Diastereomer omkristallisation

Figur 1: Smältpunktsfasdiagram (med Schroeder – van Laar-ekvationen) för ett prototypiskt diastereomert system. anm. användbarhet i en lösningsmedelsförmedlad kristallisation förutsätter implicit idealt beteende (i det att förändring av lösningsmedlet inte kommer att förändra sammansättningen av det binära eutektikumet). I detta exempel, om man antar ett racemat (50:50 blandning av enantiomerer), och sedan med ett eutektikum på 0,23, är det maximala utbytet vi kan förvänta oss från systemet, via kristallisation, 35 %.

Diastereomer omkristallisation är en metod för kiral upplösning av enantiomerer från en racemisk blandning. Det skiljer sig från asymmetrisk syntes , som syftar till att producera en enda enantiomer från början, genom att diastereomer omkristallisation separerar två enantiomerer som redan har blandats till en enda lösning. Strategin för diastereomer omkristallisation innefattar två steg. Det första steget är att omvandla enantiomererna till diastereomerer genom en kemisk reaktion. En blandning av enantiomerer kan innehålla två isomerer av en molekyl med ett kiralt centrum. Efter att ha lagt till ett andra kiralt centrum på en bestämd plats är de två isomererna fortfarande olika, men de är inte längre spegelbilder av varandra; snarare blir de diastereomerer.

I ett prototypiskt exempel skulle en blandning av R- och S-enantiomerer med ett kiralt centrum bli en blandning av (R,S)- och (S,S)-diastereomerer. (RS-beteckningen förklaras här .) Omvandlingen av den enantiomera blandningen till ett diastereomerpar, beroende på kemikaliernas natur, kan ske via kovalent bindning med det enantioprena upplösningsmedlet, eller genom saltbildning, det senare är särskilt lämpligt eftersom syrabaskemin vanligtvis är ganska operativt enkel och ger högt utbyte.

Det andra steget, när diastereomererna väl har bildats, är att separera dem med hjälp av omkristallisation . Detta är möjligt eftersom enantiomerer har delade fysikaliska egenskaper såsom smältpunkt och kokpunkt , men diastereomerer har olika kemiska egenskaper, så de kan separeras som vilka två olika molekyler som helst. Det är dessa, nu olika, fysikaliska egenskaper t.ex. _Smältpunkt & Entalpi av fusion som bestämmer den eutektiska sammansättningen (se Eutektiskt system ) som korrelerar med det maximala utbytet av ren diastereomer i kristallisationen ( Rmax , se exempel smältpunktsfasdiagram av en diastereomersystem över alla kompositioner i figur 1). Olika metoder har utvecklats för att screena diastereomera upplösningar genom att bestämma den eutektiska sammansättningen som ett sätt att rangordna för utbyteseffektivitet.