立体有机化学中国科大-03手性化合物对映异构体纯度测定

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1、第三章手性化合物对映异构体纯度测定•判断不对称合成反应的价值•评价手性催化剂的效果•对映异构体生物活性研究立体化学研究的重要而基本的问题1手性化合物对映异构体纯度的测定•比旋光度测定法•NMR分析方法•色谱分析法对映体过量百分率与光学纯度百分率对映体过量百分率（）%ee=[R]-[S][R]+[S]100%=%R-%S光学纯度百分率（.）观察纯品%O.P=100%[a][a]2第一节旋光度测定法及其局限性旋光度测定仪器简介国产仪器：WZZ-1、WZZ-2、WZZ-1X、WXG-4等。精确度：±0.002

2、°，钠灯D线，不控温，样品管体积10ml。进口仪器：±0.001°，双波长，控温、变温，样品管体积1ml。31.[a]λtmax多数场合未知，已发表的数据未必可靠;2.被测物要有中等以上的旋光能力，否则误差大;3.旋光度的测定受样品浓度、测定温度、少亮高旋光性杂质、溶剂等多种因素的非线性影响;4.样品用量大（数百mg），而有些手性化合物量很少。旋光度测定法的局限性：旋光度测定法及其局限性精确度、可靠性越来越不能满足现代立体化实验研究的要求!4非对映体——NMR信号理论上有差别，但NMR谱仪不一定能测出

3、！第二节NMR分析方法一、概述：对映体——NMR信号重合三种方法实现测定：CDA--ChiralDerivatizingAgentCSA--ChiralSolvatingAgentCSR--ChiralShiftReagent对映体非对映异构体非对映异构关系缔合物测定CDACSACSR测定两个重要参数非对映异构基团位移差Dd两信号的强度积分比决定能否测定决定精确度5二.应用CDA的NMR方法NMR分析方法1HNMR-Mosher试剂可将MTPA转变成酰氯再进行衍生化反应，加DCC或DMAP。优势构象空间

4、障碍大的醇或胺MTPA共平面CCOOHF3CCH3OPhR2R1HOHR2R1H2NHF3COHOPhCH3OR1R2F3CHNHOPhCH3OR1R2++6NMR分析方法MTPA试剂应用实例+(R)-MTPA(R)(S)(R,R)(R,S)芳香环的磁各向异性导致两个结构中的CH3和CMe3的化学位移各自分别不同。71）使基质完全转化(试剂过量)，避免因动力学拆分引起的两对映体比例变化。2）分离纯化过程中，不要发生相对富集化。1）稳定（在较高温度、酸、碱条件下不外消旋化）；2）有确定的优势构象，Dd大;

5、3）含有合适的探针基团：1H(OCH3)、19F(CF3)；4)其衍生物挥发性、溶解性均好，还可用于GC或HPLC。MTPA试剂的优点：应用CDA的NMR方法操作注意事项：8应用CDA的NMR方法手性衍生化试剂a-甲氧基苦杏仁酸a-苯基丁酸a-甲氧基-a-五氟苯基丙酸MMPAL-薄荷基乙酰氯(+)-樟脑-10-磺酰氯***9相同化合物中：19FDd(0.11-0.71)ppm1HDd(0.03-0.13)ppm2.1H以外的核—19FNMR分析方法——19F–NMR的应用19F–NMR测O.P.优点:a

6、.信号简单，灵敏度高，信号出现在无其他核干扰的区域；b.Dd19F>1HCF3COOH为内标10许多立体化学家认为：上述两种因素在非对映异构基团之间引起的差别可忽略。2）13C—NMR的应用研究NMR分析方法——13C–NMR的应用一般认为：13CNMR不宜用于定量（NOE效应不同，驰豫时间不同）a.可用于O.P.测定；b.DdC>DdH1113C–NMR的应用研究12TMPEA+RCOOH非对映异构酰胺系统研究它们的DdC，发现：a.定量有系统误差（达17%）b.遮盖少，外露的C原子DdC大，线性分子

7、的DdC并不比DdH大。3)31P–NMR、15N–NMR也可用。TMPEA13C–NMR的应用研究133.镧化物位移试剂的应用NMR分析方法——镧化物位移试剂CDADd不够大Eu(fod)3Dd显著增大Eu(fod)3的作用原理:4.影响CDA方法测定精度的因素仪器质量、均场情况、Dd大小。14三、应用CSA的NMR方法NMR分析方法1、作用原理对映体CSA非对映异构关系缔合物Dd产生的原因*CSA无需旋光纯就能产生Dd，但O.P.越高，Dd越大；*当对映体之一大大过量，且溶质自身能互相缔合时，没有C

8、SA也能产生诱导Dd，过量的对映体即CSA。非对映异构基团故有化学位移差缔合程度之差别权重平均值152、效果较好的CSANMR分析方法—应用CSA的NMR方法12Ara.Ph**c.9-Anthb.1-Napha.Ar=Ph,R=H,R’=Hb.Ar=1-Naph,R=H,R’=Hc.Ar=Ph,R=Me,R’=Med.Ar=1-Naph,R=Me,R’=Me1和2都有一个芳基直接连在手性中心，可产生选择性抗磁屏蔽，Dd大!!!1c效果最好