手性化合物的拆分技术
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手性化合物的拆分技术研究进展
摘要
本文综述了分离外消旋体的几种主要拆分方法的优缺点及其应用情况。分别
有：化学拆分法、膜拆分法、色谱拆分法以及毛细管电泳拆分法。
关键词：手性物；拆分；外消旋体
Technical Progress of Chiral Separation
Abstract
This article reviews separation methods of chiral which include chemical，
membranous，chromatographic and electrophoretic methods．
Key words：chiral compounds；chiral separation；raceme
目前获得手性物的主要方法还是通过拆分外消旋体。早期的拆分方法主要有
机械拆分，结晶拆分以及手性溶剂结晶拆分。这三种方法都是利用外消旋混合物
的两种对应体结晶性能不一样的特点进行分离。已经有较成熟工业应用，但一次
性收率较差，在此不做赘述还是本文综述了今年来手性拆分方法中使用较多的化
学拆分法、膜拆分、色谱拆分以及毛细管电泳拆分四种拆分技术。
1化学拆分[1]
1.1生成非对映体拆分
此方法是利用外消旋混合物与手性试剂反应后生成有不同性质的非対映体，
从而利用生成物的不同物理性质（溶解度、蒸汽压、结晶速率等）将其分离，再
将分离后的物质分别还原成之前的対映体。
还可以使用拆分剂家族代替单一拆分剂进行拆分，所谓拆分剂家族是指有类
似结构的2~3个手性剂拆分剂。组合拆分提高了产品收率和纯度。
1998年Hulsho F L A等人[2]
就使用一定量的（S,S）酒石酸衍生物的拆分剂家
族拆分3-（1,4-亚乙基哌啶基）苯甲酸酯和3,4-二笨基四氢吡咯，经过一定处理后，
两种対映体的纯度（ee值）分别达到了99%和98%。
如果拆分剂不能和対映体反应，就可以利用拆分剂的空穴与两种対映体之间
2
形成氢键或者范德华力能力的不同，将一种対映体优先包裹以达到分离的目的。
包合拆分使拆分变得更加简单有效。如果拆分剂能与一个対映体形成稳定的超分
子配合物从而达到分离提纯的目的，我们就称这种分离技术为包结拆分。
2000年邓金根等人[3]
就用双羟基化合物联二酚作为拆分剂通过包结拆分分
离提纯了抗溃疡药兰索拉，经过处理后ee值为65.1%。
1.2动力学拆分
利用两个対映体和手性试剂发生反应的速度不一样，在混合物中添加不足量
的手性试剂。一个対映体与手性试剂结合，从而得到纯的反应慢的対映体。可以
分为经典动力学拆分和动态动力学拆分，动态动力学拆分是指将经典动力学拆分
和底物消旋化相结合的拆分方法，理论产率可以达到100%。底物消旋化分为化
学消旋化和酶消旋化，由于酶消旋化具有操作条件温和、产率高、副反应少等优
点而具有广泛的工业应用价值[4]
。
Paterson I等人[5]
利用该方法，以离子液体[BM M][PF
6]为溶剂，使用念珠菌
属南极洲脂酶B拆分洛曲非班（一种非肽类糖蛋白拮抗剂）的一个重要中间体
——SB-235349（21），最后的ee值达99.5%以上。
2膜拆分
2.1液膜拆分
将具有手性识别功能的物质溶解在溶剂中制备液膜，利用内外向间推动力
（浓度差、pH差等）使待分离物中的某种物质得到富集。液膜分离方法又分为
本体液膜、乳化液膜、支撑液膜3种类型。
本体液膜传质面积较小，相对其他两种液膜传质速率低，溶剂用量大，不易
应用到工业中。
乳化液膜ELM，传质速度较大，传质过程较稳定，但是体系较复杂适用范
围有限，针对这两个问题，现在主要进行一下三方面的研究：乳化液膜流变性的
改性、微乳化液膜微乳技术以及合成新型表面活性剂。乳化液膜不稳定、循环性
差、难于连续操作而限制了其广泛使用。
此外还有支撑液膜SLM，相对前两者它能承受更大压力，更加稳定，所以
是工业应用最多的一种膜分离技术。Maximini等人[6]
用奎宁/奎纳啶为载体制备
了可持续的SLM，对N-保护氨基酸衍生物外消旋体进行拆分，连续5次分离两
种物质的纯度都能达到99%。
2.2固体膜拆分
此方法是基于対映体间亲和力的差异，利用推动力（浓度差、压力差、电势
3
差）进行分离。根据膜是否具有选择性又分成了两类，但是不具有手性选择性的
膜分离时还需要有辅助的手性选择环境。
该技术已近比较广泛地应用到工业生产中去，Nasanori等人[7]
就使用该技术，
以牛血清蛋白为手性选择剂，实现了L-和D-色氨酸的拆分，分离因子达到12。
3色谱拆分
3.1气相色谱拆分（GC）
气相色谱拆分法有操作简单、分离效率高、灵敏性高、分离效率高的优点。
但是它需要样品能气化，这就要求被分离体系具有很好的热稳定性，这大大限制
了GC的广泛应用。
在GC中应用最多的固定相是各种环糊精衍生物。使用这些固定相成功地分
离了有机氯、手性有机磷等手性农药以及三唑类手性杀菌剂的分离[8]
。
任朝兴等[9]
将一种手性离子液体和纤维素三（3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯）
混合制备了一种新型的毛细管气相色谱柱，测定了两者的比例对分离效果的影响
以及22种外消旋化合物的分离，其中有16种得到了不同程度的分离。
3.2高效液相色谱拆分（HPLC）
高效液相色谱已经被广泛地使用到手性物的分离中，是处理药物、天然化学
品、农药等领域中非常重要的分离手段。包括了间接法和直接法两种。间接法是
利用高光学纯度的衍生试剂与対映体反应生成非对映异构体，最后再非手性环境
下进行分离。直接法是指在手性环境中直接进行分离，又可以分成手性固定相法
（CSPHPLC）和手性流动相法。由于CSPHPLC避免了分离后対映体与流动相
的拆分，因而是目前较为简单有效的方法。为了达到好的分离效果需要有很高识
别性能的手性固定相(CSP)，在众多的手性固定相中基于多糖和淀粉的CSPs对
众多的消旋物都有很好的识别能力，是目前使用最多的CSP。
徐卉姝等人[10]
使用Cu(Ⅱ)一L—Hi作为流动相，使用高效液相色谱拆分，泮
托拉唑消旋体。在流动相与手性药物泮托拉唑三元配合物之比为1:1:1时（使用紫
外分光光度法测定），分离度达到1.4。该测定结果为此类药物的色谱分离提供
一定的指导作用。
田芹等人[11]
利用自制的纤维素-三（3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯）和直链淀粉
-三（3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯）分别在以CDMPC-CSP和ADMPC-CSP作为
手性固定相的反相色谱条件下，拆分了己唑醇、、烯唑醇、戊唑醇、烯效唑、三
唑酮和粉唑醇对映体，推动了在反相条件下拆分三唑类农药的技术。
李成平等人[12]
通过研究发现在OD-H手性柱（是半合成物，属于纤维类手性
4
固定相）上对二氢毗咤钙拮抗剂马尼地平和西尼地平对映体进行拆分时，当正己
烷-异丙醇（流动相）比例为95:5，流速为1.0mol/min，温度为20°C时，马尼地
平的分离度为1.58。同样流量温度下，使用正己烷-正丁醇（92.5:7.5）作为流动
相，西尼地平的分离度为1.88。获得了简单有效的分离马尼地平和西尼地平的方
法。
此外还有反相色谱拆分、高效逆流色谱拆分、薄层色谱拆分以及超临界流体
拆分等众多色谱拆分方法。
4毛细管电泳（CE）
毛细管电泳用于手性物的拆分在最近几年得到了飞速的发展，在临床医学、
药物、生物大分子等领域被使用。工作原理是利用高压电场作为驱动力，以毛细
管为分离通道，依柱中各组分之间的淌度和分配行为的差异而实现分离[13]
。由
于CE具有能耗低、操作简单、分离模式多、分离效率高等优点，它已经成为能
与HPLC和GC媲美的具有巨大应用潜力的分离方法[14]
。这里讨论最主要的几种毛
细管电泳法及其应用。
4.1毛细管区带电泳（CZE）
CZE是CE中最常见的一种分离方法。可以加入多种手性拆分剂，分别具有
不同的机理。
韦寿莲等人[15]
分别使用羟丙基-β环糊精(HP---β-CD)、羟丙基一-β-环糊精结合羧
甲基—β-环糊(HP--β-CD/CM--β-CD)作为手性拆分剂，分离扑尔敏、氧氟沙星、
普萘洛尔和特布它林等手性药物，最后发现PH严重影响环糊精提供的手性相互
作用。
Pak等[16]
利用该技术成果分离了心得安和一些代谢产物的手性异构体。
Armstrong等[17]
更是利用Vancomycin分离了100多种酸性药物。
4.2其他毛细管色谱分离技术
除了CZE以外还有基于分子筛原理的毛细管凝胶电泳CGE，由于这个电泳
技术使用的手性选择剂局限在蛋白类和CD及其衍生物，所以CGE主要用来分
离多肽、蛋白质等有生物活性的物质。
毛细管胶束电动色谱MEKC，集色谱分配和电渗电泳于一体的新型色谱。它
能够很好的用于分离、分析中性化合物。Dadan Hermawan等人[18]
利用该技术使
用羟丙基甲基纤维素-γ-环糊精对益康唑进行拆分。与使用CE进行分离相对比发
现该技术的分离时间减少了约40%，同时不需要使用甲醇作为修饰剂并且保证了
分离的质量。
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毛细管等速电泳CITP，在生物制品和药物的纯度检测方面具有很大的应用
前景。
毛细管电色谱CEC，以电渗流为流动相的驱动力，集CE的高效率和HPLC
的高选择性于一身，很适合用于分离疏水性或着电泳淌度很接近的対映体。
非水毛细管电泳NACE，是在高电场的作用下，通过非水溶剂的不同酸、碱、离
子的溶剂化作用效应，使対映体得到拆分的技术。使用范围很广。Hedeland等[19]
使用该技术，以1S，4R-（+）-ketopinic酸[（+）-KPA]为手性选择剂，成功分离
了对硫噻吗洛尔和1R，2s-麻黄碱对映体杂质。
除此之外还新产生了萃取拆分、旋转带蒸馏拆分等新型的拆分技术[4]
。
5结论
随着食品、制药、农药等领域中手性化合物重要性的日益凸显，手性拆分技
术必将有更广阔的发展空间。本文提到的各种手性拆分方法都有各自的优缺点，
相信随着对酶的进一步研究以及新型分离技术的使用，在已有的拆分方法基础上
结合多种分离方法进行分离，综合其优点，必定能够更加完善现有的拆分方法。
参考文献
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[5]Paterson I，Goodman J M，Lister M A，et al．Enantio and diastereoselective aldol
reaction of a chiral ethyl and methyl ketones with aldehydes:the use of
手性拆分
手性是自然界的一种普遍现象，构成生物体的基本物质如氨基酸、糖类
等都是手性分子。手性异构体(对映体)在药物中占有很大的比例，据统
计，已知药物中约有30%~40%是手性的［1］。经由化学合成得到的药
物往往是对映体，不是单一的光学异构体。虽然其物理化学性质基本相
同，但是由于药物分子所作用的受体或靶位是氨基酸、核苷、膜等组成
的手性蛋白质和核酸大分子等，它们对与其结合的药物分子的空间立体
构型有一定的要求，因此，对映体药物在体内往往呈现很大的药效学、
药动学等方面的差异(图1)。鉴于此，美国食品医药管理局(FAD)规定，
今后研制具有不对称中心的药物，必须给出手性拆分结果［2］，欧共
体也采取了相应措施，因此手性拆分已成为药理学研究和制药工业日益
迫切的课题。
利用化学拆分法、超临界流体色谱法、膜法、酶法以及模拟流动床
法分离药物对映体，已成为新药研究和分析化学的领域之一。本文综述
了近几年来利用上述方法拆分手性异构体研究的新进展。
1 化学法
化学拆分法是广泛使用的一种方法，经典的化学拆分是利用手性试
剂与外消旋体反应，生成两个非对映异构体，再利用其物理性质的差异
将其拆分。但此类方法存在收率较低、拆分剂消耗大及在拆分的化合物
类型上受到限制等缺点。近几年来，随着主客体化学的深入研究而发展
起来的包结拆分(inclusion resolution)由于其拆分效率高、操作简单及适
用条件广泛等优点而受到重视。
包结拆分的基本原理是：手性主体化合物通过氢键及分子间的次级
作用，选择地与客体分子中一个对映体形成稳定的包结络合物析出来，
从而实现对映体的分离，如图2所示［3］。
由于包结拆分中主体分子与客体分子间不发生任何化学反应，只是
通过分子间作用力来实现拆分，因而很容易地通过如柱、溶剂交换以及
逐级蒸馏等手段与客体分离和可循环使用［4］。甾类化合物是最优良
的包结主体之一，因为其化学结构中富含多种功能基且刚性很强，其中
胆汁酸类衍生物(图3)广泛地应用于手性醇、酮及手性亚砜类化合物的
有机化学中的手性分离技术
有机化学中的手性分离技术
有机化学是研究有机物质的性质、结构和反应规律的学科，而手性分离技术是有机化学中的重要分支之一。手性分离技术主要用于分离和纯化手性化合物，手性化合物是指分子或离子不具有镜像对称性的化合物。
手性化合物在自然界中广泛存在，例如生物体内的氨基酸、糖类、核酸等，它们的手性结构对于生物活性和药理活性具有重要影响。因此，手性分离技术在医药、农药、食品、香料等领域具有广泛的应用前景。
手性分离技术的发展经历了多个阶段。最早的手性分离方法是通过晶体生长实现的，例如拉斯克结晶法和对映体结晶法。这些方法通过调节晶体生长条件，使得晶体中只含有一种手性的分子，从而实现手性分离。然而，这些方法的操作复杂且效率低下，限制了其在工业生产中的应用。
随着科学技术的不断进步，许多新的手性分离技术被开发出来。其中最常用的是手性色谱技术。手性色谱是利用手性固定相与手性化合物之间的相互作用进行分离的方法。手性固定相通常是通过在固定相上修饰手性配体或手性聚合物来实现的。手性色谱技术具有分离效果好、选择性高、操作简便等优点，已成为手性分离的主要方法之一。
此外，手性电泳也是一种常用的手性分离技术。手性电泳是利用手性电泳介质和电场作用下的分子迁移速度差异进行分离的方法。手性电泳技术具有分离速度快、灵敏度高、分离效果好等特点，广泛应用于药物研发、食品分析等领域。
除了手性色谱和手性电泳，还有一些其他的手性分离技术被广泛研究和应用。例如手性萃取、手性膜分离、手性固相萃取等。这些技术在手性分离领域发挥着重要作用，为研究人员提供了多种选择。
手性分离技术的发展不仅推动了有机化学领域的进步，也为药物研发、食品安全等领域提供了有力支持。然而，目前仍然存在一些挑战和问题。例如，手性分离技术的选择性和效率有待进一步提高，某些手性化合物的分离仍然困难。此外，一些手性分离技术的操作复杂、设备昂贵，限制了其在工业生产中的应用。
因此，未来的研究方向之一是开发更高效、更具选择性的手性分离技术。同时，还需要进一步研究手性分离机理，以更好地理解手性分离过程。此外，还可以探索新的手性分离方法，发现更多适用于不同手性化合物的分离技术。
有机化学基础知识点手性化合物的分离与合成
有机化学基础知识点手性化合物的分离与合成
有机化学基础知识点：手性化合物的分离与合成
手性化合物在有机化学领域中扮演着重要的角色，它们具有两种非对称的镜像异构体，即左旋和右旋。手性化合物的分离与合成是有机化学中的一项重要技术和研究内容。本文将探讨手性化合物的分离与合成的基础知识点。
一、手性化合物的分离方法
1. 基于手性配体的手性柱层析法
手性柱层析法是一种基于手性配体与目标分子之间的亲和性进行分离的方法。通过选择适当的手性配体，可以实现对手性化合物的分离纯化。例如，利用氨基酸衍生物作为手性配体，可以成功地分离出手性氨基酸和手性药物等。
2. 经典拆分结晶法
经典拆分结晶法是一种通过晶体生长的方式分离手性化合物的方法。通过合适的溶剂和配体选择，可以在晶体生长过程中实现手性化合物的拆分和纯化。这种方法适用于一些具有较高拆分度的手性化合物。
3. 手性萃取法
手性萃取法是一种利用手性选择性较大的手性萃取剂对手性化合物进行分离的方法。通常通过控制温度、pH值和萃取剂浓度等条件，实现对手性化合物的选择性萃取。手性萃取法在手性酮、手性醇以及手性药物等的分离中得到了广泛应用。
二、手性化合物的合成方法
1. 左旋-右旋互换法
左旋-右旋互换法是一种将一种手性化合物转化为其对映异构体的方法。通常可通过二氧化硫气体的作用，将左旋手性化合物转化为右旋手性化合物，或者通过酸碱反应进行互换。这种方法在手性药物和手性农药的合成中得到了广泛应用。
2. 手性催化剂的应用
手性催化剂是一种能够选择性地促使手性化合物发生反应的催化剂。通过催化剂的选择，可以实现手性化合物的不对称合成。例如，手性金属配合物催化剂在不对称氢化和不对称还原反应中起到了关键作用。
3. 有机合成中的修饰法
有机合成中的修饰法是一种通过对已有手性分子进行化学修饰，合成新的手性分子的方法。通过对已有手性分子的保留或改变官能团，可以得到一系列具有不同手性的化合物。这种方法在新药开发和杂环合成中得到了广泛应用。
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。未来，随着研究的深入，手性识别与拆分的方法和策略也将不断发展和完善，为有机化学的发展和应用带来更多的机遇和挑战。
色谱分析中的手性分离技术
色谱分析中的手性分离技术
色谱分析是一种常见的分离和检测技术，它可以通过不同成分在色谱柱上的运移速度差异，实现样品中组分的分离。而手性分离技术则是其中一种具有广泛应用的技术。
手性分离技术又称拆分体分离技术，是指将具有手性的化合物分离成其对映异构体的过程。手性分离技术主要有两种：手性凝胶色谱和手性高效液相色谱。
手性凝胶色谱是一种传统的手性分离技术，它利用具有手性结构的聚合物凝胶作为色谱填料，通过样品分子与凝胶之间的分子识别作用实现分离。手性凝胶色谱是一种相对简单的手性分离技术，但是由于其分离程度较低，通常用于对手性分析的初步筛查。
手性高效液相色谱是一种高效手性分离技术，它基于手性色谱填料的表面手性区分作用和反相分离作用，实现对手性化合物的高效分离。在手性高效液相色谱中，手性色谱柱成为关键的分离工具，色谱柱内填充了各种具有手性结构的填料，如纳米结构材料、束缚配体、离子交换树脂等。
手性高效液相色谱技术需要精密的操作和控制技术，同时对手性填料的选择和性能也十分关键。常见的手性高效液相色谱模式包括正相模式、反相模式和杂相模式。正相模式下，填料是手性站点，流动相是水/有机溶剂混合物，溶液的极性越强，分离能力越高；反相模式下，填料是非手性的，分离基于无手性分子和手性分子与填料的相互作用，流动相是弱极性有机溶剂/水混合物；杂相模式是正相和反相模式的结合。
手性高效液相色谱技术在制药、化妆品、食品、医疗诊断等领域得到了广泛应用。例如，在药物研发中，手性高效液相色谱可以对药物的对映异构体进行分离和鉴定，以确定对映异构体的药效和安全性；在食品领域，手性高效液相色谱可以对添加的手性能呈现不同风味的香料成分的组成比例进行分离和鉴定。
当然，手性分离技术也存在一些困难和局限性。一方面，手性化合物的对映异构体之间的物理和化学性质非常相似，因此分离困难。另一方面，手性化合物的分离需要精密的手性填料和色谱柱控制技术，手性柱的制备和使用成本也较高。
手性拆分进展
高等药物分析化学读书报告
1
手性拆分技术进展
高等药物分析化学读书报告
2
手性拆分技术进展
手性拆分(chial resolution)称光学拆分或外消旋体拆分(optical
resolution)，为立体化学上，用以分离外消旋化合物成为两个不同的镜像异构的方法。近几十年在工业上应用很广，尤其在手性药物开发上，已逐渐成为新药发展重要方向和热点领域。当前，用于手性物质拆分的方法主要有：化学拆分法、毛细管电泳技术、色谱分析法、萃取拆分法、聚合膜拆分法。
一、化学拆分法
（一）晶种结晶法 是在饱和或过饱和的外消旋体溶液中加入其中一个对映异构体的晶种, 使该对映异构体稍稍过量而造成不对称环境, 结晶就会按非平衡的过程进行。应当指出的是,优先结晶方法仅适用于拆分能形成聚集体的外消旋体, 而且该聚集体是稳定的结晶形式。换句话讲,假若该外消旋体可以是以聚集物或外消旋化合物的形式存在, 但在某一定的温度范围内,只可以用聚集物的形式结晶出来,而不是产生外消旋化合物的结晶。1934 年，
Duschinsky【1】 首次应用该方法实现了盐酸组氨酸的分离。
(二）外消旋体的不对称转换 一对合成的外消旋体由于在非手性条件下物理、化学性质相同，普通的分离方法如蒸馏、重结晶等在这种情况下时无能为力的。因此要设法先将一对对映异构体变成非对映体，然后再借用二者物理、化学性质的区别，将他们分开，制纯，再分别将非对映异构体分解，得回两个纯的对映体。这种方法一般需要被拆分的分子中有一个易发生反应的基团，如羧酸、碱基等，然后让它们与一个纯的（+）或（-）光活性化合物反应，形成盐或酯，这样就形成了一对非对映异构体。如：
常用的光化学试剂有：光活性碱：奎宁、马钱子碱等
光活性酸：酒石酸、樟脑磺酸等
1853 年， Pastrure【2】对该种拆分方法进行了全面概括酸碱性的外消旋体的拆分方面具有明显的优势，但也存在一定的局限性拆分过程中使用的手性试剂是拆分成功与否的关键合适的拆分剂应具备以下条件: 1 、必须容易与外消旋体中的2、个对映体结合生成非对映异构体，经拆分后又容易实现原高等药物分析化学读书报告
手性拆分 2
手性拆分
手性拆分（Chiral resolution），亦称光学拆分（Optical resolution）或外消旋体拆分，为立体化学上，用以分离外消旋化合物成为两个不同的镜像异构物的方法。[1]为生产具有光学活性药物的重要工具。
与不对称合成法比较，手性拆分的缺点为尽有50％的产率。有时在拆分的同时将不需要的对映异构体外消旋化，使其不断转化为需要的一个对映体，将拆分和外消旋化同时进行，从而使拆分的产率超过50％。这种方法称为动态动力学拆分。酮的烯醇化是常用的外消旋化反应。
拆分方法
结晶拆分法
晶种结晶法：也称优先结晶法。是向热的饱和或过饱和的外消旋溶液中，加入一种纯光活性异构体的晶种，创造出不对称的环境。冷却到一定的温度。这时稍微过量的与晶种相同的异构体就会优先结晶出来。滤去晶体后，在剩下的母液中再加入水和消旋体制成的热饱和溶液，再冷却到一定的温度。这时另一个稍微过剩的异构体就会结晶出来。理论上讲，如果原料能形成聚集体的外消旋体，那么将上述过程反复进行就可以将一对对映体转化为纯的光学异构体。
没有纯对映异构体晶种的情况下，有时用结构相似的手性化合物，甚至用非手性的化合物作晶种，也能成功进行拆分。
晶种结晶法是在路易·巴斯德的工作的基础上发现的。文献上最早报道的应用是肾上腺素的拆分。
路易·巴士德首先发现酒石酸有右旋和左旋现象，并于1849年第一次进行手性拆分以分离两者。直到1882年，他示范了借着引晶技术从过饱和的酒石酸钠铵溶液中生成d-晶体及l-晶体，相反的手性晶体将会排列成相反的形状。
直接结晶拆分法：也称自发结晶拆分法。这是巴斯德最早发现的拆分方法。是指外消旋体在平衡时结晶自发形成聚集体（conglomerate），两个对映体都自发析出等量的互为镜像的对映结晶。对映结晶可以人工分开。
外消旋美沙酮可以通过这种方法拆分。[2]以50g的dl-美沙酮为起始原料，溶于石油醚并浓缩，加入两个毫米大小d-和l-晶体，在40°C下搅拌125小时后便可得到两个大的d-和l-晶体，产率各为50％。
有机分子的手性识别与拆分
有机分子的手性识别与拆分
手性，作为一个物理学概念，意味着物体的镜像形式是不可重合的。在有机化学领域，手性是指分子的结构与它的镜像完全不同，就像左右手一样。尽管两个手在外形上非常相似，但无论如何也无法完全重合。有机分子的手性识别与拆分是一项极其重要的研究领域，对于药物研发、催化剂设计和材料科学都具有重要意义。
手性分子在化学和生物学中普遍存在。例如，大多数药物都是立体异构体，其中一种立体异构体具有治疗效果，而另一种则可能是毒性物质。这就需要我们通过手性识别和拆分技术，能够有效地分离和获取目标手性分子。此外，手性分子还存在于天然产物中，如植物油、氨基酸和糖类等。对于这些天然产物的研究，了解其手性构型能够帮助我们更好地理解生命的本质。
手性识别是指通过某种方法，能够准确地分辨出手性分子中的手性构型。常见的手性识别方法包括手性分析仪器、手性色谱技术和手性化合物的化学反应等。其中，手性分析仪器如手性色谱质谱联用等，能够通过测量样品在手性分析仪器上的信号差异，来确定其手性构型。
手性识别的另一种方法是利用手性配体和手性催化剂。手性配体是一类具有手性的有机化合物，能够与手性分子特异性地发生相互作用，从而达到分离手性分子的目的。手性催化剂是一类具有手性的催化剂，可以选择性地催化手性分子之间的反应，从而使手性分子发生转化。通过这些手性配体和手性催化剂，我们能够在实验室中有效地进行手性识别和拆分。
手性拆分即指将手性分子中的手性构型分离出来。手性拆分的方法多样，可以利用化学反应、晶体学、肽酸衍生物、纳米技术等。其中，化学反应方法是最常用的手性拆分方法之一。通过对手性分子进行适宜的反应条件，使其中一个手性构型发生反应而另一个手性构型保持不变，从而实现手性分子的拆分。此外，晶体学技术也是一种常用的手性拆分方法。通过制备手性分子的单晶，通过晶体学的手段确定其手性构型，从而实现手性分子的拆分。 手性识别与拆分的研究不仅仅具有理论意义，更对应用性的领域有着重要作用。以医药领域为例，手性药物的合成和制备手段，直接关系到药物的疗效和安全性。对于手性药物，正确分辨其手性构型，并且制备纯度高的手性药物，能够达到最好的治疗效果，并减少不必要的副作用。此外，手性分子的拆分和纯化对于研发新型材料、合成高纯度的氨基酸或肽链等方面也具有重要意义。
手性分子的拆分技术
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手性分子的拆分技术
郝婷玉级材料工程
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[1]。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。化学不对称合成高旋光收率的反应仍然有限，即使如此，所得产物的旋光纯度对于多数应用仍不够高；生物的不对称合成具有很高的选择性，反应介质通常为稀缓冲水溶液，反应条件温和，但对底物要求高、反应慢、产物的分离困难，因而在应用上也受到一定的限制。（3）外消旋体拆分法：是在拆分剂的作用下，将外消旋体拆分成对映体。因为化学法合成外消旋体比较简单，这种方法成本相对较低，因而得到广泛应用。据统计，大约有65%的非天然手性药物是由外消旋体或中间产物拆分得到的。本文依据国内外相关文献报道，总结了外消旋体的拆分方法。
手性化合物的拆分方法
手性化合物的拆分方法
手性化合物的拆分方法主要有对映体分离法和酶催化法两种。
对映体分离法是指通过物理或化学方法将手性化合物中的对映体分离开来。常用的物理方法有晶体分离法和对映体选择性结晶法。晶体分离法是指利用手性化合物结晶时的差异，通过适当的选择溶剂和结晶条件，使其中一个对映体结晶出来，而另一个对映体仍保持在溶液中。对映体选择性结晶法则是利用对映体结晶时晶体生长速度的差异，通过选择合适的溶液浓度和温度，使其中一个对映体的晶体生长速度比另一个对映体快，从而实现对映体的分离。
酶催化法是利用手性化合物和酶之间的反应性差异进行对映体分离的方法。酶催化法主要通过酶的手性选择性来实现对映体的分离，其中最常用的是立体选择性催化酶。这种酶具有对手性底物具有高选择性催化作用的特点，通过调节反应条件和酶底物比例，可以将手性化合物中的对映体分离开来。
除了以上的方法，还有一些其他的手性化合物拆分方法，如手性色谱法、手性电泳法、手性转换法等。这些方法则是通过物理、化学或生物学手段对手性化合物进行选择性的分离和转化，以实现对映体的分离。