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(±)-α-2-萘乙胺的合成与拆分 综合设计实验报告 北京师范大学化学学院 郭楚威 2008年12月4日 目录 实验目的 实验原理 实验结果 讨论与总结 参考文献 实验目的 通过2-萘乙酮与甲酸铵反应生成(±)-α-2-萘乙胺，学习醛酮与伯胺的反应——刘卡特反应(R.Leuchart reaction)。 学习用化学方法将外消旋的化合物拆分为其对应异构体。 学习用旋光仪测定化合物的旋光度。 实验原理1：获得光学活性物质 生命现象中的化学过程都是在高度不对称的环境中进行的。在生命活动中发生的各种生物化学变化均与手性的识别和变化相关。 治疗疾病的药物因为参与人体内的某一部分生物化学过程和反应，所以不同的构型将产生不同的生理活性和药理活性。 如何获得光学纯的手性化合物成为有机合成研究中的一个热点。 外消旋体拆分、化学计量不对称合成和不对称催化是以化学手段获得光学活性物质的三种途径。 实验原理2：刘卡特反应R.Leuchart Reaction 实验原理2：刘卡特反应R.Leuchart Reaction 实验原理3：(±)-α-2-萘乙胺的手性拆分 外消旋体的化学方法拆分的原理是用旋光试剂把外消旋的对映异构体变成可分离的非对映异构体，再利用其物理性质的不同进行分离。 本实验采用L-(+)-酒石酸与(±)-α-2-萘乙胺反应，产生两个非对映异构体的盐，再利用这两个盐在水中和甲醇中的溶解性的显著差异进行分离。 实验结果 外消旋的(±)-α-2-萘乙胺产量：3.59g产率：78.0% S-(-)-α-2-萘乙胺-L-(+)-酒石酸盐产量：2.32gS-(-)-α-2-萘乙胺产量：1.02g拆分率：56.7%但由于密封不严接触CO2全部损失。 R-(+)-α-2-萘乙胺-L-(+)-酒石酸盐产量：2.02gR-(+)-α-2-萘乙胺产量：1.02g拆分率：56.7%，总产率：44.3%[α]20=+19.24°，e.e.=93.3%. 讨论1：合成步骤与实验操作 第一部反应过程中的温度控制很重要，如果温度超过200℃就可能导致反应物甲酸盐的分解。 第三步中pH的调节是为了使萘乙胺的盐游离。 用乙醚萃取时，前几次震荡出气非常厉害，必须经常放气，否则可能冲开分液漏斗的上口导致液体喷出。 没有减压蒸馏的产品外观表现不是很纯。如果需要达到更好的产品和e.e.值产品应该先做减压蒸馏再拆分 讨论2：拆分中重结晶的操作 本实验利用两种构型的萘乙胺的酒石酸盐在甲醇和水中的溶解性差异来进行拆分。 拆分时溶剂的量必须要严格控制，特别是以水做溶剂的时候。溶剂过多会导致异构体纯度和产率下降，溶剂太少也会使异构体纯度下降。 讨论3：手性拆分的其他方法 利用异构体其他物理化学性质的不同，可以采取一些其他方法进行分离： 酶解法：一些酶对底物具有非常严格的立体选择性，例如一种从动物肾中取得的水解酶，水解L型乙酰丙氨酸比D型快得多，从而可以实现拆分。 晶种结晶法：在一个热的外消旋饱和溶液中，加入其中一种纯光活性的异构体的晶体，冷却到一定温度，因为其中一种异构体有晶种，会先结晶出来；滤去晶体后，剩下的母液加入一定量的水和热的外消旋饱和溶液，冷却后可以得到另一种对映体的晶体。 柱色谱法：利用具有光学活性的吸附剂，有时可以通过“过柱子”的方法把一对光活性异构体拆开。一对光活性异构体和一个光活性吸附剂形成的两个非对映的吸附物，它们被吸附的强弱不同，从而可以把它们洗脱出来。Tr?ger碱即使利用光活性的D-乳糖作为吸附剂拆分开的。 讨论4：α-2-萘乙胺之探索 几十年来科学家一直应用α-2-萘乙胺作为手性拆分已经一些手性合成的原料。外消旋和光学纯的α-2-萘乙胺及其盐酸盐都已经商品化。 总结 化学拆分是工业制得手性纯化学品的首选方法。 重结晶是提纯固态物质的常用方法，利用产物和杂质溶解性的不同实现很好的分离效果。 * *