11. OPTIKAI IZOMEREK ELVÁLASZTÁSA
11.4. Rezolválás indukált kristályosítással
Mint említettük, Louis Pasteur 1848-ban valósította meg először a racém nátrium-ammónium-tartarát rezolválását úgy, hogy a konglomerátumként kristályosodó só jól fejlett tükörképi kristályait mikroszkóp alatt szétválogatta. Ezután természetesen megkísérelte azt is, hogy a racém só túltelített oldatát beoltotta az egyik tiszta izomer kristályaival és ekkor az oltókristályban lévő enantiomerrel azonos konfigurációjú só kristályosodott ki kis mennyiségben.
A jelenség oka az, hogy a hemiéderes oltókristály felületén az azonos konfigurációjú só nedve-sítési szöge (a fogalmat fizikatankönyvek mutatják be részletesen, a felületi feszültség és a nedvesítés fogalmainak tárgyalásakor) közel zéró, vagyis gyakorlatilag nincs szükség aktiválási energiára ahhoz, hogy a túltelített oldatból továbbépüljön a kristály. Ugyanakkor az ellentétes konfigurációjú vegyület kristályosodása mindaddig gátolt, amíg abból megfelelő mennyiségű kristálygóc nem képződik.
11.4.1. ábra: Konglomerátumképző racém vegyület indukált kristályosítással végezhető rezolválásának menete
Fentiekből is következik, hogy az indukált kristályosítással történő rezolválás nem egyensúlyi folyamat. A túltelítettség mértéke a teljes anyagmennyiségre nézve ugyan csökken vagy meg is szűnhet a kristályosodással, de a nem kristályosodó izomer relatív koncentrációja az oldatban megnő a kristályosodó enantiomerhez képest (lásd a 11.4.1. ábrán). Ennek az oldatban feldúsuló izomernek a kristályosodása bármely oltóhatású szilárd szennyező hatására beindulhat. Ezért rendkívül tiszta, lebegő szennyezőktől mentes oldatokkal kell dolgozni. A metastabil állapot miatt rendkívül precíz hőfoktartás is szükséges és egyszerre csak csekély termelés érhető el (a kristályosodó enantiomer max.
10-20%-a választható így le egyszerre). Természetesen a kristályok kiszűrése után visszamaradó, másik enantiomerben dús oldat racém anyag hozzáadásával ismét túltelítetté tehető, és ezután a most már kis feleslegben lévő másik enantiomernek megfelelő oltókristállyal érdemes beoltani. A folyamat ismételhető, az oldott anyag inga módra hol az egyik, hol a másik enantiomerben lesz dúsabb, és mindig az ennek megfelelő oltókristállyal beoltva, majd szűrés után a kivált anyagot racémmel pótolva folyamatosan végezhető az indukált kristályosításos rezolválás.
A 11.4.1.a interaktív animáció az indukált kristályosítás során változó összetételeket szemlélteti a háromszögdiagramon.
11.4.1.a ábra: Konglomerátumképző racém vegyület indukált kristályosítással végezhető rezolválásának szemléltetése oldhatóságiháromszög-diagramon (interaktív animáció).
Az indukált kristályosítással történő rezolválás nagy előnye, hogy nem szükséges hozzá idegen királis segédanyag, hiszen ebben a rezolválási folyamatban az elválasztáshoz nélkülözhetetlen királis felismerés az oltókristály felületén történik meg. Tulajdonképpen két diasztereomer jön létre átmenetileg: a kristály felszíne mind a két enantiomerrel kölcsönhatásba kerül. Az azonos enantiomer térszerkezetének megfelelően többpontos vonzó kölcsönhatásokat hoz létre és így ráépül a felületre. A másik izomer nem illeszkedik a felülethez, nem tud stabilan kapcsolódni, így előbb-utóbb eltávozik a kristály felszínéről.
A gyógyszerekkel szemben támasztott tisztasági követelményeknek nagyon kedvez az, hogy nem kell idegen segédanyagokkal manipulálni, mégsem terjedt el ez a módszer a gyógyszeriparban, mert számos hátránya van az indukált kristályosításos rezolválásnak az ismert többi módszerrel szemben.
Ezek a hátrányok a következők:
– egyszerre csak kis hozam érhető el (max. 20% a racemát felére számolva), – nagy tisztaságú oldatokkal kell dolgozni, – rendkívül pontos hőfoktartás szükséges,
– speciálisan képzett személyzet kell a precíz végrehajtáshoz.
A munkavégzők kiképzése azért is fontos, hogy a visszakeveredést megakadályozzák, hiszen sok lépésben egymás után hol a (+)-, hol a (-)-enantiomert kristályosítják, amelyek szemre teljesen azonos anyagok. A legbiztosabb megoldás egy teljesen automatizált üzem lehet, ennek megépítése azonban rendkívül költséges és az általában szakaszos gyártású gyógyszerhatóanyagokhoz csak nagy volumen esetén illeszthető egy folytonos vagy félfolyamatos automatikus kristályosítóberendezés.
11.4.1. Ipari példák
a) Chloramphenicol intermedier sósavas (vagy kénsavas) sójának rezolválása:
11.4.1.1. ábra: Chloramphenicol intermedier rezolválása indukált kristályosítással
A már többször említett antibiotikum ipari előállításának egyik változatában a racém treo-aminodiolt (S,S; R,R keverék) sósavas vagy kénsavas sójának indukált kristályosításával rezolválták. Ez az eljárás
az egyetlen ismert példa nagy volumenben gyártott gyógyszerhatóanyag enantiomerjeinek ilyen elválasztására (11.4.1.1. ábra). [2]
b) 1-Metil-benzilalkohol rezolválása:
Az 1-metil-benzilalkohol (-feniletil-alkohol) enantioszelektív szintézisek kiinduló anyaga lehet.
A racém és az optikailag aktív forma is folyadék szobahőmérsékleten, ezért nem az alkoholt, hanem a 3,5-dinitrobenzoesavas észterét (11.4.1.2. ábra) rezolválták indukált kristályosítással. Az észter racém formája és optikailag aktív formája is kristályos. A 11.4.1.2. ábrán látható, hogy a tiszta enantiomerek olvadáspontja 28 oC-kal magasabb, mint a racém keveréké. Ilyen nagy olvadáspont különbség az enantiomerek javára azt jelzi, hogy valószínűleg konglomerátumképző az anyag. Pontos választ azonban csak akkor kaphatunk az enantiomerkeverék viselkedésére vonatkozóan, ha részletesen kimérjük az olvadáspontösszetétel-diagramot.
A diagram megszerkesztésében segíthet a DSC (Differential Scanning Calorimetry) technika.
Ezzel a módszerrel kis anyagmennyiségekből (néhány milligramm) meghatározható a racém és a tiszta izomer olvadáspontja és olvadáshője. Ezek ismeretében kiszámítható a racemátképző, illetve a konglomerátumképző esetekre az olvadáspontösszetétel-diagram lefutása. Ehhez a Prigogine-Defay-, illetve Schöder-van Laar-egyenleteket használják. [3]
Konglomerátumoknál, illetve racém molekulavegyületeknél (racemátképzők) a görbe enantiomer-ágán az összetételhőmérséklet-összefüggés a Schröder-van Laar-egyenlet egyszerűsített alakjával írható le. A racemátok két eutektikus pont közötti görbe szakaszát a Prigogine-Defay-egyenlettel lehet számítani. [4, 5] Azt, hogy melyik görbe írja le helyesen az anyag viselkedését, néhány enantiomer-keverék olvadáspontjának kísérleti meghatározásával ellenőrzik.
11.4.1.2. ábra: Az 1-metil-benzilalkohol 3,5-dinitrobenzoesavas észterének olvadáspontadatai 11.5. Rezolválás diasztereomer képzéssel
Racemátképző anyag esetén a beoltás nem segít, racém összetételből kiinduló kristályosításnál mindig racém anyag válik ki, hiszen a heterokirális asszociátumok képződése preferált. Ilyenkor minden-képpen idegen királis segédanyag szükséges az elválasztáshoz. Ezt a segédanyagot rezolválószernek nevezzük. A rezolválandó anyag enantiomerjei és a rezolválószer reakciójában diasztereomerpár jön létre, amelyek fizikai tulajdonságai a már korábban említettek szerint különbözőek kell, hogy legye-nek. A diasztereomer képzéses rezolválások kidolgozásakor éppen az a cél, hogy olyan rezolválószer-oldószer-hőmérséklet kombinációt találjunk adott racemáthoz, ahol a diasztereomerek közötti különbség elég nagy a hatékony elválasztáshoz. A napi gyakorlatban legtöbbször a diasztereomerek oldhatóságbeli különbségét szokták felhasználni a szétválasztáshoz. Ideális esetben az egyik diasztereomer kikristályosodik az adott oldószerből, a másik pedig oldatban marad. Ez persze azonnal felveti azt a problémát, hogy olyan rezolválószert kell találni, amellyel az adott racém anyag egyik enantiomerje jól kristályosodó származékot képez.
Megjegyzendő, hogy konglomerátumot és szilárd oldatot képző anyagok esetén is sikeresen alkalmazható a diasztereomerképzéses rezolválás.
A másik fontos tudnivaló, hogy a diasztereomerek szelektív kristályosítása csak az egyik – igaz, manapság még a leggyakrabban alkalmazott – lehetőség a két izomer fizikai szétválasztására. Emellett ismertek az irodalomból olyan módszerek is, amikor a diasztereomerek forráspontkülönbségét kihasz-nálva desztillációs elválasztást alkalmaznak, vagy a megoszlási hányadosok különbségét kihaszkihasz-nálva extrakcióval, esetleg szuperkritikus állapotú oldószerrel végzett extrakcióval végzik az elválasztást.
Optikailag aktív anyagból készült kromatográfiás állófázisokon diasztereomer viszonyú komplexek képződnek az enantiomerekből és ezeknek a komplexeknek az eltérő stabilitása miatt lehet retenciósidő-különbséget elérni a kromatogáfiás szétválasztások során.
A Marckwald-szabály:
A diasztereomermegkülönböztetés lényegét és a Marckwald-szabályt szemlélteti a 11.5.1. ábra.
Látható, hogy az első reakcióban képződő R1…R2 és S1…R2 egymás diasztereoizomerjei. Hasonló a helyzet az R1…S2 és S1…S2 párral. Ha azonban a két reakcióegyenletet hasonlítjuk össze, akor azt látjuk, hogy egymással páronként tükörképi viszonyban álló termékek jönnek létre (R1…R2 az S1…S2 tükörképe, S1…R2 pedig az R1…S2 enantiomerje). Ha tehát az első egyenletben keletkező diasztereoizomerek közül az R1…R2 a kevésbé oldódó, akkor a második reakcióban képződők közül ennek tükörképe, az S1…S2 diasztereomer fog kikristályosodni. Ez a Marckwald-szabály: vagyis ha az eredeti rezolválószer (R2) tükörképével hajtjuk végre ugyanazon racémanyag rezolválását, akkor az eredetileg kristályosodó diasztereoizomert képző enantiomer tükörképe fog kiválni a tükörképi rezolválószerrel. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy ha a rezolválószer mindkét enantiomerje rendelkezésünkre áll, akkor célszerű azt az izomert választani, amelyikkel a számunkra hasznos enantiomer kristályosodik, mert a kristályos diasztereomer általában nagyobb tisztaságú, mint az oldatban maradó izomer (hiszen már csak az oldhatósági állandó miatt is biztos, hogy egy kevés a kristályosodó izomerből is szennyezni fogja az oldatban maradót).
11.5.1. ábra: Az R1,S1 racém anyag és az R2 vagy S2 rezolválószer kölcsönhatásaiban keletkező diasztereomerek és ezek izomériaviszonyai
Fordított rezolválás:
A Marckwald-szabály kapcsán merülhet fel az a kérdés, hogy vajon a fordított eset, vagyis az eredeti rezolválószer racém keverékének (R2,S2 keverék) rezolválása az eredeti racemát egyik enantiomerjével (R1 vagy S1) ugyancsak tükörképi reakcióelegyeket szolgáltat-e? Nos, a válasz nem.
A 11.5.2. ábrán látható, hogy az eredeti és a fordított rezolválás során képződő két-két diasztereomer közül az egyik azonos lesz mindkét reakcióelegyben (R1…R2), de a másik kettő egymás tükörképe lesz (S1…R2 és R1…S2), vagyis a két reakcióelegy nincs tükörképi viszonyban egymással. Ezért nem várható, hogy a fordított rezolválás ugyanolyan hatékonyságú elválasztást eredményez, mint az eredeti rezolválás.
11.5.2. ábra: A rezolválás és fordított rezolválás reakcióelegyei
A 11.5.1. ábrán a diasztereomerek képződési reakcióit egyensúlyi reakcióként tüntettük fel. Az, hogy ez a reakció valóban egyensúlyi folyamat, vagy irreverzibilis reakció, nagymértékben függ a diasztereomereket alkotó enantiomerek és a rezolválószer között létrejövő kölcsönhatás (kémiai kötés) típusától is. Annyit mindenképpen érdemes megjegyezni, hogy a diasztereomerek létrehozása nem a végső cél, hanem csak egy eszköz a tükörképi izomerek megkülönböztetésére és szétválasztására. A fizikai szétválasztást követően tehát mindenképpen gondoskodni kell a diasztereomerek elbontásáról és az adott enantiomerben (R1 vagy S1) dús (vagy teljesen tiszta) termék kinyeréséről és a rezolváló-szer (R2 vagy S2) regenerálásáról. A diasztereomerek bontásának módjai az enantiomert és a rezolválószert összetartó kémiai kötések jellegétől függenek, ezért is célszerű a továbbiakban ezen kötések típusai szerinti csoportosításban bemutatni különböző diasztereomerképzéses rezolválási módszereket.
A diasztereomerekben lévő enantiomer és rezolválószer között általában több vonzó jellegű kölcsönhatás is létrejön (a térbeli megkülönböztetéshez minimum hárompontos kapcsolat kell!). Ezek közül a legnagyobb energianyereséget adó kötés fajtája szerint csoportosíthatjuk a diasztereomer-képzéses rezolválásokat. Eszerint tehát
a) sóképzéses (ionviszony),
b) kovalens diasztereomerképzéses, c) komplexképzéses
rezolválásokról beszélhetünk. Az ipari gyakorlatban leggyakrabban a sóképzéses és a komplex-képzéses módszereket használják, mert ezen kötések elbontása (az elválasztott enantiomer kinyerése) sokkal egyszerűbb, mint a kovalens kötések bontása. Kovalens diasztereomerek előállítása akkor célszerű, ha például a rezolválószerként alkalmazott reagens benne marad a termékben (lásd a captopril példáján a 11.5.4. fejezetben).
11.5.1. Termodinamikai és kinetikus kontroll szerepe a rezolválásoknál
A fentiekben felsorolt elválasztási módszerek lényege az előállított diasztereomerek fizikai tulajdonságai közötti különbségek kihasználása (oldhatóságok, forráspontok, megoszlási hányadosok közötti különbségek), vagyis termodinamikusan kontrollált rezolválásokról beszéltünk.
Olyan rezolválási módszerek is ismertek, amikor nem a diasztereomer termékek közötti enargiakülönbséget, hanem éppen a diasztereomerek képződési vagy bomlási sebességi állandóinak különbségét használják fel az egyik enantiomer dúsítására, vagyis kinetikusan kontrollált rezolválást végeznek. Kinetikus kontroll érvényesül akkor is, amikor a racém anyagot királis katalizátor (például enzim) jelenlétében reagáltatjuk valamilyen akirális reagenssel. Ilyenkor a katalizátorral létrejövő diasztereomer átmeneti állapotok (esetleg intermedierek) közötti energiakülönbség okozza a két enantiomer reakciójának eltérő sebességi állandóját.
Sok esetben a termodinamikailag kontrollált rezolválási folyamatok eredményét is befolyásol-hatják kinetikus jelenségek (például a kristályosodás kinetikája) és fordítva, egyensúlyi részfolya-matok módosíthatják a kinetikusan kontrollált rezolválások eredményét is. A továbbiakban ezekkel a bonyolultabb rendszerekkel nem foglalkozunk, hanem csak a tisztán kinetikus és tisztán termodina-mikailag kontrollált rezolválási módszereket tárgyaljuk.
11.5.2. Kinetikus rezolválás
A kinetikus rezolválások két változatának általános egyenleteit mutatja be a 11.5.2.1. ábra. A klasszikus diasztereomerképzés során (11.5.2.1.a ábra) a rezolválószer (R) eltérő sebességgel reagál a két enantiomerrel (D és L), és így megfelelő időben megszakítva a reakciót, elérhetjük, hogy a termék az egyik diasztereomerben dúsabb legyen (például, ha k1 > k2, akkor [DR] > [LR]), míg a reagálatlan hányad a lassabban reagáló enantiomert tartalmazza többségben. A reakciók lefutását szemlélteti a 11.5.2.2. ábra.
11.5.2.1. ábra: A kinetikus rezolválás egyenletei (D,L: racemát, R: rezolváló ágens, E: királis katalizátor vagy enzim, A: akirális reagens)
Az optimális reakcióidő függ a sebességi állandók arányától és a reakciók sebességétől. A 11.5.2.2. ábra a t idő múlva megszakított reakció termékében mérhető diasztereomerfelesleget (k1 > k2
esetén) mutatja. Azt is láthatjuk, hogy ha a racémvegyület mindkét enantiomerjével ekvivalens mennyiségű, optikailag aktív reagenst használunk, akkor egy idő múlva mindkét enantiomer teljes mértékben a megfelelő diasztereomerré alakul. Ezért sokszor úgy járnak el, hogy nem a racém anyaggal ekvivalens rezolválószert használnak, hanem csak félekvivalens mennyiségűt, így − legalábbis irreverzibilis reakciókban − a reagens elfogytával leáll a reakció.
11.5.2.2. ábra: A kinetikus rezolválás során keletkező diasztereomerek konverzió–idő diagramja és a t idő után megszakított reakcióban elérhető diasztereomer felesleg (de)
A 11.5.2.1.b ábra a királis katalizátorral, például enzimekkel megvalósítható kinetikus rezolválás általános egyenletét mutatja be. Királis katalizátor alkalmazásakor akirális reagenst alkalmazhatunk, hiszen a diasztereomermegkülönböztetés az enantiomer-katalizátor-reagens (D…E…A és L…E…A) komplexekben valósul meg. Ha a sebességi állandók aránya elég nagy, akkor elérhető, hogy gyakor-latilag csak az egyik enantiomer acileződik vagy hidrolizál, esetleg oxidálódik vagy redukálódik, és a másik változatlan formában marad.
Az enzimkatalizált kinetikus rezolválások hatékonysága attól függ, hogy az adott racém anyag enantiomerjeit milyen mértékben különbözteti meg az enzim a vizsgált reakcióban. Ennek jellem-zésére az enzim által katalizált reakciók sebességi állandóinak hányadosát (E) szokták megadni:
E = k1/k2.
Jó elválasztást akkor lehet elérni, ha ez az érték 15-20 vagy nagyobb. Nem ritka az, hogy E = 100-200 körüli értékeket is megadnak. Az enzim enentiomerszelektivitását számos tényező befolyásolja.
Ilyenek az oldószer, a hőmérséklet, az immobilizálás módja stb.
Enzimkatalizált kinetikus rezolválásra sok példa ismert a szakirodalomból. Legtöbbször lipázokat használnak, amelyek savamid- és észterkötések létesítésére és hasítására alkalmasak, tehát királis aminok és alkoholok, esetleg savak rezolválása valósítható meg velük. Az enzimek egy része tisztított és liofilizált formában, vagy akár immobilizált kiszerelésben is kapható a kereskedelemben. Megfelelő technológia esetén ezek a biokatalizátorok visszanyerhetők és többször is felhasználhatók rezolválásra.
Sokszor gondot okoz azonban az, hogy a katalizátor kiszűrése után az elreagálatlan enantiomer mellől
csak kromatográfiás módszerekkel nyerhető ki a termék. Például egy alkohol enzimkatalizált kinetikus rezolválása során legtöbbször vinil-acetát vagy vinil-butirát az akirális reagens, tehát acetát- vagy butirátészter keletkezik, amelyet el kell választani az elreagálatlan alkoholtól, majd pedig el kell hidrolizálni az észtert, hogy az optikailag aktív alkoholt megkaphassák.
Leírtak olyan eljárásokat is, amikor nem egy izolált enzimmel dolgoznak, hanem élő sejtekkel, mikroorganizmusokkal választják el a kívánt, optikailag aktív anyagot enantiomerje mellől, például úgy, hogy a mikroorganizmus csak az egyik antipódot bontja el anyagcsere-folyamatai során, a másikat változatlanul hagyja.
Gyakorlati példák kinetikus rezolválásokra
a) A 3-amino-3-fenilpropionsav-butilészter enzimatikus rezolválása
A -aminosavak fontos gyógyszeripari intermedierek, például antibakteriális szerek előállításában. A Degussa AG egyik eljárása szerint [6] az (S)-3-amino-3-fenilpropionsavat a racém butilészter enzimatikus hidrolízisével állítják elő (11.5.2.3. ábra). Katalizátorként Amanolipase PS enzimet használtak puffer tartalmú víz-aceton oldószerelegyben (pH = 8,2). Az enzim nagy szelektivitással hidrolizálta az (S)-észtert, így a hidrolitikus reakciót 46%-os konverziónál megszakítva (keverés leállítása, enzim eltávolítása) a reakcióelegy az (S)-3-amino-3-fenilpropionsavat tartalmazta nagy feleslegben (ee 96-97%), míg az (R)-izomer butilészter formájában maradt az elegyben. A reakciót természetesen etilészterből, propilészterből stb. kiindulva is elvégezték.
11.5.2.3. ábra: Racém 3-amino-3-fenilpropionsav-butilészter enzimatikus rezolválása b) A cisz-4-benziloxi-2,3-epoxibutanol enzimatikus rezolválása
A címben jelzett vegyület optikai izomerjeinek elválasztását PPL (porcin pancreas lipase) enzimmel sikerült jó hatásfokkal megoldani (11.5.2.4. ábra). [7]
11.5.2.4. ábra: Racém cisz-4-benziloxi-2,3-epoxibutanol enzimatikus rezolválása (R = Me, Et vagy Pr)
A módszer érdekessége, hogy az acilezőszerek közül a vinil-butiráttal (R = Pr) végezve a reakciót olyan nagy volt a reagálatlan alkohol és a butirátészter közötti polaritáskülönbség, hogy a reakció-elegyhez perfil vagy szilikagél segédanyagot adva, majd a rezolváláshoz optimálisan használt tetrahidrofurán-hexán oldószerelegyet elpárologtatva, a hordozóról az észter tetrahidrofurán-hexánnal vagy szuperkritikus állapotú szén-dioxiddal is leoldható volt, miközben a reagálatlan alkohol a hordozón maradt. Ezt külön lépésben, metanollal mosták le a szilárd segédanyagról. Ily módon ee > 99% tisztaságú izomereket tudtak előállítani. A vegyület optikailag aktív oxetán- és pirrolidinszármazékok előállításának inter-medierje.
11.5.3. Parallel kinetikus rezolválás
Az előző pontban tárgyalt „klasszikus‖ kinetikus rezolválások hibája az, hogy a lassabban reagáló enantiomer koncentrációja a rezolválás során folyamatosan nő a gyorsabban reagáló izomerhez képest, és ez a relatív koncentrációnövekedés jelentősen növelheti a kisebb sebességi állandóval reagáló enantiomer reakciójának a sebességét. Ennek következtében a konverzió előrehaladtával egyre
akadályozható meg, ha egy konkurens reakciót is indítanak, amely az eredeti, R reagenstől eltérő karakterű (például akirális), pl. C reagenssel úgy valósul meg, hogy ez főleg a lassabban reagáló enantiomert fogyasztja, alakítja át olyan származékká, amely már nem tud versenyezni a gyorsabban reagáló enantiomerrel az igazi R rezolválószerért.
A parallel kinetikus rezolválásra található néhány példa a szakirodalomban, de a jegyzet szerzőinek tudomása szerint ezt a módszert ipari gyártásban eddig nem alkalmazták, ezért további részletes tárgyalásától eltekintünk.
A kinetikus rezolválások egy harmadik válfajáról, a dinamikus kinetikus rezolválásról a 11.7.1.
pontban lesz szó.
11.5.4. Rezolválás „kovalens diasztereomer-” képzéssel
Ezt a módszert csak akkor érdemes akalmazni, ha a képződő diasztereomert nem kell elbontani (beépül a rezolválószer a termékbe), vagy a bontás könnyen, kvantitatíven, az enantiomer racemi-zációja nélkül megvalósítható. Ilyenkor termodinamikai kontroll érvényesül, vagyis elő kell állítani a racém vegyület és az ezzel ekvivalens mennyiségű rezolválószer reakciójában a diasztereomerpárt, majd ezek valamilyen eltérő fizikai tulajdonsága (oldhatósági vagy forráspontkülönbség) alapján szét kell választani őket. A szétválasztás után vagy továbbviszik a szintézisbe a kapott hasznos dia-sztereomert, vagy, ha csak az enantiomerre van szükség, akkor elbontják és lehetőség szerint a rezolválószert regenerálják. A kovalens diasztereomer képzéses rezolválás általános folyamata a 11.5.4.1. ábrán látható.
11.5.4.1. ábra: A „kovalens diasztereomer” képzéses rezolválás folyamata Ipari példa „kovalens diasztereomer‖ képzéses rezolválására.
11.5.4.2. ábra: A captopril hatóanyag és intermedier szintézise kovalens diasztereomer képzéssel
A Captopril nevű vérnyomáscsökkentő gyógyszer intermedierjének kovalens diasztereomer képzéssel történő előállítására a generikus gyógyszerhatóanyag ipari gyártásának előkészítésekor került sor az EGIS gyógyszergyárban. Maga a hatóanyag egy dipeptid analogon, amelyben az egyik alkotórész (S)-prolin (11.5.4.2. ábra). Az említett eljárásban (S)-prolint mint rezolválószert használtak úgy, hogy racém 2-brómmetil-propionsavkloriddal acilezték, majd a képződött (S,S)-, (S,R)-savamid párt kristályosítással választották szét. Szerencsére a hatóanyaghoz szükséges (S,S)-savamid vált ki tisztán az acilezés reakcióelegyéből. Ebből először diszulfidot készítettek, majd redukcióval jutottak a hatóanyag tiolhoz.
Ebben a szintézisben tehát a rezolválószer (prolin) benne marad a termékben, így nem kell elbontani a számunkra hasznos (S,S)-savamidot. A rossz izomer azonban ugyancsak tartalmaz egy-mólnyi prolint, melyet nem lehet gazdaságosan visszanyerni, mert a prolin a hidrolízis körülményei között racemizálhat. Ezért a szintézist továbbfejlesztették és arra jutottak, hogy az acilezőszer 2-brómmetil-propionsavat először diasztereomer sóképzéses módszerrel rezolválták és csak a hasznos (S)-enantiomerből készített savkloridot reagáltatták a drága (S)-prolinnal.
11.5.5. Diasztereomersó-pár képzéses rezolválása
11.5.5.1. ábra: Racém 1-feniletanol savas karakterű származékká alakítása ftálsavanhidriddel
11.5.5.2. ábra: Az 1-fenilglicin savas és bázikus származékai
Diasztereomersó-párokat racémbázisokból (aminokból) optikailag aktív savakkal, vagy racém
Diasztereomersó-párokat racémbázisokból (aminokból) optikailag aktív savakkal, vagy racém