Оптическая изомерия (стр. 6 из 6)

При аналогичном расщеплении 5-метил-3,3-диэтил-2,4-пиперидиндиона (XLIII) было взято 20 кг рацемата и после 400 перекристаллизаций получено всего 3 г оптически чистого правовращающего изомера. Одним из немногих соединений, которые можно разделить пинцетом по методу Пастера является 1,1,-динафтил (XLIV). При нагревании рацемата при 76-1500 происходит фазовое изменение с образованием лево - и правовращающих кристаллов.

5.4 Ферментативное расщепление

Довольно часто для получения оптически активных веществ из рацематов используют ферменты, которые обладают высокой стереоспецифичностью действия. Наибольшее значение метод приобрел для стереоспецифического гидролиза N-ациламинокислот. Под действием фермента ацилазы на рацемическую N - ацетиламинокислоту L-изомер гидролизуется в 1000 раз быстрее D-изомера, и после окончания ферментативной реакции легко можно разделить L-аминокислоту и D-ацетиламинокислоту.

5.5 Установление оптической чистоты

В большинстве случаев при расщеплении рацематов получаются энантиомеры, не имеющие 100% -ной оптической чистоты. Для установления содержания в них второго энантиомера применяют по сути дела те же методы, что и для расщепления, с той лишь разницей, что в данном случае образующиеся диастереомерные комплексы не разделяют, а тем или иным способом определяют их концентрацию. Относительные концентрации диастереомеров можно определить любым способом, например, с помощью ГЖХ или ЯМР-спектроскопии.

Заключение

Опти́ческая изомери́я - разновидность пространственной изомерии, являющаяся прямым следствием хиральности молекул, проявляется способностью некоторых веществ поворачивать плоскость поляризованного луча в противоположные стороны. Оптическая изомерия свойственна молекулам органических веществ, не имеющим плоскости симметрии, которые относятся друг к другу как предмет к своему зеркальному отражению.

Два стереоизомера, относящиеся друг к другу как предмет к своему зеркальному отражению, не совместимому с оригиналом, называются энантиомерами, и каждая из этих структур является хиральной.

Существование двух энантиомеров (хиральность) обусловлено атомом, имеющим различные заместители. Такой асимметрический атом называют стереоцентром или стереогенным центром. Применяются также названия хиральный или асимметрический центр.

Смесь равных количеств обоих энантиомеров называется рацемической формой. Некоторые характеристики энантиомеров, например растворимость и реакционная способность, одинаковы только при ахиральном окружении, если же энантиомер окружен хиральными молекулами, реакционная способность двух энантиомеров будет различаться.

Энантиомеры различаются также при прохождении луча плоско поляризованного света через их растворы. Для каждой пары энантиомеров луч отклоняется на один и тот же угол, но в разные стороны (направо или налево), что обозначается знаками "+" и "-" или d и l. По этой причине стереоизомеры такого типа иногда называют оптическими изомерами.

В обычных химических реакциях, приводящих к образованию энантиомеров, получаются их равные количества (рацемическая форма). Рацемическая смесь не обладает оптической активностью. Если же химическая реакция проводится в хиральной среде или в присутствии хирального катализатора, то получают продукты с преобладанием (иногда полностью) одного энантиомера.

Наличие оптической изомерии может быть обусловлено также наличием стереогенной оси или плоскости.

Если молекула содержит более одного стереогенного центра, то число оптических изомеров определяют по формуле 2n, где n - число стереогенных центров. Стереоизомеры, не являющиеся энантиомерами, называются диастереомерами.

Операции разделения рацемических смесей на составляющие их оптически активные компоненты называются расщеплением. Отношение экспериментально наблюдаемого удельного вращения вещества, полученного путем расщепления, к удельному (абсолютному вращению чистого энантиомера называется оптической чистотой (Р). Тождественными оптической чистоте являются понятия энантиомерной чистоты или энантиомерного избытка. Существует несколько способов разделения: расщепление через диастереомеры, хроматографическое расщепление, механическое расщепление, ферментативное расщепление и установление оптической чистоты.

Литература

1. Аблесимов Н.Е. Синопсис химии: Справочно-учебное пособие по общей химии. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005.

2. Бакстон Ш., Робертс С. введение в стереохимию органических соединений. - М.: Мир, 2005.

3. Вайлен С. Дойл М. Илиел Э. Бином. Лаборатория знаний - 2007.

4. Ельницкий А.П. Номенклатура органических соединений. Мн.: Сэр-Вит, 2003

5. Илиэл Э. Основы стереохимии. М.: Мир, 1971.

6. Ким А. М Органическая химия: Учеб. пособие. - 3-е изд., испр. и доп. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002

7. Ногради М. Стереохимия. - М.: Мир, 1984.

8. Папулов Ю.Г. Статистическая стереохимия и конформационный анализ. Калинин: КГУ, 1978.

9. Потапов В.М., Стереохимия, М., 2009.

10. Основы стереохимии (пер. с англ. Демьянович В. М.) Изд.2-е

11. Реутов О.А., А.Л. Курц, К.П. Бутин "Органическая химия. Углубленный курс " 1999.

12. Реутов О.А., А.Л. Курц, К.П. Бутин "Органическая химия" - М., 2007 - Ч.2

13. Соколов В.И. Введение в теоретическую стереохимию. - М.: Наука, 1982.

14. Травень В.Ф., Баберкина Е.П., Сафронова О.Б., Шкилькова В.Н. - Стереохимия. Учебное пособие - Москва: РХТУ, 1999.

15. Черних В. П, та ін. Органічна хімія / В.П. Черних, Б, С. Зименковський, І.С. Гриценко: Підручник для фарм. вузів і факультетів. У 3 кн.: Кн.1. Основи будови органічних сполук. - Вид-во "Основа" при Харк. ун-ті. 2000 р.