【正文】 ? 苯 乙 胺 L 酒 石 酸 ? 苯 乙 胺 L 酒 石 酸( R ) ( S ) 常用于外消旋堿拆分的還有樟腦磺酸 、 扁桃體酸 、 檸檬酸等；用于酸拆分的有生物堿奎寧 、 馬錢子堿 、 辛可寧等 。 用于拆分對(duì)映體的這些具有光學(xué)活性的試劑也叫拆分試劑 。 如果外消旋體既不是酸又不是堿 ， 可以引入一個(gè)羧基或者氨基 ， 然后用上述方法進(jìn)行拆分 。 對(duì)于外消旋的醇 ， 也可讓它與一個(gè)旋光性的酸反應(yīng)生成非對(duì)映異構(gòu)的酯 ， 利用極性不同用色譜進(jìn)行分離 。 也可用旋光性的色譜柱直接分離外消旋體 ， 這時(shí)外消旋的兩個(gè)對(duì)映體與色譜柱內(nèi)填充的旋光性物體生成非對(duì)映體復(fù)合物 ， 復(fù)合物的穩(wěn)定性不同 ， 穩(wěn)定性小的異構(gòu)體優(yōu)先洗脫出來 。 物理拆分法 這種方法是在外消旋體的過飽和溶液中 ， 加入少量某一對(duì)映體的晶體 ， 也叫晶種 ， 與晶種相同的對(duì)映體的過飽和度會(huì)加大 ， 從而優(yōu)先結(jié)晶出來 。 由于原外消旋體就是過飽和的溶液 ， 晶種結(jié)晶出來時(shí)會(huì)將相同的對(duì)映體一同結(jié)晶出來 ， 并可超出晶種的一倍 。 過濾后 ， 溶液中就是另一對(duì)映體過量 ， 再加外消旋體 ， 加熱溶解 ， 冷卻后另一對(duì)映體就優(yōu)先結(jié)晶析出 。這樣加少量一種對(duì)映體 ， 就可以把兩種對(duì)映體分離出來 ， 非常節(jié)省拆分試劑 。 在氯霉素的工業(yè)生產(chǎn)中使用這種方法可以將氯霉素同另外一種無效的對(duì)映體分開 。 動(dòng)力學(xué)拆分 前面兩種對(duì)映體的拆分方法是利用溶解度及極性的大小來實(shí)行的 。 如果在手性催化劑的存在下 ， 外消旋體中的兩個(gè)對(duì)映體反應(yīng)速度相差很大 ， 一個(gè)對(duì)映體能完全轉(zhuǎn)化為一種旋光產(chǎn)物 ， 另外一個(gè)對(duì)映體不能轉(zhuǎn)化或者轉(zhuǎn)化很少 ， 從而將兩種對(duì)映體分離 ， 這種方法叫做動(dòng)力學(xué)拆分 。 生物酶常用于動(dòng)力學(xué)拆分 ， 因?yàn)槊傅幕钚院瓦x擇性都非常高 。 例如可以利用內(nèi)酯水解酶對(duì)外消旋體 DL泛酸內(nèi)酯選擇性水解 ， D泛酸內(nèi)酯水解為 D泛酸 ，L泛酸內(nèi)酯保留下來 ， 酸和內(nèi)酯容易分開 ， 可得到選擇性大于 90％ 的 D泛酸 。 O OO H內(nèi) 酯 水 解 酶O OO HO HC O O HO H+D L 泛 酸 內(nèi) 酯 L 泛 酸 內(nèi) 酯 D 泛 酸D泛酸為 B族維生素 ， 廣泛用于食品和飼料添加劑 ， 也用作藥物 ，但 L泛酸不能被生命體吸收 ， 必須使用純的 D泛酸 ， 日本富士藥業(yè)公司用酶拆分法每年生產(chǎn) D泛酸 3千噸左右 。 現(xiàn)在很多人工合成的手性催化劑也象生物酶一樣具有很高的催化活性和選擇性，甚至也可以用于外消旋體的動(dòng)力學(xué)拆分。例如 Sharpless環(huán)氧化手性催化劑可以用于烯丙醇的環(huán)氧化動(dòng)力學(xué)拆分。 O HT i ( O i P r ) 4 / D 酒 石 酸 二 異 丙 酯t B u O O H / C H 2 C l 2 , 2 0 o C O HO HO+( 2 R , 3 R ) 3 , 4 環(huán) 氧 基 2 丁 醇( S ) 3 丁 烯 2 醇( R S ) 3 丁 烯 2 醇Sharpless環(huán)氧化手性催化劑為鈦酸異丙酯和 D(+)酒石酸異丙酯的混合物 ， 用叔丁基過氧化氫作環(huán)氧化試劑 ， 在二氯甲烷和－ 20oC下進(jìn)行 。外消旋體中的 (R) 3丁烯 2醇被環(huán)氧化 ， 而 (S) 3丁烯 2醇由于反應(yīng)很慢保留了下來 。 (S) 3丁烯 2醇的沸點(diǎn)比環(huán)氧化物的低 ， 先蒸餾出去 ，從而將兩種異構(gòu)體分開 。 得到的 (2R,3R)3,4環(huán)氧基 2丁醇是合成藥物以及天然產(chǎn)物非常有用的手性原料 。 如它可用于合成新型抗癌藥物埃博霉素 （ Epothilone） 的手性砌塊 。 不對(duì)稱催化反應(yīng) 手性拆分的方法雖然很容易將外消旋體轉(zhuǎn)化為旋光性的對(duì)映體 ， 但最多只有 50％ 能夠轉(zhuǎn)化為有用的對(duì)映體 ， 另一個(gè)對(duì)映體如果不能通過外消旋化轉(zhuǎn)化為有用的對(duì)映體 ， 就要扔掉 。 如果使用手性催化劑將非手性的原料直接轉(zhuǎn)化為純的對(duì)映體 ， 原料的利用率就能大幅度提高 ， 這種通過手性催化劑將非手性原料轉(zhuǎn)化為單一的對(duì)映體或者某一對(duì)映體過量的合成方法叫做不對(duì)稱合成 。 現(xiàn)在不對(duì)稱催化合成已經(jīng)廣泛的用于藥物和天然產(chǎn)物的合成中 。 例如治療帕金森病的 L－多巴 ， 就是通過不對(duì)稱合成在工業(yè)上進(jìn)行生產(chǎn)的 。 H OH 3 C OC H O + H 2 C N H C O RC O O H ( A c ) 2 O A c OH 3 C OC C C O O HN H A cHR h D I P A M P A c OH 3 C O CC O O HN H A cHH OH O CC O O HN H 2HH 2D I P A M P =H 2 C C H 2P PP hP hO C H 3H 3 C O 關(guān)鍵的步驟是對(duì) ?乙酰氨基苯基丙烯酸的不對(duì)稱催化氫化反應(yīng)，通過這一步能夠得到選擇性大于 94％的 L對(duì)映體雙鍵氫化產(chǎn)物。這里使用手性叔膦銠的配合物作手性催化劑，得到最后脫去保護(hù)基團(tuán)得到純的 L多巴。這條生產(chǎn)路線由 Knowies開發(fā)出來，孟山都公司用于工業(yè)生產(chǎn)中。 L－多巴 在這個(gè)烯烴的氫化反應(yīng)中，起反應(yīng)的活性中心是雙鍵，雙鍵的碳原子為 SP2雜化的平面結(jié)構(gòu)，加氫后轉(zhuǎn)化為 SP3雜化的四面體結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生一個(gè)手性碳原子。由于手性碳原子是由前面的平面轉(zhuǎn)化而來，前面的平面也叫前手性面。很顯然前手性面有上下兩個(gè)面，當(dāng)某一面對(duì)著觀察者，中心原子上連接的原子或者原子團(tuán)的大小是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的，這個(gè)面稱作 Re面，如果是反時(shí)針旋轉(zhuǎn)則稱作 Si面。 abcR e S iCA c H N C O O HR e S iA r Ha b c用金屬催化氫化時(shí)，氫氣會(huì)吸附到金屬表面，烯烴也能配位到金屬表面，從而能催化氫化反應(yīng)。如果金屬上沒有旋光性配體存在，烯烴用 Re面和 Si面與金屬配位的機(jī)會(huì)相等，得到兩個(gè)等量的配合物對(duì)映體，它們與氫原子反應(yīng)的活性相等，得到的手性氫化產(chǎn)物 R和 S構(gòu)型各占 50％，是一個(gè)外消旋體，沒有旋光性。當(dāng)金屬上連接有旋光性配體 DIPAMP后，烯烴用 Re面和 Si面與金屬配位得到的配合物是兩個(gè)非對(duì)映體，非對(duì)映體與氫原子反應(yīng)的活性不同，得到 S構(gòu)型過量 94％的氫化產(chǎn)物。 2022年 10月 ， 美國的威廉 S諾爾斯 （ William S. Knowles） 、 日本的野依良治 （ Ryoji Noyori） 和美國的巴里 夏普雷斯 （ K. Barry Sharpless） 因?yàn)樗麄冋业搅擞袡C(jī)合成反應(yīng)中的高效手性催化劑和不對(duì)稱合成反應(yīng)的方法 ， 而獲得了當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng) 。 現(xiàn)在 ， 有越來越多的由單一對(duì)映體構(gòu)成的 ， 療效好 、 毒副作用小 、生物相容性好的的手性化合物 （ Chiral drug） 在醫(yī)藥 ， 農(nóng)藥 ， 材料等領(lǐng)域得到應(yīng)用 。 生物催化反應(yīng) 生物酶的催化中心是具有旋光性的 ， 反應(yīng)底物用 Re面和 Si面與酶接觸生成的兩個(gè)復(fù)合物是兩個(gè)非對(duì)映體 ， 與試劑的反應(yīng)活性不一樣 ， 具有立體選擇性 。 由于生物酶是經(jīng)過自然界長期篩選的產(chǎn)物 ， 其催化活性及立體選擇性都特別高 。 如將醛轉(zhuǎn)化為旋光性的氰醇可用氰醇酶進(jìn)行不對(duì)稱催化反應(yīng)來實(shí)行 。 OR H氰 醇 酶H C NO HRH C N從水果杏中提取的氰醇酶可以得到 R氰醇，從微生物中分離的氰醇酶可用于合成 S氰醇，選擇性大于 99％。 旋光異構(gòu)在反應(yīng)機(jī)理測(cè)定上的應(yīng)用 旋光異構(gòu)不僅在生理上有重要的作用，對(duì)確定反應(yīng)機(jī)制也非常重要。例如，溴與 2丁烯加成得到 2,3二溴丁烷，有兩個(gè)相同的手性碳原子，應(yīng)該得到一對(duì)對(duì)映體與一個(gè)內(nèi)消旋體． 但是通過分析產(chǎn)物的立體結(jié)構(gòu) ， 發(fā)現(xiàn)順 2丁烯加溴只得到外消旋體 ，而反 2丁烯加溴只得到內(nèi)消旋體 。 根據(jù)可能的反應(yīng)機(jī)理順或反式加成來分析 ， 只有反式加成才符合這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果 。 所以得到烯烴加鹵素為反式加成的機(jī)理 。 這種由一種立體異構(gòu)的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為具有特定立體異構(gòu)體產(chǎn)物的反應(yīng)，稱為立體專一性反應(yīng)。