián)苯型化合物HOOCO2NCOOHNO226254136-對映體6,6二硝基聯(lián)苯2,2二甲酸在聯(lián)苯分子中,兩個苯環(huán)可以圍繞中間的單鍵自由旋轉(zhuǎn)。若在每個苯環(huán)的鄰位上引入大體積基團,由于空間阻礙使得單鍵不能自由旋轉(zhuǎn),兩個苯環(huán)不能處在同一平面上,此時,整個分子沒有對稱面和對稱中心,具有手性,有對映體。第47頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三HOOCNO226254136NO2HOOC單鍵自由旋轉(zhuǎn)180，但同一苯環(huán)上連有兩個相同的基,分子有對稱面,無手性,無對映異構體。FBr26254136FBrF原子體積小,單鍵可以自由旋轉(zhuǎn)

28、,兩個苯環(huán)可以共平面,分子有對稱面和對稱中心,無手性,無對映異構體。第48頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三七、手性合成和光學純度CH3OHC*HCOOHCH3COOCH3CO還原水解CH3OHC*HCOOCH3丙酮酸甲酯()乳酸甲酯外消旋體()乳酸非手性條件非手性條件此例為非手性合成，產(chǎn)物是外消旋體，不具有旋光性第49頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三手性合成-由非手性化合物合成手性化合物時,如果反應在手性條件下進行,將使產(chǎn)物中某個立體異構體的量占優(yōu)勢,這種合成叫手性合成(或不對稱合成)。CH3COOHCO還原丙酮酸(+)乳酸CH3CH(CH3)2HO

29、*酯化手性條件()薄荷醇CH3COCOOC10H19丙酮酸()薄荷醇酯CH3CHOHCOOC10H19*(-)乳酸()薄荷醇酯(占優(yōu)勢)(+)乳酸()薄荷醇酯水解(-)乳酸(占優(yōu)勢)CH3CHOHCOOH*此例為手性合成，產(chǎn)物的一種立體異構體過量,具有旋光性第50頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三不對稱合成的產(chǎn)物是不等量左旋體和右旋體的混合物，它的比旋光度取決于混合物中左、右旋體的組成。光學純度百分率（op）測定純品100Percent optical purity不對稱合成的效率對映體過量百分率（ee）RSRS100RS數(shù)值相等R型對映體對S型對映體的過量百分數(shù)perce

30、nt enantiomeric excess主要對映體的量次要對映體的量第51頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三例：已知光學純2甲基1氯丁烷的+1.64，現(xiàn)有一個不對稱合成該化合物的樣品，經(jīng)測定其比旋光度為+0.82，求該樣品的光學純度百分率和（+）、（-）對映體的組成比。opee測定純品100+0.82+1.6410050該樣品50右旋體50外消旋體25左旋體25右旋體75右旋體右旋體左旋體7525第52頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三八、外消旋體的拆分將外消旋體分開成為左旋體和右旋體的操作叫外消旋體的拆分外消旋體的拆分機械拆分法微生物拆分法選擇吸附

31、拆分法誘導結晶拆分法化學拆分法第53頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三機械拆分法-利用外消旋體中對映體的結晶形態(tài)的差異，借肉眼直接辨認或通過放大鏡進行辨認，而把兩種結晶體挑揀分開。此法要求結晶形態(tài)有明顯的不對稱性，且結晶大小適宜。此法比較原始，目前極少使用，只在實驗室中少量制備時偶然采用。微生物法-某些微生物或它們所產(chǎn)生的酶，對于對映體中一種異構體有選擇地分解作用。利用微生物或酶的這種性質(zhì)可以從外消旋體中把一種旋光體拆分出來。例如在含有外消旋酒石酸的培養(yǎng)液中，微生物只利用右旋體作為生長營養(yǎng)物質(zhì)，結果右旋體被消耗，留下的是左旋酒石酸。此法缺點是原料至少有一半未得到利用。選擇吸

32、附拆分法-用某種旋光性物質(zhì)作為吸附劑，使之選擇性地吸附外消旋體中的一種異構體，這樣就可以達到拆分的目的。第54頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三誘導結晶法-是利用晶種來拆分外消旋體，這是一種最經(jīng)濟的辦法。當溶液中含有稍微過量的一種對映體，它在晶種的誘導下，優(yōu)先沉淀出來，而沉淀出的量比過量的量還多。過濾后，溶液中就含有過量的另一種對映體。升高溫度，加入外消旋體，冷卻時，另一種對映體優(yōu)先沉淀出來。通過這種方法，只要第一次加入少量左旋體（或右旋體）就能交替地把外消旋體分為左旋體和右旋體。合霉素就是運用誘導結晶法進行拆分的。100g()合霉素加1g(+)氯霉素加100ml水80溶解

33、20冷卻過濾濾液含過量()氯霉素加2g()氯霉素1.9g(+)氯霉素晶體冷卻過濾2.1g()氯霉素濾液第55頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三化學拆分法-這種方法應用最廣。最適用于酸或堿的外消旋體的拆分。(+)乳酸(-)乳酸(外消旋體)2(+)苯基乙胺CH3CHCOOH3NCHC6H5+*OHCH3和(-)(+)非對映體物理性質(zhì)不同重結晶分離CH3CHCOOH3NCHC6H5+*OHCH3CH3CHCOOH3NCHC6H5+*OHCH3拆分劑HCl水解HCl水解(+)C6H5CHNH2HCl*CH3和(+)乳酸()乳酸和(+)鹽酸胺第56頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三拆分既非酸又非堿的外消旋體時，可以設法在分子中引入酸性基團，然后按拆分酸的方法拆分之。也可選用適當?shù)男庑晕镔|(zhì)與外消旋體作用形成非對映體的混合物，然后分離。例如：醇的拆分COCOO（）ROHCOOHCOOR物質(zhì)物質(zhì)非對映體物理性質(zhì)不同，可用一般的分離方法將它們分開。旋光性堿第57頁，共66頁，2022年，5月20日，2點9分，星期三()ROH 非對映體的酯的混合物NHS