实验一铈酸锶的微波合成与结构表征.docVIP

实验十五 外消旋苯基琥珀酸的拆分及光学纯度测定 [1- 7 ] 实验目的 l）了解分子手性的特性和对映体拆分原理。 2）学习化学衍生一结晶拆分外消旋化合物实验技术。 3）掌握旋光法测定手性化合物光学纯度实验技术。 4）学习手性高效液相色谱实验技术。 实验原理 手性化合物不仅牵涉到立体化学等基本化学问题，而且其独特的光活性和在生物体内的生理作用差异，在材料科学和生命科学也日益引起人们的重视。例如，目前市场上有30％～40％的药物含有手性分子结构。 手性分离分析是获取和研究手性化合物的重要实验技术。本实验采用天然的L-（-）-脯氨酸结晶拆分外消旋苯基琥珀酸（ Phenylsuccinic acid , PSA ) , 并通过旋光法和手性高效液相色谱法测定苯基琥珀酸产物的对映体纯度。 1．外消旋苯基琥珀酸的化学拆分 外消旋化合物的拆分是获得单一对映体的一个重要途径，主要有化学法、生物法和色谱法。化学法是最常见的拆分方法，其基本原理是首先通过化学反应把对映体转变成非对映体，然后利用非对映体间的物理化学性质差异，使用常规方法分离，再将所得的非对映体分解得到原来的对映体，即达到拆分的目的。 本实验以天然光学纯的 L -（-）-脯氨酸作为拆分剂，与外消旋的苯基琥珀酸作用生成非对映体的盐。利用这两种非对映体的盐在异丙醇中的溶解度不同，用分步结晶方法将它们拆分，然后再用酸处理已拆分的盐，使苯基琥珀酸重新游离出来，得到较纯的（ + ）-或（-）-苯基琥珀酸。 2．手性高效液相色谱拆分苯基琥珀酸对映体 高效液相色谱法在拆分对映体时通常有两种方法：间接法和直接法。采用间接法时，将对映体混合物与光学纯的手性试剂反应，生成两个非对映异构体，然后用常规的色谱方法分离。直接法有手性固定相法和手性流动相添加剂法两种方式。手性流动相添加剂法是在流动相中加人手性流动相添加剂，利用非手性固定相进行拆分；手性固定相法则是利用手性固定相进行色谱拆分。手性高效液相色谱不仅用于分离分析对映体，而且可以成为制备单一构型对映体的强有力手段。 本实验采用七（ 2 , 3 , 6 -三-O-甲基）-β-环糊精（ TM –β- CD ）手性流动相添加剂法，在反相色谱柱上拆分苯基琥珀酸对映体。其基本原理是：甲基化β- CD 能够强烈地吸附于 ODS 柱固定相表面形成动态手性固定相。（ + ）- 和（一）-苯基琥珀酸与β一环糊精手性疏水空腔的包配程度不同而被色谱分离。 实验仪器与试剂 1．仪器 1）美国 TSP 公司 HPLC 仪：3500-3200 型梯度泵； UV-2000型吸收检测器； Rheodyne77251 进样阀；PC1000色谱工作站。 Nova - Pak C18( 3.9mm ×150mm , 4μm）。 2) PE341 旋光仪。 3）微熔点测定仪。 2．试剂 1）外消旋苯基琥珀酸和 L -（-）-脯氨酸。 2）七（2，3，6 - 三 – O- 甲基）- β - 环糊精（ TM-β- CD ）。 3）异丙醇、丙酮和无水乙醇等溶剂。 实验步骤 1. L -脯氨酸结晶拆分外消旋琥珀酸 (1）非对映体的制备与分离 在 100 mL 圆形烧瓶中加人 1.949 ( 0.01mol ）苯基琥珀酸和 50mL 异丙醇，溶解后加人 1.159 ( 0.01mol ) L-脯氨酸粉末。电磁搅拌 3min ，加热回流 30min 。在回流过程，脯氨酸逐渐溶解， (+）-双脯氨酸苯基琥珀酸盐形成并开始从溶液中析出固体。反应液放置15 min，自然冷却至室温，析出白色小颗粒状固体。若没有沉淀析出，可加人少量晶种搅拌破坏过饱和平衡让其析出沉淀。然后进行过滤，沉淀用 15mL 丙酮洗涤两次，抽滤 5 min，得到白色（+) - 双脯氨酸苯基琥珀酸盐固体产物。 (2) (+）-苯基珑拍酸的制备 将（+）-双脯氨酸苯基琥珀酸盐固体产物加人到经冰水浴冷却的 10mL 6mol/L的 HCI 中，搅拌5min，然后抽滤，再用冰浴冷却水洗涤两次（每次各15mL ) ，得到白色（+）-苯基琥珀酸固体。粗产品在空气中干燥、称量、计算产率。 (3) （-）-苯基琥珀酸的制备 将析出（+）-双脯氨酸苯基琥珀酸盐固体的过滤液蒸干。残留物中加人 10mL 6mol/L的HCI，搅拌 10min。然后过滤，得到白色（-）-苯基琥珀酸固体粗产品。为进一步提高产品的光学纯度，可将粗产物用 L -脯氨酸 /无水乙醇重新衍生结晶拆分。 2．旋光值和熔点测定 将（+）-或（-）-苯基琥珀酸产品准确称量后，配成 4％的丙酮溶液，采用旋光仪测（+）-或（-）-苯基琥珀酸的旋光值，并计算产物的光学纯度。采用微熔点测定仪测定（+）-或（-）-苯基琥珀酸的熔点。将测定结果填人表 22 .