立体有机化学中国科大-02获得光学活性化合物的方法

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1、第二章获得光学活性化合物的方法一、从天然产物(chiralpool)中分离天然手性化合物主要有下列几类：碳水化合物有机酸氨基酸萜类化合物生物碱1碳水化合物天然手性化合物——D-(+)-葡萄糖GlucoseD-(-)-果糖FructoseD-(+)-木糖XyloseD-(-)-阿拉伯糖ArabinoseD-(+)-半乳糖Galactose2L-(+)-酒石酸D-(+)-乳酸L-(-)-苹果酸TartaricacidLacticacidMalicacid有机酸天然手性化合物3氨基酸20种常见氨基酸都可分离纯化得到。天然手性化合物4萜类化合物天然手性化

2、合物（+）-樟脑(+)-camphor（+）-a-蒎烯(+)-a-pinene（-）-香芹酮(R)-(-)-carvone（-）-薄荷醇(-)-memthol（+）-宁烯(R)-(+)-limonene5生物碱天然手性化合物D-(-)-麻黄碱(1R,2S)-(-)-ephedrine（+）-辛可宁(cinchonine)（-）-辛可尼丁(cinchonidine)（-）-吗啡碱(morphine)6二、天然产物的化学改造获得光学活性化合物的方法例Br2HSO3Cl（+）-a-溴樟脑-p-磺酸（+）-樟脑-10-磺酸Ac2OH2SO4KOH260oCHNO3

3、酯化、胺化、酰化……7L-（+）-酒石酸TADDOLDIOP天然产物的化学改造8天然产物的化学改造9三、外消旋混合物的直接结晶拆分法一.外消旋体中两种对映体的性质1.气态、液态、溶液中物性完全相同（除旋光方向）同种对映体的晶间力F同2.晶体中相反对应体的晶间力F反F同F反可分三种情况F同>F反F同F反F同

4、0%(-)溶解度曲线111.接种晶种拆分法外消旋体种两中对映体的性质(±)-A热饱和溶液加(+)-A晶种冷却加(±)-A热饱和溶液加(-)-A晶种冷却不断加入(±)-A，不断分别分离出(+)-A和(-)-A晶体最简便、经济的方法，但适用该方法分离的化合物不多。（-）-A结晶母液[含过量(-)-A](+)-A结晶122.光学活性溶剂拆分法外消旋体种两中对映体的性质例：光学活性溶剂(+)-酒石酸异丙酯（-）-α-蒎烯被拆分化合物作用力不同溶解度不同光学活性溶剂(+)-A(-)-A13一、原理四、外消旋体的化学拆分（应用最多）对映体物化性质相同非对映异构体物化性

5、质不同二、拆分实例介绍光学活性试剂溶解性色谱性能不同分离(+)-酒石酸+TMPEATTA1:1异丙醇热饱和溶液冷却14(-)-TMPEA.(+)-TTA盐结晶母液[含过量(+).(+)盐]反复重结晶数次m.p.179-180oCCH2Cl2NaOH/H2O有机相(-)-TMPEA水相(+)-TTA-Na+(+)-TTA（回收）单轮拆分总收率25%(+)-TMPEAo.p.97.3%(-)-TMPEAo.p.96.4%CH2Cl2NaOH/H2OH+有机相-部分光活(+)-TMPEA水相(+)-TTA-Na+(+)-TTA（回收）H+(-)-TTA异丙醇热饱

6、和溶液冷却(+)-TMPEA.(-)-TTA盐结晶反复重结晶数次m.p.179-180oC(+)-TMPEA(-)-TTA15外消旋体的化学拆分拆解成功的关键：选择合适的溶剂合适的拆分剂三、合适拆分剂应具备的条件1.易与基质结合非对映异构体分离易再生2.生成的非对映异构体之一易结晶，且溶解度差别大酸碱盐（易结晶）+H+(OHˉ)再生酸or碱3.拆解剂光学纯度尽可能高4.价廉易得或方便回收16被拆物拆分剂产物外消旋体的化学拆分酸碱盐碱酸盐醛,酮胺的衍生物肟,腙,亚胺,缩胺脲醇酸,异腈酸酯酯,胺基甲酸酯无酸、碱基团的化合物引入酸、碱基团后再拆分例手性碱17五、

7、包络拆分法（InclusionResolution）3、固态包络法。原理：利用光活主体(host)与外消旋客体(guest)分子对映体之一之间的π-π相互作用、氢键作用等分子识别功能形成稳定的超分子化合物—实现对映体的分离。方法：1、吸收法—用主体把不能溶解的客体对映体之一溶解下来；2、结晶法—客体在主体中被溶解再从中结晶出；18包络拆分法（InclusionResolution）例：形成包和物结晶析出A.光活去氢胆酸拆分亚砜X=H,Cl,Br,CH3,CH3O-当X=CH3，二者按比例溶于Et2O,72h获得(R)-亚砜＞99%eeB.胆汁酸拆分环氧乙烷

8、衍生物2:1溶于2-丁醇或苯(或甲苯)得(S,S)-(-)-95%