Cтраница 1
Определение оптической чистоты не представляет каких-либо сложностей, если разделение энантиомеров происходит полностью, до нулевой линии. Но ситуация становится более сложной, если мы имеем дело лишь с частичным разделением. Однако Маншрек и др. [116] разработали элегантное решение этой проблемы и с этой целью предложили использовать одновременно и УФ-детектор, и поляриметрический детектор. [1]
Для определения оптической чистоты может служить и метод разделения с помощью газо-жидкостной хроматографии. Вещество, оптическую чистоту которого хотят определить, действием оптически чистого реагента переводят в производное, которое будет содержать уже два хиральных центра. Если вещество было оптически чистым, то образуется один диастереомер, если же оно содержало примесь второго антипода, то образуются два диастереомера. [2]
Для определения оптической чистоты к исследуемому образцу немеченого оптически активного вещества А ( п граммов) прибавляют некоторое количество ( т граммов) меченого рацемического соединения А ( А) с удельной активностью S0, а затем выделяют рацемическое вещество А. Если исследуемый немеченый образец, представляет собой оптически чистое вещество А ( и, следовательно, не содержит А), то разбавление меченого соединения будет меньше, так как разбавленными окажутся только молекулы. [3]
Многие методы определения оптической чистоты тесно связаны с методами разделения оптически активных веществ; подробное обсуждение этих вопросов можно найти в обзоре [20], откуда заимствована большая часть изложенного ниже материала. [4]
Современные метода определения оптической чистоты. [5]
Ферментативный метод определения оптической чистоты основан на использовании высокой стереоспецифичности ферментов. Так, например, фермент, окисляющий аминокислоты, - оксидаза аминокислот - обладает высокой стереоспеци-фичностью: L-аминокислоты окисляются этим ферментом в 1000 раз быстрее, чем D-аминокислоты. Если же ферментативное окисление якобы чистой D-аминокислоты идет с заметной скоростью, то это следует считать признаком того, что она содержит примесь L-аминокислоты. [6]
Третьим методом определения оптической чистоты является корреляционный метод. Предположим, что известна оптическая чистота соединения Cabde. Тогда можно определить минимальную чистоту другого соединения Cabdf, если его можно химически перевести в Cabde. [7]
Ферментативный метод определения оптической чистоты основан на использовании высокой стереоспецифичности ферментов. Так, например, фермент, окисляющий аминокислоты - оксидаза аминокислот - обладает высокой стереоспеци-фичностью: L-аминокислоты окисляются этим ферментом в 1000 раз быстрее, чем D-аминокислоты. Если же ферментативное окисление якобы чистой D-аминокислоты идет с заметной скоростью, то это следует считать признаком того, что она содержит примесь L-аминокислоты. [8]
Практически при определении оптической чистоты этим методом проводят две реакции: рацемат ( - -) - А - ( -) - А вводят в реакцию с оптически чистым реагентом () - Б; во второй реакции рацемат () - Б - ( -) - Б вводят в реакцию с недостаточным количеством оптически активного вещества А, оптическую чистоту которого хотят определить. [9]
Практически при определении оптической чистоты этим методом проводят две реакции: рацемат () - А - ( -) - А вводят в реакцию с оптически чистым реагентом () - Б; во второй реакции рацемат () - Б - ( - -) - Б вводят в реакцию с недостаточным количеством оптически активного вещества А, оптическую чистоту которого хотят определить. [10]
Применение метода ЯМР для определения оптической чистоты обязательно требует измеримой неэквивалентности химических сдвигов для ряда резонансных сигналов, обусловленных соответствующими группами в обоих диастереомерах. Желательно, чтобы эти сигналы были синглетами или дублетами и чтобы они не перекрывались сигналами других фрагментов молекулы. Во многих случаях фрагмент А может не содержать группы, дающей соответствующий сигнал. О-Метилминдальная кислота - весьма удобный общий реагент для определения оптической чистоты методом ЯМР, так как ее легко получить в оптически чистой форме и она содержит 0-ме-тильную и метиновую группы, атомы водорода которых дают синглетные резонансные сигналы. Далее группа с высокой магнитной анизотропией, в данном случае фениль-ная, увеличивает вероятность того, что неэквивалентность химических сдвигов будет достаточно велика, чтобы позволить удобное интегрирование обоих сигналов, соответствующих диастереоме-рам АБ. В табл. 3 приведены разности химических сдвигов, наблюдаемые для диастереотопных метоксильных групп и метановых атомов водорода, а также для С-метильных групп, если они присутствуют. Из данных таблицы очевидно, что неэквивалентное. Несмотря на то что факторы, определяющие величину неэквивалентности, сложны и многочисленны и их детальный анализ невозможен, все же приведенные в таблице данные позволяют выделить некоторые из них. Два фактора проявляются особенно явно: распределение конфор-мерных популяций [47] и эффект высокоанизотропных групп. [11]
В данной главе рассматриваются определение оптической чистоты методом поляриметрии и развитие поляриметрии как одного из методов оценки энантиомерного состава. Поляриметрия позволяет количественно измерять изменение направления колебаний линейнополяризованного ( плоскополяризованного) света при его прохождении через оптически анизотропное вещество или раствор. [12]
Существуют три основных метода определения оптической чистоты оптически активных энантиоморфных форм. Ни один из этих методов не был использован для определения оптической чистоты неорганических комплексных соединений. Но в принципе эти методы применимы и для неорганических соединений. [13]
Известны три других метода определения оптической чистоты, применимые в определенных экспериментальных границах: ферментативный метод, метод изотопного разбавления и метод сведения соединения неизвестной оптической чистоты к другому соединению, оптическая чистота которого известна. [14]
Более прямым хроматографическим методом определения оптической чистоты смеси энантиомеров является хроматография энантиомеров на оптически активных адсорбентах без предварительного превращения в диастереомеры. [15]