基本介紹
- 中文名：外消旋（變）體
- 所屬學科：化學
- 標記方法：D，L-
基本概述,摺疊拆分步驟,摺疊類型簡介,
基本概述
外消旋體它由旋光方向相反、旋光能力相同的分子等量混合而成，其旋光性因這些分子間的作用而相互抵消，因而是不旋光的。並且，雖然對映體的物理性質一般相同，但外消旋體的物理性質如熔點、溶解度等與對應的對映體性質常常是不相同的。外消旋體常用D，L-標記，組成外消旋體的兩種分子除旋光方向相反外，其他物理、化學性質相同，外消旋體是由一個具有潛手性中心的分子在生成一個手性中心時的必然產物。
根據藥物的不同，有些藥物是其多個對映體之一，而有些藥物則為外消旋體。事前必須就藥物對映體的藥理學效果作驗證，以減少危險發生。
摺疊拆分步驟
如果要從外消旋體的一對對映體中分離出其中之一，必須經過拆分的步驟。
拆分原理
1、通過化學反應：一對合成的外消旋體由於在非手性條件下物、化性質相同，普通的分離方法如蒸餾、重結晶等在這種情況下是無能為力的。因此要設法先將一對對映體變成非對映體，然後再借用二者物化性質的區別，將它們分開、制純，再分別將非對映體分解，得回兩個純的對映體。這種方法一般需要被拆分的分子中有一個易發生反應的基團，如羧基、鹼基等，然後讓它們與一個純的(+)或(-)光活化合物反應，形成鹽，這樣就形成了一對非對映體。
2、酶解法：有時用酶解的方法，可以將外消旋體分開，酶對底物具有非常嚴格的空間選擇反應性能。也可以說它的性能非常專一。專一和選擇這兩個詞有時含混，但目前的討論，可以暫不計較。例如合成的DL—丙氨酸經乙醯化後，通過由豬腎內取得的一個酶，水解L型丙氨酸的乙醯化物的速率要比D型的快得多。因此就可以把Dl—乙醯化物變為L—(+)—丙氨酸和D—(-)—乙醯丙氨酸，由於這二者在乙醇中的溶解度區別很大，可以很容易地分開。
3、晶種結晶法：在少數情況下，可能是受外界現尚不清楚的某種手性因素的影響，一對對映體中有一光活異構體會少量的先結晶出來，發生了晶種的作用，同時另一個過剩的對映體又轉變為等量的(+)和(-)的消旋體而達到平衡，並且轉變的速率比結晶的速率更快一些，因此理論上講，由一對對映體可以轉變為一個純的光活體。
4、柱層析法：利用具有光活性的吸附劑，有時用柱層析的方法，也可以把一對光活對映體拆開。一對光活對映體和一個光活吸附劑形成兩個非對映的吸附物，它們的穩定性不同，也就是說，它們被吸附劑吸附的強弱不同，從而就可以分別地把它們沖洗出。前面討論過的特勒格鹼就是用光活性的D—乳糖作為吸附劑把它分拆開的。
拆分方法
柱色譜用物理、化學或生物的方法將一外消旋體拆分為純的左旋體和右旋體的過程。拆分的方法有：
①手工或機械法,如果對映體為呈明顯的物體與鏡像關係的半面體結晶時，可用手工方法將這兩種晶體分開，例如外消旋酒石酸鈉銨。
②播種法，在外消旋體的過飽和溶液中,播入其中一個純的對映體晶種，會導致這一對映體結晶析出，而在母液中留下另一對映體。在工業生產上，這一方法具有工藝簡便、成本低廉的特點。
③生物法,某些微生物能有選擇地將一對對映體中的一個加以破壞或消化掉，從而剩下另一異構體。這也是工業生產中常用的方法，產物的旋光純度很高。
④選擇吸附法，利用某些光學活性物質作吸附劑，有選擇地吸附外消旋體中的一個對映體，達到拆分的目的，例如各種色譜法，其中包括離子色譜法，特別是配位離子交換法等。
⑤某些物理方法，例如,用一定波長的圓偏振光照射某些外消旋體時，能將其中一個對映體破壞而得到另一對映異構體。
⑥消旋歸還拆分法,一些外消旋化合物在某些手性試劑的作用下，能使對映體之間經中間平衡而發生轉化，將不需要的一個異構體轉變為需要的對映體。
⑦化學法,這是最重要、最常用的拆分法。它是將一對對映體轉變為非對映異構體，即在一對對映體分子中引入同一的手征性基團，從而生成一對非對映異構體，再根據一對非對映異構體在物理性質上存在的差異而將二者拆分，分開後再把所引入的手征性因素除去，即可得到純的左旋或右旋體。
如一外消旋酸(±)-A與旋光性鹼(-)-B生成一對非對映異構體的(+)-A·(-)-B和(-)-A·(-)-B鹽，將二者分開後再除去鹼(-)-B,即得到純的(+)-A和(-)-A。如下式：其他的拆分法有光學活性膜拆分法、膜電極拆分法、大環多聚醚拆分法，以及利用光學活性溶劑進行萃取或重結晶方法等。此外還有某些特殊的方法，如螺[3.3]-1,5-庚二烯與氯化鉑和光學活性的α-甲基苄胺形成的非對映異構體絡合物，能在二氯甲烷中被拆分。尿素與外消旋2-氯辛烷能形成兩種不同的籠狀半面晶非對映異構體而被拆分。
摺疊類型簡介
外消旋體還可細分為：1、外消旋化合物：左旋體與右旋體分子之間有較大親和力，兩種分子在晶胞中配對，形成計量學上的化合物晶體。它們熔點多數高於純旋光體，溶解度則低於純旋光體。
2、外消旋混合物：純旋光體之間的親和力更大，左旋體與右旋體分別形成晶體。它們熔點通常低於純旋光體，溶解度則高於純旋光體。
