手性衍生劑
編輯手性衍生劑(CDA)也被稱為手性分解試劑,是一種手性輔助劑,用于將對映體的混合物轉化為非對映體,以便分析混合物中存在的每種對映體的數量。分析可以通過光譜法或色譜法進行。隨著手性HPLC的普及,手性衍生劑的使用已經減少了。除了分析,手性衍生劑還用于手性解析,即對映體的實際物理分離。
手性衍生劑的歷史
編輯自從化學家可以使用核磁共振光譜以來,已經有許多關于這種技術應用的研究。其中一項研究注意到兩個非對映體的化學位移(即峰值之間的距離)的差異。相反,作為對映體的兩個化合物具有相同的核磁共振光譜特性。有人推斷,如果一個對映體的混合物可以通過與另一種本身是手性的化學品結合而轉化為非對映體的混合物,就有可能使用核磁共振來區分這種新的混合物,從而了解原始對映體的混合物。這項技術的xxx個流行例子是由HarryS.Mosher在1969年發表的。使用的手性劑是MTPA(α-甲氧基-α-(三氟甲基)苯乙酸)的單一對映體,也被稱為莫舍爾酸。相應的氯化酸也被稱為Mosher氯化酸,由此產生的非對映體酯被稱為Mosher酯。另一個系統是1977年開發的Pirkle'sAlcohol。
手性衍生劑的要求
編輯CDA的一般使用和設計要遵守以下規則,以便CDA能有效地確定分析物的立體化學性質。CDA必須是對映體純的,或者(不那么令人滿意的)其對映體純度必須是準確的。CDA與兩種對映體的反應在反應條件下應達到完全。CDA在衍生化或分析條件下不得外消旋。其附著力應足夠溫和,以便底物也不會消旋。如果通過HPLC完成分析,CDA必須包含一個發色團以提高可檢測性。如果通過NMR完成分析,CDA應該有一個官能團,在結果的NMR譜中產生一個單色,這個單色必須遠離其他峰。Mosher方法Mosher酸,通過其氯化酸衍生物,很容易與醇和胺反應,分別產生酯和酰胺。由于該酸上沒有α-質子,所以在反應條件下,可以防止立體化學保真度的損失。因此,使用對映體純的莫舍爾酸可以測定簡單的手性胺和醇的構型。例如,1-苯乙醇的(R)-和(S)-對映體與(S)-氯化莫舍爾酸反應,分別產生(R,S)-和(S,S)-非對映體,在核磁共振中可以區分出來。CFNA(莫舍爾酸的替代物)一種較新的手性衍生劑(CDA),α-氰基-α-氟(2-萘基)-乙酸(2-CFNA),通過手性HPLC分離外消旋的2-CFNA甲基酯,制備成光學純的形式。該酯是由α-氰基(2-萘基)乙酸甲酯用FClO3氟化而得。2-CFNA已被證明是一種比Mosher's劑更優越的CDA,可以測定伯醇的對映體過量。使用CDA的色譜法CDA與目標分析物反應后,可使用色譜法來分離所產生的產物。
一般來說,色譜法可用于分離手性化合物,以繞過困難的結晶和/或收集溶液中所有非對映體對。色譜法也有很多變化(如HPLC、氣相色譜、閃蒸色譜),對不同類別的分子有廣泛的適用性。CDA分離手性分子的能力取決于色譜法的兩個主要機制。
流動相中的差異溶解
編輯固定相上的差異吸附赫爾姆琴定理赫爾姆琴定理是用來預測吸附在表面上的非對映體(包括由CDA形成的非對映體)的洗脫順序和分離程度的理論模型。盡管赫爾姆琴定理是針對硅膠上的酰胺類物質的液相色譜法,但該定理為其他分子提供了基本準則。赫爾姆欽定理是:。非對映體在溶液中和被吸附時的形態是相同的。非對映體主要通過氫鍵與表面(正相色譜中的硅膠)結合。只有當分子能夠通過兩個接觸點(兩個氫鍵)吸附在硅膠上時,才有望對非對映體進行明顯的解析。α碳(R2)和氮(R1)上有笨重的取代基的非對映體,可以通過氫鍵吸附在硅膠上。
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