Enantiomerfelesleg

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

Az enantiomerfelesleg a kémiában az enantiomerkeverékek összetételének jellemzésére használt mennyiség, az anyag tisztaságának mértéke. Ebben az esetben a szennyezés a nem kívánt enantiomer (a királis vegyület tükörképi párja). Általában „ee”-nek rövidítik (az angol elnevezés – enantiomeric excess – alapján).

Definíció[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az enantiomerfelesleg a két enantiomer móltörtjének abszolút különbsége:[1]

\ ee = |F_+ - F_-|\

ahol

\ F_+ + F_- = 1\

A gyakorlatban többnyire százalékos értékben adják meg:

\ ee = |F_+ - F_-|\cdot 100%\

Az enantiomerfelesleg más módon is meghatározható, ha ismerjük a keletkezett enantiomerek mennyiségét. Ha tudjuk, hogy az egyes enantiomerekből hány mól keletkezett, akkor:

\ ee = {{|R-S|} \over {R+S}} \cdot 100%\

\ R és \ S a megfelelő enantiomerek mennyisége vagy hányada a keverékben.

Az enantiomerfelesleg az aszimmetrikus szintézis sikerességének egyik mérőszáma. Diasztereomerek keveréke esetén hasonló módon definiálják és használják a diasztereomer felesleg és a százalékos diasztereomer felesleg fogalmát.

Egy 70% R és 30% S izomert tartalmazó minta enantiomerfeleslege például 40%. Ezt az anyagot úgy is tekinthetjük, mint 40% tiszta R izomer és 60% racém elegy (mely a teljes mennyiséghez 30% R és 30% S izomerrel járul hozzá) keveréke.

Két enantiomer nem racém elegyének optikai forgatóképessége nullától különbözik. A keverék fajlagos forgatóképességének mérésével, a tiszta enantiomer fajlagos forgatóképességének ismeretében meghatározható az optikai tisztaság.[2]

\ o.t. = {[\alpha]_{m\acute{e}rt} \over [\alpha]_{max}} \cdot 100%\

Ideális esetben az egyes komponenseknek a teljes optikai forgatóképességhez történő hozzájárulása egyenesen arányos a komponens móltörtjével, és így az optikai tisztaság számértéke megegyezik az enantiomerfelesleg értékével. Emiatt elterjedt a két kifejezés nem hivatalos szinonimaként való használata, főként azért, mert az enantiomerfelesleg meghatározásának az optikai tisztaság mérése volt a hagyományos módja. Ma már azonban az egyes enantiomerek mennyiségét külön-külön is meg lehet mérni, például királis oszlopkromatográfia vagy NMR-spektroszkópia segítségével.

Az enantiomerfelesleg és az optikai tisztaság közötti azonosság nem mindig teljesül. Például:

  • a (S)-2-etil-2-metilborostyánkősav fajlagos optikai forgatóképessége koncentrációfüggő
  • a Horeau-effektus nevű jelenség miatt a mól alapú és az optikai forgatóképességen alapuló enantiomerfelesleg között nemlineáris kapcsolat is lehet, a borostyánkősav példájában 50% enantiomerfeleslegnél az optikai aktivitás a vártnál kisebb.
  • az enantiomertiszta 1-feniletanol fajlagos forgatóképességét növeli a szennyezőként mellette levő akirális acetofenon.

Az enantiomerfelesleg fogalmát Morrison és Mosher vezette be 1971-ben megjelent Asymmetric Organic Reactions című publikációjukban.[3] Az enantiomerfelesleg használata az optikai forgatással való kapcsolata miatt terjedt el. Volt olyan javaslat, hogy az ee helyett az er vagy er (S:R)[4] vagy q (S/R) enantiomer arány (enantiomeric ratio) fogalmat kellene használni, mivel az optikai tisztaság mérését felváltották más, az R és S enantiomer mennyiségét közvetlenül mérő módszerek, és mert ezzel egyszerűsödne az egyensúlyi állandók és relatív reakciósebességek számításának matematikai kezelésmódja. Hasonló érvek vannak a diasztereomer feleslegről (de) a diasztereomer arányra (dr) való áttérés mellett is..

Hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Ez a szócikk részben vagy egészben az Enantiomeric excess című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

  1. International Union of Pure and Applied Chemistry (1996). "Enantiomer excess". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
  2. International Union of Pure and Applied Chemistry (1996). "Optical purity". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
  3. Morrison, James D.; Mosher, Harry S.: Asymmetric Organic Reactions, Prentice-Hall, Englewood Cliff, New Jersey, 1971 (ISBN 0130495514)
  4. Do the Terms "% ee" and "% de" Make Sense as Expressions of Stereoisomer Composition or Stereoselectivity? Robert E. Gawley J. Org. Chem.; 2006; 71(6) pp 2411 - 2416;doi:10.1021/jo052554w

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]