手性物质的分离.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,01,02,03,手性的概念手性物质分离的意义,手性物质分离的一般方法,手性色谱分离方法,02,01,手性的概念手性物质分离的意义,04,01 手性的概念,（,1）手性及对应异构体的概念,物质与其镜像不能重合的现象叫做手性。,两种互为镜像关系且不能重叠的分子称为手性分子，或对映异构体。,（2）手性分子的特点,除了利用偏光照射所产生的角度偏差正负值相反外，对映异构体在化学特性、物理特性上大致相同。,（1)手性源合成法,0,6,手性源合成法是以单一对映体的手性化合物为原料合成另外的手性化合物的单一对映体，这是化学家常用的方法。,由于原料的立体结构决定着产物的立体构型，获得制备所需对映体的手性原料是关键。但天然手性物质的品种和数量有限，满足不了实际需求。利用天然手性物质衍生出所需的手性化合物，反应步骤较多，难度较大。,(2)结晶拆分法,结晶拆分法是基于对映体与手性物质形成非对映体盐或共价衍生物，然后利用非对映体的性质差异进行分离（如分级结晶），再将衍生物还原为对映体。,结晶拆分法分为晶体机械拆分法和接种结晶拆分法。,晶体机械拆分法是将外消旋混合物从溶液中结晶析出，依据两种对映体结晶形态的差别，从结晶物中进行手工分离。这一方法耗时费力，仅能应用于实验室研究。,07,接种结晶拆分法是采用加入纯对映体之一的晶种，将附在播入的晶种上的同种对映体析出的分步结晶分离方式。,虽然结晶拆分法操作简单，但要耗费大量的时间、劳力和物力，而其实验与预期存在很大偏差，因此应用不广泛,（3）,化学拆分法,化学拆分法是通过化学反应的方法，即用手性试剂将外消旋体中的两种对映体转化为非对映异构体，然后利用非对映异构体之间物理化学性质的不同将二者拆分开。拆分成功的关键是选择合适的拆分剂，合适的拆分剂应该是能够与对映体生成非对映异构体，且溶解度差别较大，经拆分后，易再生为原来的对映体。,虽然这种方法一直被作为重要的拆分方法，但其局限性也很明显：,（1）拆分剂和溶剂的选择较为盲目。,（2）拆分的产率和产品的对映纯度不高。,（3）适用于手性拆分的对映体的类型不多。,（4）酶拆分法,0,8,酶对光学活性异构体有选择性地进行酶解作用，使外消旋体中一种光学异构体酶解较快，而另一种酶解较慢，或不发生酶解，在适当的条件下被保留而达到分离。,酶拆分的主要途径为主体选择性水解、酶化和转酶作用。,酶催化的副反应很少、产率高、反应的条件较为温和，酶无毒、易降解、不会造成环境污染。但该法仅能适用于酶促反应体系，酶制剂品种有限，酶易被破坏不稳定，制剂的价格较高，阻碍了其应用发展。,（5）膜拆分法,液膜拆分法是将具有手性选择能力的载体溶解在某种液体溶剂中，通过与某个异构体特异性的结合，将其从上相转移到下相，从而实现对映体的分离。但是由于液膜稳定性较差，其工业应用一直受到很大的限制。,为了克服液膜的不稳定性，固膜得到了很大的发展。固膜拆分法是不同的对映体通过选择性扩散或吸附来完成跨膜过程。选择性扩散固膜一般不带特殊的手性拆分剂，形成选择性扩散的原,0,9,因是一种异构体比另一种异构体在固膜中更容易扩散。选择性吸附固膜主要是利用嵌在聚合物母体中的手性拆分剂与对映体之间特殊的分子间作用来进行手性拆分，通常一种异构体被较多的选择性吸附在手性拆分剂上，而另一种异构体则较多的游离在聚合物母体之中,。,由于选择性与透过通量之间成反比例关系，选择性扩散固膜的应用受到了限制，只有通过扩大膜面积或者增加平衡级数来弥补，这在实际应用中很不经济。而选择性吸附固膜可以在选择性和透过通量两方面同时提高，从而使其在手性拆分工业中的大规模应用成为可能。,（6）,萃取拆分法,萃取拆分法是利用萃取剂与拆分物中两对映体的亲和作用力的差异或化学作用的差异来进行拆分的方法。目前有三种萃取拆分方法：亲和萃取拆分法、配位萃取拆分法和形成非对映立体异构体萃取拆分法。,萃取拆分法适用性强，效率高，成本低，可连续化操作，可以实现萃取拆分过程与外消旋化反应一体化。,在拆分过程中使没有应用价值的对映体能连续地转化成所需要的对映体，使外消旋化产生的所需对映体萃入萃取相,10,萃余相中富集的无应用价值的对映体进行外消旋化反应，从而克服了单纯外消旋过程的缺陷。,在拆分过程中所选择的萃取剂是具有手性的，萃取剂的选择是拆分关键。,03,手性色谱分离法,常用于色谱分离的色谱技术,12,1.薄层色谱（TLC）,2.气相色谱（GC）,3.毛细管电泳（CE),4.超临界流体色谱法（SFC）,5.高效液相色谱（HPLC）,6.模拟移动床色谱技术（SMB）（用于对应体大规模制备）,张展程,13化学,资环学院,感谢各位聆听,Thanks for Listening,