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非对映异构体的形成和拆分原理
[ 文章来源: | 文章作者: | 发布时间:2007-03-28|  字体: [ ]  
    利用外消旋体(式6-1中dlA)的化学性质仗其与某一光学活性试剂(拆分剂)(式6—1中dB)作用以生成两种非对映异构体的盐,然后利用两种非对映异构体盐的溶解度差异,将它们分离,最后再脱去拆分剂,便可以分别得到一对对映异构体。这是一种经典的应用最广的方法迄今为止,大多数光学活性药物的生产均用此方法。适用十这种光学拆分方法的外消旋体有酸、碱、醇、酚、醛、酮、酰胺及氨基酸。
    按式6—1,当A和B形成非对映异构体盐(式6-1中,dA·dB和lA·dB)时,若两者的旋光方向一致,则此种类型的盐称为p盐:旋光方向相反的A和B所形成的非对映异构体盐称为n盐。
    在通过形成非对映异构体的拆分方法中,拆分剂的选择是一个重要的影响因素。
    使用非对映异构体熬进行的拆分是以所生成盐溶解度之间的不同为基础的,在拆分过程中当A和B混合在一起进行成盐时,由于使用的溶剂不同,有时是n盐的结晶先形成,有时则是p盐的结晶先形成。  在对扁桃酸和α—苯乙胺形成非对映异构体盐的拆分研究中,人们认为这种差别的形成是由于其中一种化合物的分子穿过了另一种化合物的晶格所致。晶体X射线结晶学的研究揭示在不同盐的晶体中存在着氢键的网络系统,这种氢键网络不仅存在在每个晶胞之间,而且也存在在许多的离子柱状物中。氢键加上阳离子和阴离子的苯环之间的范德华力构成了非对映异构体盐固体之间的溶解度差异。
    根据非对映异构体之间溶解度差异进行的拆分方法,必须有两个必备的条件:①所形成的非对映异构体盐中至少有一个能够结晶:②两个非对映异构体盐的溶解度差别必须显著。而对这两个条件影响最大的还是结晶所使用的溶剂。文献报道,当用二甲氧基士的宁作拆分剂拆分2,2’— 二甲基—6,6'— 二羧酸基联苯时,在非特异性的溶剂中未能成功;当改用甲醇—丙酮(7:3)作溶剂拆分时得到约100%e.e..值的(S)—(+)—异构体。将从母液中回收的盐用丙酮结晶可得到约99%e.e.值的(R)—(—)—异构体。当溶解度差别比较大时,对映异构体盐只需通过用温热的溶剂冲洗或简单的研磨即可分离,而不需要重结晶。
    但是在拆分过程中有两种情况会妨碍拆分的正常进行。①如果两个非对映异构体之间可能发生相互作用生成复盐或加成化合物,其结果会产生两个非对映异构体同时结晶析出,得到消旋体的结晶。②两种非对映异构体在固态情况下可能发生部分混合形成固体溶液,也会达不到拆分的效果。
    在式6-1中使用光学活性的拆分剂B来拆分外消旋体A,在实际应用过程中也可以用光学活性的A作为拆分剂来拆分外消旋体B,这一过程称为“交互拆分”(reciprocal resolution)。例如,通常是用(—)—麻黄碱[(—)—Eph]来拆分外消旋的N—苄氧羰基丙氨酸[(±)—Z—AIa),但也可以用(—)—或(+)—的从苄氧羰基丙氨酸来拆分外消旋的麻黄碱。

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