10. Приготовление оптически активных соединений

В растительных и животных организмах содержится большое число оптически активных органических молекул, и их часто можно выделить в чистом виде. Получение в лаборатории оптически активных соединений почти всегда приводит к образованию рацемических смесей (50 - 50) двух оптических изомеров, т. е. к оптически неактивному веществу (разд. 4 гл. III). Поэтому основной стадией лабораторного получения оптически активных координационных соединений является разделение их оптических изомеров. Например, рацемат [Со(en)₃]³⁺ легко можно приготовить окислением воздухом соли кобальта(II) в среде, содержащей избыток этилендиамина и катализатор в виде активированного угля. Так как оптические изомеры очень близки по свойствам, то для их разделения необходимы специальные методы.

Наиболее обычный метод основан на том принципе, что Оба оптических изомера будут неодинаково взаимодействовать с третьим оптически активным веществом. Незначительное различие в строении изомеров приводит к тому, что один из них с большей силой притягивает третью асимметричную молекулу. Например, соль d-[Co(en)₃] (d-тартрат)Cl*5H₂O менее растворима, чем l-Со(en)₃] (d-тартрат)Cl*5H₂O. Это указывает на то, что d-[Co(en)₃]³⁺ образует с d-тартратом более устойчивую кристаллическую решетку, чем l-[Со(en)₃]³⁺. Поэтому добавление d-тартрат-аниона к концентрированному раствору рацемата [Со(en)₃]³⁺ вызывает осаждение d-Со(en)₃] d-тартрат)Cl*5H₂O. Комплекс l-Со(en)₃]³⁺ остается в растворе и его можно выделить в виде l-[Со(en)₃]I₃, образующегося при добавлении I^-. Продукт будет загрязнен d-[Co(en)₃]³⁺, который останется в растворе после осаждения тартратом.

Преимущественное осаждение одного из двух оптических изомеров другим оптически активным соединением - основной метод разделения пары оптических изомеров. Однако этот метод можно применить только в том случае, если изомеры могут получиться в виде заряженных ионов, так как для их осаждения требуется образование солей.

Соединения, имеющие неионный характер, расщепить трудно, но существует много методов разделения соединений, обогащенных одним оптическим изомером по отношению к его энантиоморфной форме. Во всех этих методах колонку (или бюретку) наполняют веществом типа оптически активного сахара или оптически активного кварца, а затем раствор, содержащий изомеры, которые нужно разделить (или прямо газообразное соединение), пропускают через колонку; при этом один изомер сильнее удерживается оптически активным наполнителем колонки, чем другой. Изомер, менее прочно удерживаемый наполнителем, быстрее движется в колонке и, следовательно, выходит первым. Так, комплекс [Cr(асас)₃], растворенный в смеси бензола с гептаном (C₆H₆-C₇H₁₆), частично расщепляется при пропускании раствора через колонку, наполненную d-лактозой.