手性拆分技术

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手性分子的拆分技术

手性分子的拆分技术

手性分子的拆分技术 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-手性分子的拆分技术郝婷玉 57 15级材料工程摘要:对外消旋体实施拆分是获得手性物质的重要途径。

本文综述了外消旋体的拆分方法,主要有直接结晶拆分法、化学拆分法、动力学拆分法、色谱拆分法( 含毛细管电泳法) 和手性膜拆分法等五大类。

其中, 包括目前作为手性拆分主要方法的色谱技术在内的前 4 类方法, 由于批处理能力小、工业放大成本高 ,不适合大规模生产 ; 相反,膜分离技术具有能耗低、易于连续操作等优点 ,被普遍认为是进行大规模手性拆分非常有潜力的方法之一,具有良好的应用前景。

关键词:手性分子;拆分;对映体;外消旋化合物手性是自然界存在的一种普遍现象, 在药物化学领域尤为突出 ,已知药物中有30 %~ 40 %是手性的。

手性是生物体系的一个基本特征, 很多内源性大分子物质,如酶、蛋白、核酸、糖, 以及各种载体、受体等都具有手性特征。

此外,手性还在医药、食品添加剂、杀虫剂、昆虫性信息素、香料和材料等领域有着深刻影响。

特别是在医药行业,手性药物对映体通过与体内大分子的立体选择性结合, 产生不同的吸收、分布、代谢和排泄过程, 可能具有不同的药理毒理作用。

随着医药行业对手性单体需求量的增加和对药理的探究,如何获得高纯度手性单体已成为一个令人困扰的问题。

因此 ,手性药物的分离分析就显得尤为重要。

随着对手性分子认识的不断深入,人们对单一手性物质的需求量越来越大,对其纯度的要求也越来越高。

单一手性物质的获得方法大致有以下三种:(1)手性源合成法:是以手性物质为原料合成其它手性化合物,这是最常用的方法。

但由于天然手性物质的种类有限,要合成多种多样的目的产物会遇到很大困难,而且合成路线步骤繁多,也使得产物成本十分高昂。

(2)不对称合成法:是在催化剂或酶的作用下合成得到过量的单一对映体化合物的方法。

手性拆分

手性拆分

CDR法优缺点
♦ 优点: ♦ 衍生化后可用通用的非手性柱分离,而且
可选择衍生化试剂引人发色团提高检测灵 敏度。 ♦ 缺点: ♦ 操作复杂、易消旋化,对衍生化试剂要求 高(应具有较高的光学纯度),衍生化反 应速率重现性较差。
Thank you!
♦ 4、电荷转移型固定相 ♦ 是指分子中具有吸电子基团(如硝基)或斥电子
基团(如氨基、烷基、烷氧基、萘环)并且能够 与对映体发生电荷转移作用而达到拆分目的的一 类手性固定相。Pirkle 型手性固定相是目前使用 量大、适用面广一类CSP。 ♦ π-碱型(有斥电子取代基)Pirkle 型手性固定相: 拆分大量π-酸的胺、氨基酸、亚砜类等对映体。 ♦ π-酸型(有吸电子取代基)Pirkle 型手性固定相: 拆分多种带烷基、醚基、氨基取代的芳香环类对 映体。
♦ 1、环糊精(CD) ♦ C D分子呈笼型结构,向内的a-1,4一糖苷键使得
腔内的电子云密度高,具有疏水性,而腔外具有 亲水性。此外,CD分子上的2,3,6位经基由于具有 不同的反应活性,可对其进行选择性修饰,制备 成不同性能的手性选择剂。 ♦ CD的手性识别主要来自环内腔对芳烃或脂肪烃侧 CD的手性识别主要来自环内腔对芳烃或脂肪烃侧 链的包容作用及环外壳上的羟基与药物对映体发 生氢键作用。 生氢键作用。
♦ 2、冠醚 ♦ 冠醚属大环聚醚类物质,分子结构为中间是空穴
的平面结构,因此分离对映体的机制与CD相似。 ♦ 这类化合物中18-冠-6-四羧酸(18C6H4)含有6个通 过乙烯桥结合的氧原子,手性识别是通过4个垂直 于平面的碳基实现的,18C6H4的环型空腔通过氢 键等作用,能够与铵离子及伯胺离子形成包合物 因此可分离氨基酸、多巴胺、二肽和三肽等多种 含氨基的对映体
三、CDR

有机化学基础知识点整理手性识别和手性分离的方法

有机化学基础知识点整理手性识别和手性分离的方法

有机化学基础知识点整理手性识别和手性分离的方法手性识别和手性分离是有机化学中的重要基础知识点。

在有机化学的领域中,分子的手性性质非常重要。

本文将整理手性识别和手性分离的基本概念及方法,帮助读者更好地理解和应用手性化合物。

一、手性的定义和意义手性(Chirality)是物质的一个重要性质,它指的是一种物质和其镜像异构体之间不能通过旋转和平移相互重合。

简单来说,手性是指有“左右之分”的物质。

手性分子在光学活性和生物活性中发挥着重要的作用。

二、手性识别的基本方法1. 光学方法光学方法是最常用的手性识别方法之一。

通过光学活性物质和手性分子相互作用,可以观察到光学旋光现象。

其中,旋光度([α])是描述光学旋光现象的参数,它可以用来确定手性分子的绝对构型。

光学旋光仪是常用的光学实验仪器,可精确测量旋光度。

2. 核磁共振方法核磁共振(NMR)技术在手性分析中也有重要应用。

通过核磁共振谱图的对比分析,可以得出手性分子的绝对构型信息。

特别是在核磁共振手性对应(NMR enantiodifferentiation)技术的发展下,可以对手性分子进行直接判断。

3. 色谱法色谱法也是一种常用的手性识别方法。

手性分析的色谱技术主要包括气相色谱法(GC)和液相色谱法(LC)。

在手性色谱中,通过手性固定相和手性样品之间的相互作用,实现对手性分子的识别。

三、手性分离的基本方法1. 晶体学方法晶体学方法是手性分离和手性识别的重要手段。

通过晶体生长过程中手性关键因素的调节,可以实现手性分子的分离。

手性晶体学方法具有高分离效率、高拆分选择性的优点。

2. 液-液萃取液-液萃取是一种常用的手性分离方法。

通过液体萃取剂与手性物质之间的配位或溶解、分配等作用,实现手性物质的分离和富集。

3. 手性催化方法手性催化方法是手性分离的重要手段之一。

通过有手性特异性的手性催化剂对手性底物进行催化反应,可以控制手性产物的生成,从而实现手性分离。

四、手性识别和手性分离的应用手性识别和手性分离在药物合成、生物活性研究、食品质量检测等领域具有广泛应用。

手性药物的拆分

手性药物的拆分
H H3C C* COOH H3C CH
*
COOH
COOH
COOH

H2N CH3
H
+H
CH3
NHCOCH3
消旋丙氨酸
NH2
消旋乙酰丙氨酸
NHCOCH3
L-丙氨酸(溶于乙醇)D-乙酰丙氨酸 (不溶于乙醇)
三.色谱法
1. 高效液相色谱法(HPLC)
HPLC法包括直接法和间接法 直接法的分离原理:手性药物对映体之 一与手性固定相或手性流动相之间发生 分子间的三点作用,同时另一对映异构体 则发生两点作用,形成暂时的非对映异构 体的结合物质,前者较后者稳定,通过洗 脱使两对映异构体分离
优先结晶法是一种高效、简单而又快捷 的拆分方法,晶种的加入造成2个对映异 构体具有不同的结晶速率是该动态过程 控制的关键。 利用循环优先结晶方法进行拆分的实例: 抗高血压药物L-甲基多巴的拆分[5],见 图(三)。
HO HO H3C COOH NH2
图(三)L-甲基多巴
1.3 逆向结晶法
在外消旋体的饱和溶液中加入可溶性某 一种构型的异构体(如R-异构体),添 加的(R)-异构体就会吸附到外消旋溶 液中的同种构型异构体结晶的表面,从 而抑制了这种构造体结晶的继续生长, 而溶液中的(S)-异构体结晶速度就会 加快,从而形成结晶析出。
奥沙西泮新戊酸酯
2.气相色谱法(GC)
在气相色谱仪中选择适当的吸附剂作固 定相(通常是手性固定相),使之选择性地 吸附外消旋体中的一种异构体,可以快速 分离手性化合物。 手性化合物的直接气相色谱分离,其关键 问题是必须找到一个合适的手性固定相, 如高聚物固定相、均三氮苯型固定相、 菊酰胺型固定相、光学活性金属络合物 固定相等。
手性药物的拆分

手性药物的结晶拆分方法

手性药物的结晶拆分方法

手性药物的结晶拆分方法--直接结晶法---逆向结晶法在优先结晶法中,通过加入不溶的添加物即晶种形成晶核,加快或促进与之晶型或立体构型相同的对映异构体结晶的生长。

而逆向结晶法则是在外消旋体的饱和溶液中加入可溶性某一种构型的异构体[如(R)—异构体],添加的(R)—异构体就会吸附到外消旋体溶液中的同种构型异构体结晶体的表面,从而抑制了这种异构体结晶的继续生长,而外消旋体溶液中相反构型的(S)—异构体结晶速度就会加快,从而形成结晶析出。

例如在外消旋的酒石酸钠铵盐的水溶液中溶入少量的(S)—(—)—苹果酸钠铵或(S)—(—)—天冬酰胺时,可从溶液中结晶得到(R,R)—(十)—酒石酸钠铵。

逆向结晶中的添加物必须和溶液中的化合物在结构和构型上有相关之处。

这样所添加的物质才能嵌入生长晶体的晶格中,取代其正常的晶格组分并能阻止该晶体的生长。

逆向结晶是一种晶体生长的动力学现象,添加物的加入造成了结晶速度上的差别。

由于逆向结晶是晶体生长的动力学的现象,因此当结晶时间无限制的延长下之,最终得到的仍是外消旋的晶体。

从化合物的性质上来看,逆向结晶只能用于能形成聚集体的化合物。

在结晶法的拆分过程中,若能将优先结晶法中“加入某种单—对映异构体晶体可诱导相同构型结晶生长”的原理和逆向结晶中“加入另一个对映异构体溶液可抑制相同构型的对映异构体生长”的原理相结合,可使结晶拆分的效率大大提高手性药物的结晶拆分方法--直接结晶法---优先结晶法优先结晶方法(preferential crystallization)是在饱和或过饱和的外消旋体溶液中加入一个对映异构体的晶种,使该对映异构体稍稍过量因而造成不对称环境,结晶就会按非稍的过程进行,这样旋光性与该晶种相同的异构体就会从溶液中结晶出来。

优先结晶方法是在巴士德的研究基础上发现的。

文献最早报道的优先结晶方法是用于肾上腺素的拆分。

1934年Duschinsky第一次用该方法分离得到盐酸组氨酸,使人们认识到该方法的实用性。

分子印迹手性拆分详解

分子印迹手性拆分详解

例:反相 HPLC 法, 直接进样生物样品来评价新型限进 CSP—poly-CD-RAM, 结果显示, 样品中的蛋白质先被洗脱, 对检测无干扰,同时将其直接注入人血 浆和牛奶中其中进行HPLC分析可以得到的几种手性药物和农药均能够在 poly- CD-RAM 上实现手性拆分。
五、高效液相色谱手性流动相添加剂法分离手性药物 1、定义:在流动相中添加手性选择剂, 制造手性环境使外消旋 体分离,即手性流动相添加剂(chiral mobile phase additive, CMPA)法。对映体和手性选择剂相互作用形成瞬态非对映体复合 物,两复合物稳定性及其在固定相和流动相之间分配行为的不同 使其在非手性色谱柱从而实现分离的目的。 2、优缺点;CMPA 法拆分对映体不需要柱前衍生化,常规色谱 柱即可分离,成本相对较低且更加灵活,针对不同样品可使用不 同手性添加剂,但是某些手性流动相添加剂不稳定,干扰检测结 果。 3、例:以 β- 环糊精作为手性流动相添加剂,研究佐匹克隆对映体在反相高效
以拆分手性药物酮洛芬为例:采用 4-乙烯基吡啶为功能单体,以二甲 基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,引
发剂偶氮二异丁腈(AIBN).在模板
分子(S)-酮洛芬的存在下,制备出 (S)-酮洛芬的分子印迹聚合(MIPs), 并用匀浆法装柱 (250mm×4mm,i.d.).
然后使用V(乙酸)∶V(乙腈)=
1∶9 的溶液洗脱,至无模板分子, 用HPLC进行分析. 色谱条件:流动相为乙腈(含有一定 量乙酸);UV检测,波长258 nm;流
速0.2 mL/min;进样体积10μL;操作
温度19~36℃ 。
(R)-和(S)-酮洛芬在印迹柱上的分离谱图
(S)-酮洛芬在印迹柱上的谱图
空白柱没有拆分能力,而制得的分子印迹聚 合物对酮洛芬的外消旋混合物显示出良好 的手性拆分能力,(S)-酮洛芬的容量因子为

有机化学中的手性识别与拆分

有机化学中的手性识别与拆分有机化学是研究有机物质的结构、性质和变化的学科。

手性识别与拆分是有机化学中一个重要的研究领域,它涉及到手性化合物的性质、合成和应用等方面。

本文将从手性的概念、手性识别的方法、手性拆分的策略等方面进行探讨。

手性是指分子或物质的非对称性质。

在有机化学中,手性分子由不对称的碳原子或其他原子组成,它们的镜像异构体无法通过旋转或平移重叠,因此具有不同的性质。

手性分子的存在对于生命体系、药物研究和有机合成等领域具有重要意义。

手性识别是指区分手性分子的方法和技术。

目前,常用的手性识别方法包括光学方法、核磁共振方法、质谱方法和色谱方法等。

其中,光学方法是最常用的手性识别方法之一。

光学活性物质对于不同偏振光的旋光度有不同的响应,通过测量旋光度可以确定手性分子的结构和组成。

核磁共振方法则是通过测量手性分子在磁场中的响应来识别手性。

质谱方法和色谱方法则是利用分子的质量差异或分子在柱上的分离来实现手性识别。

手性拆分是指将手性分子分离为其对映异构体的过程。

手性拆分的策略多种多样,常见的手性拆分方法包括晶体拆分、化学拆分和生物拆分等。

晶体拆分是通过晶体生长的方式将手性分子分离为不同的晶体,进而得到对映异构体。

化学拆分则是通过化学反应将手性分子转化为其他化合物,从而实现手性分子的拆分。

生物拆分则是利用生物体系中的酶或其他生物分子对手性分子进行选择性催化,从而实现手性分子的分离。

手性识别与拆分在药物研究和合成中具有重要的应用价值。

在药物研究中,手性药物的对映异构体往往具有不同的药理活性和毒性。

因此,通过手性识别和拆分可以选择性地合成和使用具有更好活性和安全性的手性药物。

在有机合成中,手性识别和拆分可以帮助合成化学家选择性地合成手性分子,从而提高合成效率和产率。

总之,手性识别与拆分是有机化学中的重要研究领域。

通过手性识别和拆分,我们可以更好地理解和利用手性分子的性质,为药物研究和有机合成等领域提供更多的选择和可能性。

手性胺的拆分的操作方法

手性胺的拆分的操作方法
手性胺的拆分操作方法可以通过以下几种方式实现:
1. 应用手性分离柱:首先,将手性胺溶解于某种适合的溶剂中,然后通过手性分离柱进行分离。

手性分离柱是填充有手性配体的柱子,例如偏酸性纤维素(Pirkle)柱或手性配体固定的液相柱。

将溶解好的手性胺溶液通过这些柱子进行洗脱操作,不同的对映体将以不同的速度通过柱子洗脱,从而实现手性胺的拆分。

2. 应用手性化合物结晶法:将手性胺与适合的手性化合物按照一定的摩尔比进行结晶反应。

由于手性胺和手性化合物成分的差异,导致结晶时形成不同的晶体形式。

通过收集和分离这些不同的晶体形式,可以得到手性胺的不同对映体。

3. 应用糖醇法:手性胺通常可以与某些手性糖醇反应生成二元络合物。

这些二元络合物在熔点上表现出不同的特性,例如熔点的可测性以及不同对映体的熔化温度偏差。

通过测定这些熔点数据,可以对手性胺进行分离。

无论通过哪种方式进行手性胺的拆分,最终目标是得到手性纯的对映体,并且这些方法在实际操作中还需根据具体情况进行具体选择。

药物的手性拆分_张金彦


经典成盐拆分法、 色谱拆分方法及酶拆分法等的拆分原理, 并对它们的应用领域及优缺点进行了 械拆分法、 比较分析。以期对新药的手性拆分及现有药物的拆分优化提供一般的理论参考 。 手性拆分 化学拆分法 组合拆分法 包结拆分法 色谱拆分法 酶拆分法
Chiral Separation of Medicines
微生物或酶作用下的拆分具有反应条件温和反应过程绿色环保不污染环境等优点但是该种拆分过程中使用的酶或微生物热稳定性较差稍高的温度即可使得酶活性降低此外可供拆分选用的酶试剂品种稀少价格昂贵这在较大程度上制约了酶拆分方法的工业化应用
http: / / www. hxtb. org
化学通报 2013 年 第 76 卷 第 8 期
1. 1
机械拆分法
机械拆分法是采用结晶的方式直接实现分离的方法 , 其是手性化合物拆分中最常用也是最主要的 方法。机械拆分法又包括自发结晶拆分法和优先结晶拆分法 。 1. 1. 1 自发结晶拆分法( spontaneous resolution) 对于外消旋体混合物而言, 组成消旋体的 2 种对映体 具有不同的结晶形态, 这种结晶形态的差异有的可直接用肉眼识别 , 有的则需借助于放大镜才能实现。
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化学通报 2013 年 第 76 卷 第 8 期
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1. 2. 2
包结拆分 近年来, 随着主客体化学 研究的不断深入, 包结拆分和组合拆分等新型 手性拆分技术应运而生, 新型的拆分方法的应
用在一定程度上弥补了经典成盐拆分法中的一 [16 , 17 ] 些不足。包结拆分 是 Toda 首先发现并予 其拆分原理是利用非共价键体系中 以报道的, 的氢键和分子间的次级作用, 实现外消旋体中 的一种对映异构体与手性拆分剂发生包结作用 形成稳定的超分子配合物, 而后采用结晶的方 法实现对映体之间的分离。用公式描述上述过 L + 2R = D ·R ↓+ L·R 溶液中 ( R 为包结 程即为: D, 子的包结拆分

手性药物拆分技术的研究进展

手性药物拆分技术的研究进展一、本文概述手性药物,即具有手性中心的药物分子,其立体构型的不同可能导致药物在生物体内的活性、药代动力学和毒性等方面产生显著的差异。

因此,手性药物的拆分技术在药物研发和生产过程中具有至关重要的地位。

随着科学技术的发展,手性药物拆分技术也在不断进步,以适应日益增长的手性药物需求。

本文旨在综述手性药物拆分技术的研究进展,包括但不限于拆分方法、拆分效率、拆分机理以及在实际药物研发中的应用案例。

我们将从传统的拆分方法,如结晶法、色谱法,到现代的拆分技术,如膜分离、酶法等,进行全面的梳理和评价。

我们也将探讨手性药物拆分技术的发展趋势和面临的挑战,以期为手性药物研发和生产提供有益的参考和指导。

通过本文的阐述,我们希望能够使读者全面了解手性药物拆分技术的研究现状和发展动态,为手性药物的研发和生产提供理论支持和实践指导,推动手性药物拆分技术的不断发展和完善。

二、手性药物拆分技术的分类手性药物拆分技术主要可以分为物理拆分法和化学拆分法两大类。

物理拆分法主要包括结晶法、色谱法、膜分离法等,这些方法主要基于手性药物分子间物理性质的差异进行拆分。

化学拆分法则包括不对称合成、手性衍生化试剂法等,这些方法则通过化学反应引入手性中心或者改变手性药物的物理性质,从而实现对目标手性药物的拆分。

(1)结晶法:通过调整溶液条件,如温度、pH值、溶剂种类等,使手性药物分子在结晶过程中形成不同的晶体形态,从而实现拆分。

该方法操作简单,成本低,但拆分效果往往受到药物分子间相互作用和结晶条件的影响。

(2)色谱法:包括液相色谱、气相色谱、毛细管电泳色谱等。

这些方法通过选择适当的手性固定相或手性流动相,利用手性药物分子在固定相和流动相之间的相互作用差异,实现对手性药物的拆分。

色谱法拆分效果好,但设备成本较高,操作复杂。

(3)膜分离法:利用手性药物分子在膜上的传质速率差异,通过选择适当的膜材料和操作条件,实现对手性药物的拆分。

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手性拆分技术手性药物的制备技术由化学控制技术和生物控制技术两部分组成。

化学控制技术:普通化学合成、不对称合成和手性源合成。

生物控制技术:天然物的提取分离技术和控制酶代谢技术.手性拆分法: 结晶法拆分、动力学拆分、色谱分离法拆分、膜拆分法、萃取拆分法1。

结晶拆分法结晶法拆分包括直接结晶法拆分和非对映异构体拆分分别适用于外消旋混合物和外消旋化合物的拆分。

在一种外消旋混合物的过饱和溶液中,直接加入某一对映体的晶种,即可得到一定量的该对映体, 这种直接结晶的拆分方法仅适用于外消旋混合物,其应用几率不到10%外消旋化合物较为常见,大约占所有外消旋体的90%。

通过与非手性的酸或碱成盐可以使部分外消旋化合物转变为外消旋混合物, 扩大直接结晶法拆分的应用范围使部分外消旋化合物转变为外消旋混合物。

也可采用与另一手性化合物(即拆分剂)形成非对映异构体混合物的方法, 利用这对非对映异构体盐的溶解度和结晶速去率的差异,通过结晶法进行分离,最后脱去拆分剂即得单一构型的异构体。

最常见的拆分剂是手性酸或手性碱。

近年出现了组合拆分、复合拆分、包合拆分和包结拆分等新技术, 是对非对映异构体拆分的有效补充。

1。

1 组合拆分组合拆分是指采用结构类型相同的2~3个手性化合物构成的拆分剂家族代替单一拆分剂进行外消旋化合物拆分的新方法。

拆分剂家族一般是将常用的手性拆分剂(如α—甲基苄胺、α-氨基苯乙醇、酒石酸、扁桃酸等)进行结构修饰而形成的一组衍生物。

在拆分剂家族中,每个化合物之间要具有非常强的结构类似性和立体化学均一性。

实际操作过程是将拆分剂家族和被拆分的外消旋化合物以物质的量比1∶1的比例溶在某一种溶剂中,进行结晶拆分.与单一拆分剂相比,拆分剂家族以高选择性和高收率与外消旋体快速地形成非对映体的结晶.1.2 复合拆分如果外消旋化合物结构中无酸性或碱性官能团时,那么结晶法拆分的应用将受到限制,复合拆分(complexresolution)便是一个补充。

复合拆分适用于含有π电子的烯烃、芳香族化合物以及富有孤对电子的有机硫、有机磷类化合物的拆分, 在拆分过程中, 烯烃或芳香族化合物与具有π电子的拆分剂通过π—π键形成电子转移复合物,或与手性有机金属配合物形成配合物, 它们具有非对映异构体的特点而易于被分离。

有机硫、有机磷类化合物的孤对电子能与Lewis 酸性或Lewis碱性拆分剂中含有的电子空轨道形成复合物而被分离。

在复合拆分中,多用有机过渡金属配合物作为拆分剂。

1.3 包合拆分包合拆分(inclusionresolution)是利用拆分剂分子的空穴与构成外消旋化合物的两种对映异构体之间形成氢键或范德华力能力的不同,对其中一个异构体优先包合,再通过结晶法将两种异构体分离.包合物的形成主要有洞穴包合物(cavitates)和笼状包合物(clathrates)两种方式。

在洞穴包合物中,被拆分化合物分子全部或部分地被拆分剂分子中的手性洞穴包合,而在笼状包合物中,被拆分化合物分子被数个拆分剂分子包合形成笼状或隧道的形状。

与经典的结晶法拆分相比,包合拆分更有效、更简单。

1.4 包结拆分包结拆分(inclusionbased—resolution)是利用拆分剂分子选择性地与外消旋化合物中的一个异构体通过氢键、范德华力等弱的分子间作用力形成稳定的超分子配合物,即包结配合物(inclusioncomplex)而析出, 达到手性拆分的目的。

在包结拆分中,双羟基化合物联萘二酚(18)是常用的拆分剂,这个化合物体积较大, 而且它们之间可以形成氢键, 这样使得客体分子能被容纳在两个双羟基化合物之间, 进而形成网状结晶形式。

2. 动态动力学拆分经典的动力学拆分与底物消旋化相结合的方法即为动态动力学拆分(dynamickineticresolution).经典动力学拆分的缺点是最大理论产率仅为50%,而动态动力学拆分的理论产率可以达到100%。

底物消旋化有化学法消旋和酶法消旋, 酶法较化学法副反应少、产率高、条件温和,而且无毒、易降解, 具有环境友好性, 因此更适合工业化生产。

3.色谱分离法拆分色谱法不仅广泛用于立体异构体的含量分析, 而且利用色谱方法可分离手性药物或手性外消旋中间体。

气相色谱(gaschromatography,GC)、液相色谱(liquidchromatography, LC)、超临界流体色谱(supercriticalfluidchromat ography,SFC)、毛细管电泳(capillaryelectrophoresis, CE)和分子印迹技术(molecularimprintingtechnique,MIT)等色谱法在立体异构体分离中均有应用.LC分离法又分为手性固定相法(chiralstationalphase, CSP)和手性流动相添加剂法(chrialmobile phaseadditive, CMPA),前者应用广泛.SFC具有高效、快速、操作条件易于变换等特点, 在手性药物的制备方面有独到的优越性。

CE根据离子迁移速度的差异实现对不同立体异构体的分离, 具有简便、快速、高效的优点.MIT模仿天然抗原-抗体反应原理,对模板分子具有专一性识别作用, 具有操作简单、易于产业化等优点。

3.1 超临界流体色谱超临界流体色谱(SFC)是一种流动相温度、压力均高于或略低于临界点的色谱技术, 所用流动相有CO2、N2O、NH3、n—C4H10,其中CO2最为常用.超临界流体具有粘度小、扩散系数大、密度高等特点,具有强的溶解能力,可以迅速将产物洗出,且适于分离难挥发和热稳定性差的物质。

3。

2 毛细管电泳毛细管电泳(CE)是近年来用于拆分手性药物的一种新技术,基本原理是在电场作用下,以毛细管为通道, 依据离子迁移速度的差异实现对不同立体异构体的分离。

CE具有简便、快速、高效的优点。

3.3 分子印迹技术分子印迹技术(MIT)是模拟天然抗原—抗体作用原理制备对模板分子具有预定选择性的分子印迹聚合物的技术[ 26] 。

首先将具有适当功能基的功能单体与模板分子结合形成分子复合物, 其次选择适当的交联剂将功能单体相互交联起来形成聚合物,从而使功能单体上的功能基在空间排列和定向固定,最后通过一定方法脱去模板分子,这样就在高分子聚合物中留下与模板分子在空间结构上完全匹配、并含有与模板分子专一结合的功能基的三维空穴。

这些空穴可以选择性地重新与模板分子结合, 即对模板分子具有专一性识别作用。

4 膜拆分膜拆分的本质是实现对两种对映异构体的选择性转运, 依据其转运方式可分为手性液膜拆分(liquidmembrane-basedseparation)和手性固膜拆分。

4.1 手性液膜拆分手性液膜拆分的机理是将具有手性识别功能的物质溶解在一定溶剂中制成有机相液膜,以膜两侧浓度差为动力,外消旋体有选择地从高浓相向低浓相迁移, 由于液膜对两种异构体的选择性差异使二者迁移速率不同, 即迁移较快的一种异构体在低浓相中得到富集,从而达到手性分离目的。

4。

1。

1 支撑液膜在支撑液膜(SLM)中,具有手性选择能力的载体溶解于一定的液体溶剂之中, 通过与某个对映异构体特异性的结合, 将其从上相运输到下相, 从而实现手性分离。

支撑液膜作为一种萃取方法, 最突出的优点是只需少量手性选择剂。

通常用于手性拆分的支撑液膜是将膜液(溶剂和手性选择剂)通过毛细管力吸附在多孔固体膜(液体的支撑膜)的孔道中, 这种液膜也可称为浸渍式液膜。

4.1。

2 乳化液膜乳化液膜(ELM)又称液体表面活性剂膜,实质上是一种复乳。

内相和外相是相溶的,而它们与膜相则互不相溶。

膜相通常含有表面活性剂、萃取剂(载体)、溶剂与其他添加剂以控制液膜的稳定性、渗透性和选择性。

乳化液膜萃取的优点除了类似于大多数液膜过程的传输速度快、对极性溶剂容量大之外, 由于表面活性剂的稳定效应, 受表面活性介质破坏的影响较小,因此,乳化液膜比支撑液膜过程更稳定.4.1。

3 厚体液膜在厚体液膜(BLM)中, 一层相对较厚的不混溶的流体将料液相与接收相分开.膜相不需要支撑, 它仅仅是借助不可混溶性与其他相分开。

4.2 手性拆分固膜固膜拆分则利用膜内外自身的手性位点对两种异构体亲和力的差异,在压力差、浓度差或电势差等推动力下造成两种异构体的选择性通过, 进而实现拆分的目的。

根据手性拆分的要求, 所用的拆分膜应具有较高的对映体选择性、较大的膜通量、且选择性及通量应稳定。

具有手性选择性并能自身支撑的高聚物固膜,带有光学活性侧链的双取代乙炔聚合物作为稳定的外消旋混合物拆分膜的潜在应用;由不能自身支撑而具有手性选择性的高聚物和非选择性支撑层组成的非对称复合固膜;采用接枝或浸渍等方法将手性选择剂固定在多孔基材上的手性固膜; 将环糊精等手性选择剂混合溶解于制膜液而制成的无孔高分子手性膜;采用分子印迹技术制备的具有手性识别功能的高分子膜。

5 萃取拆分与传统的萃取分离不同,萃取拆分技术(extractiveseparation)要求互相接触的两种液相中至少有一种具有旋光性.从理论上讲, 只要两个对映异构体的分离因数大于1,在足够多的级数下,即可实现拆分。

目前至少存在配位萃取拆分体系、亲和萃取拆分体系以及形成非对映体异构体萃取拆分体系等3种萃取拆分体系。

6 旋转带蒸馏技术旋转带蒸馏技术(spinningbanddistillation)是一种分离能力较强的新型蒸馏技术, 通过选择旋转带蒸馏塔中的电机转速和加热套温度, 进而控制采样速度,经过数次重复蒸馏、富集、再蒸馏来达到分离目的。

该技术已成功地用于精细化工产品如香精香料的分离,也能够实现同分异构体的分离。

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