手性拆分試劑是指能夠幫助分離和純化對映異構(gòu)體的化學(xué)試劑。由于對映異構(gòu)體在物理、化學(xué)性質(zhì)上非常相似,因此通常很難通過傳統(tǒng)的物理或化學(xué)方法(如蒸餾、結(jié)晶等)進行有效分離,手性拆分試劑能夠較為高效地解決上述問題,它們通過與目標(biāo)對映異構(gòu)體進行特定的化學(xué)反應(yīng),形成手性拆分試劑-對映異構(gòu)體的復(fù)合物,再借助各自不同的物理或化學(xué)行為(例如溶解度、吸光度、結(jié)晶特性)來實現(xiàn)對對映異構(gòu)體的提純,得到手性純的特定構(gòu)型的化合物。
麥克林提供各類手性拆分試劑及其衍生產(chǎn)品,具有拆分效率高,選擇性單一,成本低廉等特點,能被廣泛適用于各類制藥中間體,化學(xué)合成,分離材料中,歡迎選購。
本文通過以下幾點介紹麥克林手性拆分試劑的化學(xué)特性和應(yīng)用優(yōu)勢:
1. 手性拆分試劑的分離原理
2. 手性拆分試劑的分類
3. 手性拆分試劑的應(yīng)用
4. 手性拆分試劑的優(yōu)勢
5. 麥克林手性拆分試劑介紹
1. 手性拆分試劑的分離原理
參照圖1所示[1] ,最為常見的分離方式是將一種手性拆分試劑加入到一對對映異構(gòu)體之中,使其與對映異構(gòu)體進行反應(yīng)形成非對映異構(gòu)體,再根據(jù)兩者不同的物理或化學(xué)性質(zhì)進行特定的分離得到帶有手性拆分試劑的光學(xué)純化合物,最后去手性拆分試劑,得到最終的單一異構(gòu)體化合物。

圖1
2. 手性拆分試劑的分類
手性酸拆分試劑:這類拆分劑主要用于拆分胺類化合物,例如酒石酸、蘋果酸、樟腦酸、樟腦磺酸、雙丙酮-L-古龍酸、扁桃酸、苯氧丙酸、氫化阿托酸及它們的衍生物等;
手性堿拆分試劑:這類拆分劑主要用于拆分醇類和酚類化合物,例如苯乙胺、奎寧、辛可尼丁、麻黃堿等;
環(huán)糊精類拆分試劑:環(huán)糊精及其衍生物具有手性空腔,能夠通過包結(jié)作用選擇性地結(jié)合某一對映體,從而實現(xiàn)手性拆分;
金屬有機框架類拆分試劑:基于金屬離子和有機配體制備的手性MOF材料,具有高度有序的孔隙結(jié)構(gòu),可用于手性吸附和分離。
3. 手性拆分試劑的應(yīng)用
制藥中間體:參照圖2所示,David[2] 等人采用非對映異構(gòu)體拆分法合成,以(S)-扁桃酸為拆分劑對外消旋終產(chǎn)物進行手性拆分,以(S)-α-甲基芐胺為拆分劑對關(guān)鍵中間體進行拆分,得到R型異構(gòu)體,對映體過量值接近100%,收率為35%,再通過霍夫曼降解獲得S構(gòu)型的普瑞巴林;

圖2
化學(xué)合成:參照圖3所示,Partho等人[3] 采用共結(jié)晶法拆分4-氨基對氯丁酸內(nèi)酰胺的光學(xué)異構(gòu)體,通過該物質(zhì)與(2R,3R)-(+)-酒石酸共結(jié)晶,僅有R對映體可以與酒石酸形成2:1的共晶,之后通過簡單的溶劑萃取技術(shù)回收分離,得到純對映體;

圖3
分離材料:參照圖4所示,Yuan[4] 等人通過1,3,5-三(4-甲?;交┍健?,5-二乙烯基苯-1,4-二胺和對苯二胺(用于COF-1)或鄰甲苯胺(用于COF-2)的溶劑熱反應(yīng)合成了COF-1和COF-2,其中AA(COF-1)和AB堆疊(COF-2)具有不同的二維堆積參數(shù)。AA堆疊是首選配置,因為它具有單一類型的孔結(jié)構(gòu),可以被β-環(huán)糊精(β-CD)有效修飾。隨后,通過硫烯點擊反應(yīng),COF的納米通道被β-CD修飾,CD-COF-1顯示出對L-組氨酸的選擇性結(jié)合親和力,也就意味著基于COFs的手性分離材料能夠在膜技術(shù)中有著創(chuàng)新性應(yīng)用。

圖4
4. 手性拆分試劑的優(yōu)勢
拆分效率高:手性拆分試劑能夠與外消旋體中的某一構(gòu)型優(yōu)先結(jié)合,形成非對映異構(gòu)體,從而提高拆分效率,這種優(yōu)先結(jié)合的特性使得拆分過程更加迅速和高效,能夠快速得到目標(biāo)構(gòu)型的產(chǎn)物,滿足生產(chǎn)需求;
選擇性單一:手性拆分試劑的選擇性較為單一,能夠特異性地識別并結(jié)合外消旋體中的某一構(gòu)型,從而得到高光學(xué)純度的單一構(gòu)型產(chǎn)物,這對于一些對光學(xué)純度要求較高的藥物合成來說非常重要,能夠保證藥物的質(zhì)量和療效;
成本較低:相較于一些其他的手性分離方法,如手性色譜等,手性拆分試劑的成本相對較低。而且,手性拆分試劑在拆分過程中還可以回收再利用,這對于大規(guī)模生產(chǎn)來說,能大大降低生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益。
5. 麥克林手性拆分試劑產(chǎn)品介紹
產(chǎn)品優(yōu)勢:
1. 結(jié)構(gòu)新穎、品種繁多
2. 純度等級高
3. 生產(chǎn)工藝先進
4. 接受研發(fā)定制
【手性催化劑專題頁】
【COFs專題頁】
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參考文獻:
[1] 圖片來自知乎:“高效液相色譜法在手性藥物對映異構(gòu)體拆分中的應(yīng)用”, https://zhuanlan.zhihu.com/p/610162346.
[2] Org. Process Res. Dev. 2015, 19, 12, 1954–1965.
[3] Chemical Engineering Science, Volume 256, 2022, 117686.
[4] J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 20187–20197.