外消旋體

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一種具有旋光性(見旋光異構)的手性分子(見手征性)與其對映體的等摩爾混合物。它由旋光方向相反、旋光能力相同的分子等量混合而成,其旋光性因這些分子間的作用而相互抵消,因而是不旋光的。並且,雖然對映體的物理性質一般相同,但外消旋體的物理性質如熔點、溶解度等與對應的對映體性質常常是不相同的。外消旋體常用D,L-標記,如右圖所組成外消旋體的兩種分子除旋光方向相反外,其他物理、化學性質相同,外消旋體是由一個具有潛手性中心的分子在生成一個手性中心時的必然產物。

目錄 1性質

2拆分

3參考資料

1性質一種具有旋光性(見旋光異構)的手性分子(見手征性)與其對映體的等摩爾混合物。它由旋光方向相反、旋光能力相同的分子等量混合而成,其旋光性因這些分子間的作用而相互抵消,因而是不旋光的。並且,雖然對映體的物理性質一般相同,但外消旋體的物理性質如熔點、溶解度等與對應的對映體性質常常是不相同的。外消旋體常用D,L-標記,如右圖所組成外消旋體的兩種分子除旋光方向相反外,其他物理、化學性質相同,外消旋體是由一個具有潛手性中心的分子在生成一個手性中心時的必然產物。

根據藥物的不同,有些藥物是其多個對映體之一,而有些藥物則為外消旋體。事前必須就藥物對映體的藥理學效果作驗證,以減少危險發生。

外消旋體還可細分為:

1、外消旋化合物:左旋體與右旋體分子之間有較大親和力,兩種分子在晶胞中配對,形成計量學上的化合物晶體。它們熔點多數高於純旋光體,溶解度則低於純旋光體。

2、外消旋混合物:純旋光體之間的親和力更大,左旋體與右旋體分別形成晶體。它們熔點通常低於純旋光體,溶解度則高於純旋光體。

3、外消旋固體溶液:純旋光體之間,與對映體之間的親和力比較接近,兩種構型分子排列混亂。熔點、溶解度和純旋光體比較接近。

2拆分如果要從外消旋體的一對對映體中分離出其中之一,必須經過拆分的步驟。

1、通過化學反應:拆分劑,如常用的光活性鹼包括奎寧馬錢子鹼等,光活性酸則包括酒石酸樟腦磺酸等。

2、酶解

3、晶種結晶

4、柱色譜

用物理、化學或生物的方法將一外消旋體拆分為純的左旋體和右旋體的過程。拆分的方法有:

① 手工或機械法,如果對映體為呈明顯的物體與鏡像關係的半面體結晶時,可用手工方法將這兩種晶體分開,例如外消旋酒石酸鈉銨。

② 播種法,在外消旋體的過飽和溶液中,播入其中一個純的對映體晶種,會導致這一對映體結晶析出,而在母液中留下另一對映體。在工業生產上,這一方法具有工藝簡便、成本低廉的特點。

③ 生物法,某些微生物能有選擇地將一對對映體中的一個加以破壞或消化掉,從而剩下另一異構體。這也是工業生產中常用的方法,產物的旋光純度很高。

④ 選擇吸附法,利用某些光學活性物質吸附劑,有選擇地吸附外消旋體中的一個對映體,達到拆分的目的,例如各種色譜法,其中包括離子色譜法,特別是配位離子交換法等。

⑤ 某些物理方法,例如,用一定波長的圓偏振光照XX某些外消旋體時,能將其中一個對映體破壞而得到另一對映異構體。

⑥ 消旋歸還拆分法,一些外消旋化合物在某些手性試劑的作用下,能使對映體之間經中間平衡而發生轉化,將不需要的一個異構體轉變為需要的對映體。

⑦ 化學法,這是最重要、最常用的拆分法。它是將一對對映體轉變為非對映異構體,即在一對對映體分子中引入同一的手征性基團,從而生成一對非對映異構體,再根據一對非對映異構體在物理性質上存在的差異而將二者拆分,分開后再把所引入的手征性因素除去,即可得到純的左旋或右旋體。

如一外消旋酸(±)-A與旋光性鹼(-) -B生成一對非對映異構體的(+)-A·(-)-B和(-)-A·(-)-B鹽,將二者分開后再除去鹼(-)-B,即得到純的(+)-A和(-)-A。如下式:  其他的拆分法有光學活性膜拆分法、膜電極拆分法、大環多聚醚拆分法,以及利用光學活性溶劑進行萃取或重結晶方法等。此外還有某些特殊的方法,如螺[3.3]-1, 5-庚二烯與氯化鉑和光學活性的α-甲基苄胺形成的非對映異構體絡合物,能在二氯甲烷中被拆分。尿素與外消旋2-氯辛烷能形成兩種不同的籠狀半面晶非對映異構體而被拆分。

3參考資料內消旋體:分子內含有不對稱性的原子,但因具有對稱因素而形成的不旋光性化合物。例如內消旋酒石酸分子內雖然含有兩個不對稱碳原子C*,但由於它們具有對稱因素,一半分子的右旋作用被另一半分子的左旋作用在內部所抵消,因此是一個不旋光性化合物

相關文獻Preparation of Optically Active Alkoxy-serines from Amino-amide Racemate Catalyzed by Escherichia coli Cells with Peptidase B Activity-高等學校化學研究:英文版-2013年 第1期 (4)

氟西汀的手性拆分研究進展-浙江化工-2013年 第1期 (3)

S-布洛芬印跡複合膜的吸附及拆分性能-北京化工大學學報:自然科學版-2013年 第1期 (6)

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化學應用科學科學藥理學

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參考資料

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1性質一種具有旋光性(見旋光異構)的手性分子(見手征性)與其對映體的等摩爾混合物。它由旋光方向相反、旋光能力相同的分子等量混合而成,其旋光性因這些分子間的作用而相互抵消,因而是不旋光的。並且,雖然對映體的物理性質一般相同,但外消旋體的物理性質如熔點、溶解度等與對應的對映體性質常常是不相同的。外消旋體常用D,L-標記,如右圖所組成外消旋體的兩種分子除旋光方向相反外,其他物理、化學性質相同,外消旋體是由一個具有潛手性中心的分子在生成一個手性中心時的必然產物。

根據藥物的不同,有些藥物是其多個對映體之一,而有些藥物則為外消旋體。事前必須就藥物對映體的藥理學效果作驗證,以減少危險發生。

外消旋體還可細分為:

1、外消旋化合物:左旋體與右旋體分子之間有較大親和力,兩種分子在晶胞中配對,形成計量學上的化合物晶體。它們熔點多數高於純旋光體,溶解度則低於純旋光體。

2、外消旋混合物:純旋光體之間的親和力更大,左旋體與右旋體分別形成晶體。它們熔點通常低於純旋光體,溶解度則高於純旋光體。

3、外消旋固體溶液:純旋光體之間,與對映體之間的親和力比較接近,兩種構型分子排列混亂。熔點、溶解度和純旋光體比較接近。

2拆分如果要從外消旋體的一對對映體中分離出其中之一,必須經過拆分的步驟。

1、通過化學反應:拆分劑,如常用的光活性鹼包括奎寧、馬錢子鹼等,光活性酸則包括酒石酸、樟腦磺酸等。

2、酶解

3、晶種結晶

4、柱色譜

用物理、化學或生物的方法將一外消旋體拆分為純的左旋體和右旋體的過程。拆分的方法有:

① 手工或機械法,如果對映體為呈明顯的物體與鏡像關係的半面體結晶時,可用手工方法將這兩種晶體分開,例如外消旋酒石酸鈉銨。

② 播種法,在外消旋體的過飽和溶液中,播入其中一個純的對映體晶種,會導致這一對映體結晶析出,而在母液中留下另一對映體。在工業生產上,這一方法具有工藝簡便、成本低廉的特點。

③ 生物法,某些微生物能有選擇地將一對對映體中的一個加以破壞或消化掉,從而剩下另一異構體。這也是工業生產中常用的方法,產物的旋光純度很高。

④ 選擇吸附法,利用某些光學活性物質作吸附劑,有選擇地吸附外消旋體中的一個對映體,達到拆分的目的,例如各種色譜法,其中包括離子色譜法,特別是配位離子交換法等。

⑤ 某些物理方法,例如,用一定波長的圓偏振光照XX某些外消旋體時,能將其中一個對映體破壞而得到另一對映異構體。

⑥ 消旋歸還拆分法,一些外消旋化合物在某些手性試劑的作用下,能使對映體之間經中間平衡而發生轉化,將不需要的一個異構體轉變為需要的對映體。

⑦ 化學法,這是最重要、最常用的拆分法。它是將一對對映體轉變為非對映異構體,即在一對對映體分子中引入同一的手征性基團,從而生成一對非對映異構體,再根據一對非對映異構體在物理性質上存在的差異而將二者拆分,分開后再把所引入的手征性因素除去,即可得到純的左旋或右旋體。

如一外消旋酸(±)-A與旋光性鹼(-) -B生成一對非對映異構體的(+)-A·(-)-B和(-)-A·(-)-B鹽,將二者分開后再除去鹼(-)-B,即得到純的(+)-A和(-)-A。如下式:  其他的拆分法有光學活性膜拆分法、膜電極拆分法、大環多聚醚拆分法,以及利用光學活性溶劑進行萃取或重結晶方法等。此外還有某些特殊的方法,如螺[3.3]-1, 5-庚二烯與氯化鉑和光學活性的α-甲基苄胺形成的非對映異構體絡合物,能在二氯甲烷中被拆分。尿素與外消旋2-氯辛烷能形成兩種不同的籠狀半面晶非對映異構體而被拆分。

3參考資料內消旋體:分子內含有不對稱性的原子,但因具有對稱因素而形成的不旋光性化合物。例如內消旋酒石酸分子內雖然含有兩個不對稱碳原子C*,但由於它們具有對稱因素,一半分子的右旋作用被另一半分子的左旋作用在內部所抵消,因此是一個不旋光性化合物