Расщепление рацематов

А. Расщепление рацематов отбором кристаллов и самопроизвольной кристаллизацией

Впервые оптически активное вещество из неактивного получил Пастер в 1848 году путем отбора кристаллов, так как кристаллы оптических изомеров отличаются друг от друга по форме. Вручную разделив оба вида кристаллов и приготовив из них водные растворы, Пастер обнаружил, что в отличие от исходной соли эти растворы оптически активны: один вид кристаллов дал левовращающий, а другой правовращающий раствор.

К методу расщепления рацематов отбором кристаллов примыкает расщепление кристаллизацией, протекающее как бы "самопроизвольно". Чаще всего такого рода "самопроизвольное" выделение одного из антиподов из раствора рацемата удается вызвать, внося в пересыщенный раствор рацемата "затравку" одного из антиподов.

Б. Расщепление через диастереомеры.

Способ расщепления через диастереомеры является практически наиболее важным для получения оптически активных веществ. В определенных случаях с ним может конкурировать лишь биохимический метод. Суть способа может быть выражена следующей схемой:

На расщепляемый рацемат l_l. d₁ действуют оптическим активным реагентом d₂, в результате чего получается новая пара веществ l₁. d₂ и d₁. d₂, уже не находящиеся друг с другом в отношениях антиподов. Эти вещества диастереомерны, а значит различаются по физическим свойствам.

Практически чаще всего используют диастереомерные соли. Для расщепления рацемических кислот необходимы оптически активные основания, для расщепления рацемических оснований - оптически активные кислоты.

Для расщепления рацемических аминокислот можно использовать как солеобразование по карбоксильной группе, так и солеобразование по аминогруппе

В. Адсорбционное расщепление.

Оптические антиподы по-разному сорбируются на оптически активном адсорбенте. Так, кварц, способный образовывать хиральные кристаллы, имеет разную адсорбционную способность по отношению к оптическим антиподам. В качестве органических асимметрических адсорбентов используются лактоза, бруцин, крахмал. Можно использовать синтетические полимеры, в состав которых ведены остатки оптически активных аминов или кислот.

Д. Биохимическое получение оптически активных веществ.

Еще в 1857 году Пастером было замечено преимущественное разрушение некоторыми микроорганизмами (например, плесневым грибком Penicillum glaucum) правовращающей формы винной кислоты. Если же действию грибка подвергался рацемат, то не затрагиваемый левовращающий антипод можно было накопить и получить в чистом виде.

Биохимический метод особенно успешно используется для получения оптически активных аминокислот. Так, дрожжи в процессе брожения перерабатывают преимущественно L- формы аминокислот, а D- антиподы накапливаются и могут быть выделены. В настоящее время используют выделенные из микроорганизмов ферментативные препараты, что позволяет получить в чистом виде оба антипода (см. лек.47).