Диастереомерная рекристаллизация

Рисунок 1: Фазовая диаграмма температуры плавления (с использованием уравнения Шредера – Ван Лаара) прототипной диастереомерной системы. Примечание. Полезность в кристаллизации, опосредованной растворителем, неявно предполагает идеальное поведение (в том смысле, что смена растворителя не изменит состав бинарной эвтектики). В этом примере, если предположить, что это рацемат (смесь энантиомеров 50:50), а затем с эвтектикой 0,23, максимальный выход, который мы можем ожидать от системы посредством кристаллизации, составляет 35%.

Диастереомерная перекристаллизация это метод хирального разделения энантиомеров — из рацемической смеси. Он отличается от асимметричного синтеза , целью которого является получение одного энантиомера с самого начала, тем, что диастереомерная перекристаллизация разделяет два энантиомера, которые уже смешались в один раствор. Стратегия диастереомерной рекристаллизации включает два этапа. Первым шагом является преобразование энантиомеров в диастереомеры посредством химической реакции. Смесь энантиомеров может содержать два изомера молекулы с одним хиральным центром. После добавления второго хирального центра в определенном месте два изомера по-прежнему различны, но они больше не являются зеркальными отражениями друг друга; скорее, они становятся диастереомерами.

В прототипном примере смесь энантиомеров R и S с одним хиральным центром станет смесью диастереомеров (R,S) и (S,S). поясняется обозначение RS ( Здесь .) Преобразование энантиомерной смеси в пару диастереомеров, в зависимости от природы химических веществ, может осуществляться посредством образования ковалентной связи с энантиочистым разделяющим агентом или путем образования соли, причем последнее особенно удобно. поскольку кислотно-основная химия обычно довольно проста с эксплуатационной точки зрения и дает высокий выход.

Вторым шагом после образования диастереомеров является их разделение с помощью перекристаллизации . Это возможно, поскольку энантиомеры имеют общие физические свойства, такие как температура плавления и температура кипения , но диастереомеры имеют разные химические свойства, поэтому их можно разделить, как любые две разные молекулы. Именно эти, теперь уже другие, физические свойства, например, температура плавления и энтальпия плавления , определяют эвтектический состав (см. Эвтектическая система ), который коррелирует с максимальным выходом чистого диастереомера при кристаллизации ( R _max , см. пример фазовой диаграммы температуры плавления диастереомерная система во всех композициях на рисунке 1). Были разработаны различные методы проверки разрешения диастереомеров путем определения эвтектического состава как средства ранжирования по эффективности выхода.