D-винная кислота
Cтраница 3
 |
Углеродная цепь из четырех атомов. [31] |
Буквы D и L, стоящие перед названием соединения, определяют конфигурацию вещества, но не направление, в котором растворы этого вещества вращают плоскость поляризации света. Например, D-винная кислота вращает плоскость поляризации влево, а L-винная кислота - вправо. [32]
В формулах винной кислоты нижняя карбоксильная группа эквивалентна группе - СН2ОН глицеринового альдегида, а ЩОН) 1 СООН - группе - СНО. Следовательно, у D-винной кислоты гидроксильная группа должна быть расположена у атома 3С справа от углеродной цепи, у L-винной кислоты - слева. [33]
Пространственное строение винных кислот вытекает из строения яблочных кислот, так как / - виппая кислота может быть восстановлена до D-яблочнои кислоты. Правда, при этом для D-винной кислоты остаются возможными две конфигурации I и II, но одна из них, а именно I, исключается как симметричная. [34]
Поскольку же полученные соли не являются оптическими антиподами, они должны обладать различными свойствами, в частности - различной растворимостью. Так, цинхониновая соль L-винной кислоты менее растворима в воде, чем цинхониновая соль D-винной кислоты; поэтому эти соли могут быть разделены кристаллизацией. Обработав в отдельности каждую из солей соляной кислотой, отделяют цинхонин в виде хлористоводородной соли и получают из одной соли правую винную кислоту, а из другой - левую винную кислоту. [35]
Хотя чистые энантиомеры трудно выделять и получать в лаборатории, природа делает это без труда. Многие находимые в природе вещества существуют в виде чистых энантиомеров: это, например, D-винная кислота, сахара ( например, сахароза), стероиды ( например, холестерин), витамины, алкалоиды, белки и другие вещества. С некоторыми из них вы встретитесь в разд. [36]
Хаскинс и Хадсон [89] показали, что бензимидазольные производные Сахаров, являясь оптически активными основаниями, могут быть использованы для разделения рацематов оптически активных кислот на оптические антиподы. L-винной кислотой образует не растворимую в разбавленном этаноле соль, в то время как аналогичная соль D-винной кислоты хорошо растворяется в этом растворителе. С помощью этого метода достигается почти количественное разделение рацемической винной кислоты на оптические антиподы. [37]
Описано много видов уксуснокислых бактерий, применяющихся в промышленности. Однако главными являются виды рода Acetobacter, которые могут продуцировать не только уксусную кислоту, но также глюконовую СН3ОН ( СНОН) 4СООН, диоксиацетон СН2ОНСОСН2ОН, ацетоин или ацетилметилкарбинол СНз ( СНОН) СОСНз, D-винную кислоту СООН ( СНОН) 2СООН, L-сорбозу СН2ОНСО ( СНОН) 3СН2ОН из сорбита и другие кетосоединения. Особенно важным является так называемое сорбозное брожение, так как L-сорбоза используется для приготовления витамина С, или L-аскорбиновой кислоты, - важного медицинского препарата. [38]
Конфигурация недеятельного мезоэритрита не вызывает никаких сомнений. Для активных эритритов выбор формулы возможен на основании их отношения к винным кислотам ( ср. D-эритрит окисляется в D-винную кислоту, L-эритрит - в L-винную кислоту. [39]
Чаще всего применяют колонки с А12О3 или ионообменными смолами. Для разделения оптических изомеров применяют наполнитель из оптически активного вещества. Применение неводных растворов позволяет использовать D-винную кислоту, D-лактозу и др., для водных растворов употребляют D - или L-кварц или ионообменную целлюлозу. [40]
Стереоизокеры обладают одинаковыми свойствами лишь в том случае, когда различие в их конфигурации сводится только к тому, что молекулы одного из них являются зеркальным изображением молекул другого, т.е. если они оптические антиподы. Поскольку же полученные соли не являются оптическими антиподами, они должны обладать различными свойствами, в частности-различной растворимостью. Так, цинхониновая соль L-винной кислоты менее растворима в воде, чем цинхониновая соль D-винной кислоты; поэтому эти соли могут быть разделены кристаллизацией. Обработав в отдельности каждую из солей соляной кислотой, отделяют цинхонин в виде хлористоводородной соли и получают из одной соли правую винную кислоту, а из другой-левую винную кислоту. [41]
Физические свойства ( в частности, растворимость) обеих солей ( диастереомеров) различны, и благодаря этому они могут быть разделены с помощью дробной кристаллизации. После отщепления винной кислоты получают оптически чистые аминокислоты. С этой же целью могут быть использованы и другие реагенты, например, дибензоил - D-винная кислота или ь - () - грео-1 - ( п-нитрофенил) - 2-амино - 1 3-пропандиол. Кроме того, для расщепления рацематов применяют биохимический метод ( при этом выделяют лишь одну форму, не встречающуюся в природе), и в отдельных случаях механическое разделение кристаллов двух антиподов. [42]
Универсальный и обычно используемый способ разделения ( часто называемого расщеплением) на антиподы состоит в том, что рацемат ( или рацемическую смесь) вводят в реакцию с оптически активной формой ( одной только левой или правой) какого-либо соединения, способного взаимодействовать с подлежащим разделению веществом. Такое оптически активное вспомогательное вещество берут обычно из природного источника. Для разделения рацематов аминов ( или иных оснований) и спиртов может быть, например, применена природная ( из винного камня) D-винная кислота. Амины образуют с ней соли, спирты - эфиры. Для разделения рацематов кислот используют обычно алкалоиды, такие, как хинин или стрихнин, добываемые из растений и находящиеся там в оптически активной форме. Рацемическая смесь образует при этом две диастереомерные формы производного с оптически активным реагентом. [43]
К отмеренному объему приблизительно 0 1 М раствора сильной кислоты ( например, 20 - 25 мл) добавляют 5 мл 0 1 М раствора jD - винной кислоты и титруют 0 1 М раствором NaOH. Щелочь реагирует сначала с сильной кислотой, что не вызывает изменения оптического вращения, наблюдаемого при 400 ям. По окончании реакции с сильной кислотой начинает реагировать винная кислота с образованием кислой соли - это приводит к возрастанию вращения, появляется первый перелом на кривой титрования ( рис. 17), и если продолжать титрование, то будет наблюдаться второй перелом, соответствующий началу образования средней соли винной кислоты. Кривая титрования позволяет найти объем титрованного раствора щелочи, израсходованный на нейтрализацию сильной кислоты. Если анализируют раствор, одновременно содержащий сильную кислоту л D-винную кислоту, то кривая титрования позволяет вычислить раздельно содержание каждой кислоты. [44]
Страницы: 1 2 3