光学拆分反应机理

实验十三(乙二胺)合钴(Ⅲ)盐光学异构体的制备与拆分一、实验目的1．了解八面体配合物光学异构体的拆分和旋光度的测定。

2．掌握了解WZZ型自动旋光仪的使用方法二、实验原理两种构造相同，但彼此互为镜像而不能重叠的化合物成为光学异构体（或对映异构体）,虽然光学异构体分子内部的键角和键长都相同，它们与非光学活性试剂所发生的反应也相同，但是由于分子中原子的空间排列方式不同，他们使偏振光震动平面旋转的方向不同，这是光学异构体在性质上最特征的差别。

光学异构体最早是在有机物中发现的，后来的实践证明，这种立体异构现象在某些八面体络合物中也同样存在。

例如，顺式[Co(en)2(NO2)Cl]+络离子就具有以下两种不同的构型：从对称因素考虑，在上述两个八面体络离子中，无n＞1的对称轴C n和对称中心i，也就是中心离子Co（Ⅲ）为手性中心（或不对称中心）。

光学活性化合物的构型用符号△和△‘表示，它是根据上列结构按规定的法则确定的；而化合物的旋光方向是用旋光仪测出来的。

（+）表示右旋，（—）表示左旋。

至于哪种构型的旋光方向为（+），哪种为（—）这需通过特殊的X射线衍射法才能确定。

左旋和右旋异构体的等量混合物不显光学活性，即不能使偏振光平而旋转，称为外消旋混合物。

用普通合成法不能直接制得光学异构体，而总是它们的外消旋混合物。

由于左旋和右旋异构物的溶解度不同，不能用分步结晶法分开，而必须经过一定的手续才能把它分开成左旋体和右旋体。

这种手续叫外消旋体拆分。

通常使此混合物的外消旋离子与另一种带相反电荷的光学活性化合物作用得到右旋—左旋式与左旋—左旋式两种盐类，这些盐类是非对映异构体，他们的溶解度不同，选择适当的溶剂可以用分步结晶的方法把它们分开。

得到某一种纯粹的非对映异构体后，再用光学不活泼性物质处理，可使一对光学活性盐恢复原来的组成。

三、仪器与试剂仪器：吸滤瓶、布氏漏斗、水泵、蒸发皿、表面皿、量筒、烧杯、容量瓶50ml、旋光仪试剂：硫酸钴、乙二胺、酒石酸、氯化钡、碳酸钠、浓盐酸、碘化钾、活性炭、浓氨水四、实验步骤1. 碳酸钡的制取：称取20gBaCl2•2H2O置于大烧杯中，加50mlH2O溶解，另称取9gNa2CO3置于小烧杯中，加50mlH2O溶解。

浙江大学化学实验报告课程名称:化学专业实验Ⅱ实验名称：光学异构体得分离指导教师：专业班级:姓名:学号:同组学生：实验日期：实验地点:一、实验目得1、通过苯甘氨酸得拆分实验,理解对映异构体得各种拆分方法; ２、理解有机物溶解、结晶得原理及意义,并将其用于分离提纯； ３、掌握拆分、结晶得基本操作。

二、实验原理与仪器1、实验原理对映异构体（也称光学异构体、对映体)就是指分子为互相不可重合得镜像得立体异构体,其主要得拆分方法有机械拆分法，微生物化学拆分法,选择吸附拆分法,诱导结晶拆分法,化学拆分法。

诱导结晶拆分法就是指在外消旋体（两种对映体得等量混合物)得过饱与溶液中，加入一定量得一种旋光体得纯晶体作为晶种，形成溶液中该种旋光体过量,且在晶种得诱导下优先结晶析出。

将这种结晶滤出后,则另外一种旋光体在滤液中相对较多。

再加入外消旋体制成过饱与溶液,于就是另外一种旋光体优先结晶析出,如此反复进行结晶,就可以把一对对映体分开。

化学拆分法就是指利用手性试剂作为拆分剂加入外消旋体混合物中，使它与外消旋体发生反应,生成两个非对映异构体复盐(非对映异构体指具有二个或多个非对称中心,并且其分子互相不为镜像得立体异构体）,再利用它们物理性质（例如溶解度、蒸汽压、吸收系统等）得不同,用常规得方法将其拆分，最后再把这两个非对映异构体分别复原为原来得对映体。

化学拆分法最适用于酸或碱得外消旋体得拆分。

对于苯甘氨酸，诱导结晶拆分法得到得产物光学纯度较低,难以找到合适得溶剂使得两种对映体在其中得溶解度有较大差异,且循环量较大,因此本实验采用化学拆分法,利用手性拆分剂与外消旋体形成得复盐溶解度得差异进行结晶拆分。

本实验中,D,L-苯甘氨酸(简写D ，L-PG 分子式如Ⅰ),手性拆分剂为d －樟脑磺酸(简写d-ＣS ，分子式如Ⅱ),二者形成得复盐在水中溶解度有很大差异(如表１),可用结晶方法分离。

Ｄ,L-苯甘氨酸与d-脑磺酸溶于热溶剂中,形成非对映异构体复盐得饱与溶液,降低温度则复盐溶解度降低,溶液变成过饱与溶液，在饱与溶液中结晶与溶解存在动态平衡，可以通过降温与/或加晶种破坏其平衡使一种结晶优先析出。

非对映异构体的形成和拆分原理利用外消旋体(式6-1中dlA)的化学性质仗其与某一光学活性试剂(拆分剂)(式6—1中dB)作用以生成两种非对映异构体的盐，然后利用两种非对映异构体盐的溶解度差异，将它们分离，最后再脱去拆分剂，便可以分别得到一对对映异构体。

这是一种经典的应用最广的方法迄今为止，大多数光学活性药物的生产均用此方法。

适用十这种光学拆分方法的外消旋体有酸、碱、醇、酚、醛、酮、酰胺及氨基酸。

按式6—1，当A和B形成非对映异构体盐(式6-1中，dA·dB和lA·dB)时，若两者的旋光方向一致，则此种类型的盐称为p盐：旋光方向相反的A和B所形成的非对映异构体盐称为n盐。

在通过形成非对映异构体的拆分方法中，拆分剂的选择是一个重要的影响因素。

使用非对映异构体熬进行的拆分是以所生成盐溶解度之间的不同为基础的，在拆分过程中当A和B混合在一起进行成盐时，由于使用的溶剂不同，有时是n盐的结晶先形成，有时则是p盐的结晶先形成。

在对扁桃酸和α—苯乙胺形成非对映异构体盐的拆分研究中，人们认为这种差别的形成是由于其中一种化合物的分子穿过了另一种化合物的晶格所致。

晶体X射线结晶学的研究揭示在不同盐的晶体中存在着氢键的网络系统，这种氢键网络不仅存在在每个晶胞之间，而且也存在在许多的离子柱状物中。

氢键加上阳离子和阴离子的苯环之间的范德华力构成了非对映异构体盐固体之间的溶解度差异。

根据非对映异构体之间溶解度差异进行的拆分方法，必须有两个必备的条件：①所形成的非对映异构体盐中至少有一个能够结晶：②两个非对映异构体盐的溶解度差别必须显著。

而对这两个条件影响最大的还是结晶所使用的溶剂。

文献报道，当用二甲氧基士的宁作拆分剂拆分2，2’—二甲基—6,6'—二羧酸基联苯时，在非特异性的溶剂中未能成功；当改用甲醇—丙酮(7：3)作溶剂拆分时得到约100％e．e.．值的(S)—（+）—异构体。

将从母液中回收的盐用丙酮结晶可得到约99％e．e．值的(R)—（—）—异构体。

光学st分离光学ST分离是一种在光学领域中广泛应用的信号处理技术。

通过光学ST分离，可以实现高速、高效、高精度和高可靠性的信号处理。

该技术基于光学的线性性质和非线性性质，通过利用光的相干性和偏振状态，可以将信号从背景噪声中分离出来，从而提高信号的信噪比和检测精度。

一、光学ST分离的基本原理光学ST分离的基本原理是利用光的相干性和偏振状态。

当两束具有相同频率和相位的光波相遇时，它们会产生相干现象，从而形成干涉。

干涉的结果取决于两束光的相位差，如果相位差是固定的，则干涉将是稳定的，从而可以利用干涉现象来检测信号。

另一方面，光波具有偏振状态，即光波的电场和磁场在空间中的方向可以是任意的。

利用光的偏振状态，可以进一步提取信号中的信息，从而实现更高效的信号处理。

二、光学ST分离的应用光学ST分离被广泛应用于各种领域，包括通信、雷达、生物医学和光学传感等。

在通信领域，光学ST分离被用于实现高速光信号的解调，从而提高通信系统的传输速率和可靠性。

在雷达领域，光学ST 分离被用于提高雷达信号的检测精度和抗干扰能力。

在生物医学领域，光学ST分离被用于实现高灵敏度和高特异性的生物分子检测。

在光学传感领域，光学ST分离被用于实现高精度和高稳定性的光学传感测量。

三、光学ST分离的优势与传统的信号处理技术相比，光学ST分离具有许多优势。

首先，光学ST分离的响应速度非常快，可以实时处理高速变化的信号。

其次，光学ST分离的精度非常高，可以检测到微弱的信号变化。

此外，光学ST分离还具有抗干扰能力强、可并行处理多个信号等优点。

四、光学ST分离的发展趋势随着科技的不断发展，光学ST分离技术也在不断进步和完善。

目前，光学ST分离技术正朝着以下几个方向发展：1. 高速化：随着通信和雷达等领域的不断发展，对信号处理的速度要求也越来越高。

因此，如何实现更高速度的光学ST分离是未来的一个重要研究方向。

2. 高精度化：在生物医学和光学传感等领域中，需要高精度地检测和测量信号。

34
辐射失活——荧光、磷光 无辐射失活过程－热能 由于激发态在发光前有些能量在其他过程 中失去，所以荧光的波长比吸收光的波长 要长（斯托克顿频移）。T1的能级又比S1能 级低，所以磷光的波长要长。
35
斯托克顿频移
一个化合物 的发射光谱常常与其吸收光谱 很类似，但总是较相应的吸收光谱红移， 这被称为斯托克顿频移（Stokes shift）。
36
几个基本概念
基态S0、激发态Sn、电子能级、 振动能级（0、1、2……）、振动 驰豫、内部转换、系间窜越、荧 光、磷光、斯托克顿频移。
37
荧光和磷光的比较
磷光能量比较低； 磷光寿命长； 磷光有“后发光”的特征，即切断激发光 束后仍然可观察到发光，在记录长寿命的 磷光前，荧光已衰减到零。
38
三.荧光发射光谱与吸收光谱
42
1.量子效率
量子效率定义为物质分子每吸收单位 光强后发射出的荧光强度：
f
荧光强度 F ＝ 吸收强度 qA
式中，φf为荧光量子效率；F为荧光强度； q为光源在激发波长处输出的光强；A为 化合物在该波长处的吸光度。F值可在荧 光发射光谱中的测量谱线下面的面积求 得。
43
实际应用中，一般以某个化合物为基准，测 相对值以利比较。通常用硫酸喹啉作为标准 物（在0.05 mol L-1 H2SO4溶液中），其量子 效率 ＝0.545，然后按上式进行计算：
f
46
2.影响荧光和磷光的 分子结构及环境因素
从Jablonsky图可以看到，受激分子的荧光 现象受到其它过程的竞争，因此若要求荧 光强，应具有下述一些特点 ①吸光系数ε值要大； ②激发的波长应尽可能长，避免光分解； ③分子结构要有利于吸收紫外光和发射荧 光

五、数据处理
1、化学产率，包括单程产率和总产率 2、用旋光度计算 ee 值
六、思考题
1、获得手性化合物的途径有哪些？ 2、什么叫对映体过剩？ee 值的计算方法？常用的测定方法有哪些？ 3、用旋光仪分析手性化合物 ee 值的原理是什么？
氢氧化钾 三氯甲烷
A.R. A.R.
少量 少量
四、实验步骤
1.（+）-萘普生· （—）-葡辛胺盐的制备 将甲醇 30 ml、外消旋萘普生 2.5 g 及（—）-葡辛胺 3.2 g 依次投入 100ml 单口瓶中，搅 拌，缓缓加热至 55℃，待物料全部溶解后，继续升温至回流，于 67℃回流 30min。反应毕， 停止加热，撤去水浴，继续搅拌，自然降温，约在 44℃左右开始有白色颗粒状沉淀析出， 待温度降至室温（25℃） ，停止搅拌，静置 10 min，抽滤，滤饼用少量甲醇洗涤，抽干，于 100℃烘干（约 10 min） ，得（+）-萘普生· （—）-葡辛胺盐，称重。 2.（+）-萘普生的制备 将上步得到的（+）-萘普生· （—）-葡辛胺盐置烧杯中，加 10 倍量水（约 25 ml） ，滴 加 5%（1.25mol/L）氢氧化钠溶液至 pH 大于 10，于 45℃加热、搅拌 0.5h，冷至室温，抽滤， 滤饼用水洗涤，抽干，压实，烘干，回收（—）-葡辛胺。滤液用盐酸调节 pH 1~2，析出（+） -萘普生，抽滤，滤饼用少量水洗涤，抽干，于 100℃烘干（约 20 min） ，得纯品，称量，计 算收率。测比旋光度。[文献值：[a]D=65℃（c1，CHCl3）]。 3.（-）-萘普生的消旋化 将制备得到的（+）-萘普生· （—）-葡辛胺盐母液按上法用 5%（1.25mol/L）氢氧化钠 溶液碱化至 pH 大于 10，滤去析出的（—）-葡辛胺，滤液以盐酸酸化，调节 pH 1~2，得（-） -萘普生。 将（-）-萘普生置于 100ml 烧瓶中，加氢氧化钾 4 g、水 5 ml，加热回流，于 130 ℃反 应 3h。反应毕，倾注到装有 100 ml 水的烧杯中，以盐酸酸化，析出固体，抽滤，滤饼用少 量水洗涤，抽干，干燥，得消旋萘普生，称量，测比旋光度。 4.（-）-葡新胺的回收精制 有制备得到的母液（+）-萘普生· （—）-葡辛胺盐[含（-）-萘普生· （—）-葡辛胺盐]， 先经碱化，分出（—）-葡辛胺，将上述回收的（—）-葡辛胺加在一起，加水（1：40） ，搅 拌下用盐酸调 pH 1~3，使完全溶解，抽滤，除去棕黄色杂质，滤液碱调 pH>10，使白色沉 淀充分析出，抽滤，滤饼用水洗涤至 pH 8~9，于 90℃烘干，得（—）-葡辛胺，称量，计算 。 回收率（约 95%左右） ，m.p.124~126℃，[a]D=17.29°（c2，DMSO） 5. 比较成盐反应中使用甲醇作为溶剂和乙醇作为溶剂的优劣之处。 6. 考察拆分剂对产物（+）-萘普生的化学产率及 ee 值的影响，可用的拆分剂有（—）-α苯乙胺、L-赖氨酸、葡甲胺和辛可尼丁。

实验三三（乙二胺）合钴（III）盐光学异构体的制备与拆分姓名：吴丽萍学号：2120121554同组人：席亚茹日期：2012.12.8一、实验目的1．了解八面体配合物光学异构体的拆分和旋亮度的测定。

2．掌握WZZ型自动旋光仪的使用方法。

二、实验原理两种构造相同，但彼此互为镜象而不能重叠的化合物称为光学异构体（或对映异构体）。

虽然光学异构体分子内部的键角和键长都相同，它们与非光学活性试剂所发生的反应也相同，但由于分子中原子的空间排列方式不同，它们使偏振光振动平面旋转的方向不同，这是光学异构体在性质上最特征的差别。

光学活性化合物的构型用符号Δ和Δ′表示；而化合物的旋光方向是用旋光仪测出来的，（+）表示右旋，（-）表示左旋。

左旋和右旋异构体的等量混合物不显光学活性，即不能使偏振光平面旋转，称为外消旋混合物。

用普通合成法不能直接制得光学异构体，而总是它们的外消旋混合物。

必须经过一定的手续把它们分开成右旋体和左旋体的过程叫做外消旋体拆分。

通常使此混合物的外消旋离子与另一种带相反电荷的光学活性化合物作用得到右旋-左旋式与右旋-右旋式两种盐类，这些盐类是非对映异构体，它们的溶解度不一样，选择适当的溶剂可以用分步结晶的方法把它们分开。

得到某一种纯粹的非对映异构体后，再用光学不活泼性物质处理，可以使一对光学活性盐恢复原来的组成。

三、仪器和试剂仪器：吸滤瓶（125mL）2只，布氏漏斗1个，水泵1个，蒸发皿（100mL）3个，蒸气浴锅，量筒（10mL，50mL）各一个，烧杯（10mL，50mL）各2个，容量瓶（50mL）2个，玻璃棒，滴管，电光天平，WZZ型自动指示旋光仪。

试剂：硫酸钴（CoSO4·7H2O）(C.P.)，乙二胺（w=24%），(+)-酒石酸[(+)–H2C4H4O6]（A.R.），碳酸钡（C.P.），浓盐酸（C.P.），NaI（固）（A.R.），活性炭，浓氨水（相对密度为0.88）（C.P.），双氧水（w=30%）,无水乙醇（A.R.），丙酮（A.R.），冰块,蒸馏水。

光学异构体的分离浙江大学化学实验报告课程名称：化学专业实验Ⅱ实验名称：光学异构体的分离指导教师：专业班级：姓名：学号：同组学生：实验日期：实验地点：一、实验目的1、通过苯甘氨酸的拆分实验，理解对映异构体的各种拆分方法；2、理解有机物溶解、结晶的原理及意义，并将其用于分离提纯；3、掌握拆分、结晶的基本操作。

二、实验原理和仪器1、实验原理对映异构体（也称光学异构体、对映体）是指分子为互相不可重合的镜像的立体异构体，其主要的拆分方法有机械拆分法，微生物化学拆分法，选择吸附拆分法，诱导结晶拆分法，化学拆分法。

诱导结晶拆分法是指在外消旋体（两种对映体的等量混合物）的过饱和溶液中，加入一定量的一种旋光体的纯晶体作为晶种，形成溶液中该种旋光体过量，且在晶种的诱导下优先结晶析出。

将这种结晶滤出后，则另外一种旋光体在滤液中相对较多。

再加入外消旋体制成过饱和溶液，于是另外一种旋光体优先结晶析出，如此反复进行结晶，就可以把一对对映体分开。

化学拆分法是指利用手性试剂作为拆分剂加入外消旋体混合物中，使它与外消旋体发生反应，生成两个非对映异构体复盐（非对映异构体指具有二个或多个非对称中心，并且其分子互相不为镜像的立体异构体），再利用它们物理性质（例如溶解度、蒸汽压、吸收系统等）的不同，用常规的方法将其拆分，最后再把这两个非对映异构体分别复原为原来的对映体。

化学拆分法最适用于酸或碱的外消旋体的拆分。

对于苯甘氨酸，诱导结晶拆分法得到的产物光学纯度较低，难以找到合适的溶剂使得两种对映体在其中的溶解度有较大差异，且循环量较大，因此本实验采用化学拆分法，利用手性拆分剂与外消旋体形成的复盐溶解度的差异进行结晶拆分。

本实验中，D ，L-苯甘氨酸（简写D ，L-PG 分子式如Ⅰ），手性拆分剂为d-樟脑磺酸（简写d-CS ，分子式如Ⅱ），二者形成的复盐在水中溶解度有很大差异（如表1），可用结晶方法分离。

D ，L-苯甘氨酸和d-脑磺酸溶于热溶剂中，形成非对映异构体复盐的饱和溶液，降低温度则复盐溶解度降低，溶液变成过饱和溶液，在饱和溶液中结晶和溶解存在动态平衡，可以通过降温和／或加晶种破坏其平衡使一种结晶优先析出。

实验步骤
3. （-）-萘普生的消旋化
❖ 将制备得到的（+）-萘普生•（-）-葡辛胺盐母液按上法用 5%（1.25mol/L）氢氧化钠溶液碱化至pH大于10，滤去析出 的（-）-葡辛胺，滤液以盐酸酸化，调节pH 1~2，得（-）萘普生。
❖ 将（-）-萘普生置于100ml烧瓶中，加氢氧化钾4 g、水5 ml， 加热回流，于130 ℃反应3h。反应毕，倾注到装有100 ml 水 的烧杯中，以盐酸酸化，析出固体，抽滤，滤饼用少量水洗 涤，抽干，干燥，得消旋萘普生，称量，测比旋光度。
实验指标一
❖ 对映体过剩：反应结束后得到的产物（+）-萘普生， 需测定其对映选择性，即产物的对映体过剩（e. e. 值）。 其测定方法有多种，本实验利用的是旋光仪的方法。
对映体过量 ( % ee ) (enantiomeric excess)
ee
=
∣
[R [R
] ]
_ +
[ S ]∣
[S ]
×100%
O
手性药物萘普生的光学拆分法制备
手性
H OH
c
CH3
HO H
c
H3C
(S)-苯乙醇
(R)重合
手性药物分子 与生物大分子之间的手性匹配
药物名称
氯霉素
(治疟药)
心得安
(-受体阻断剂)
反应停
(镇静药)
手性药物的药性
手性药物两种对映体的药理作用
HO
* * OH
NHR
(S)-异构体 完全无药效
O
OH NHR
*
OH
HO * *
NHR
(R)-异构体 有杀毒作用
RHN
OH O

实验三三（乙二胺）合钴（III）盐光学异构体的制备与拆分姓名：吴丽萍学号：2120121554 同组人：席亚茹日期：2012.12.8一、实验目的1．了解八面体配合物光学异构体的拆分和旋光度的测定。

2．掌握WZZ型自动旋光仪的使用方法。

二、实验原理两种构造相同，但彼此互为镜象而不能重叠的化合物称为光学异构体（或对映异构体）。

虽然光学异构体分子内部的键角和键长都相同，它们与非光学活性试剂所发生的反应也相同，但由于分子中原子的空间排列方式不同，它们使偏振光振动平面旋转的方向不同，这是光学异构体在性质上最特征的差别。

光学活性化合物的构型用符号Δ和Δ′表示；而化合物的旋光方向是用旋光仪测出来的，（+）表示右旋，（-）表示左旋。

左旋和右旋异构体的等量混合物不显光学活性，即不能使偏振光平面旋转，称为外消旋混合物。

用普通合成法不能直接制得光学异构体，而总是它们的外消旋混合物。

必须经过一定的手续把它们分开成右旋体和左旋体的过程叫做外消旋体拆分。

通常使此混合物的外消旋离子与另一种带相反电荷的光学活性化合物作用得到右旋-左旋式与右旋-右旋式两种盐类，这些盐类是非对映异构体，它们的溶解度不一样，选择适当的溶剂可以用分步结晶的方法把它们分开。

得到某一种纯粹的非对映异构体后，再用光学不活泼性物质处理，可以使一对光学活性盐恢复原来的组成。

三、仪器和试剂仪器：吸滤瓶（125 mL）2只，布氏漏斗1个，水泵1个，蒸发皿（100 mL）3个，蒸气浴锅，量筒（10 mL，50 mL）各一个，烧杯（10 mL，50 mL）各2个，容量瓶（50 mL）2个，玻璃棒，滴管，电光天平，WZZ型自动指示旋光仪。

试剂：硫酸钴（CoSO4·7H2O）(C.P.)，乙二胺（w=24%），(+)-酒石酸[(+)–H2C4H4O6]（A.R.），碳酸钡（C.P.），浓盐酸（C.P.），NaI（固）（A.R.），活性炭，浓氨水（相对密度为0.88）（C.P.），双氧水（w=30%）,无水乙醇（A.R.），丙酮（A.R.），冰块,蒸馏水。

CH3 OHH C NH2 + H HO COOOH H COOB (-) (-)α — 苯 基 乙 胺
CH3 H C NH3 COOH HO OH H COOB (-) A (+ )
三、形成共价非对映异构体 先将待拆分的消旋混合物与一个拆分剂结合成一对非对 映异构体，然后利用它们的溶解度差异分段结晶而分离。最 后将它们分别解离而获得两种对映异构体。
这个P*BH与烯烃加成，然后用H2O2氧化，可以得到光活性丁醇-2， 光收率高达70%—90% .
光纯度或称之为对映体过量百分率（e e%）：
指一种对映异构体在消旋混合物中占优势的程度。
现有三个方法可以精确的测定这个e e%值
1．应用手性位移试剂，测定其NMR值
H3C CH3
手性位移试剂：
CH3 O Eu O
2．先制成非对映异构体，然后根据混合物的NMR图谱 而计算出两者的含量。
OH OH + P2S5 O PSH O S 辛可宁
H2O
OH R C COOH R4
*
二、手征性试剂与非手征性反应物的反应
手征性试剂或催化与非手征性反应物之间同样也是形 成非对映异构体的过渡态，而进行不对称合成。 硼烷（BH3）2的两个氢原子被两个手征性分子取代， 即得手征性硼烷试剂:
H H 3C
B2H6/THF 0° C
CH3 CH3
B
P*BH
*
此中间体与格氏试剂或Na－Hg齐反应而得到不等量的非对映异构体α－羟 基酯，水解除去导入的光活性醇，就得到不等量的对映体α－醇酸。
R4
R1 RCOCOO C R2 R3
*
R1
R C COO C R2 R4MgX OH R3

光谱拆分原理
光谱拆分原理
引言：
在现代光谱学的研究中，光谱拆分原理是一个极为重要的概念。

光谱拆分原理的发现不仅为光谱学理论的发展提供了新的思路和方法，而且在实际应用中也具有重要意义。

本文将详细介绍光谱拆分原理的概念、基本原理和应用。

一、光谱拆分原理的定义
光谱拆分原理是指将一个任意形状的光谱线分解为多个基本谱线相加的过程。

这些基本谱线一般是具有基矢量特性的简单谱线，可以用来表示各种形状的光谱线。

二、光谱拆分原理的基本原理
光谱拆分原理基于傅里叶变换原理，将一个光学信号拆分为一系列基矢量信号。

在傅里叶变换后的频域中，每个峰代表一个信号的频率和振幅。

通过不同的基矢量信号，可以表示出一个光学信号在频域中的振幅和相位。

光谱拆分原理的具体实现方法包括以下步骤：
1.采集原始光谱信号，并进行傅里叶变换；
2.选定相应的基矢量信号，进行傅里叶反变换；
3.将反变换后的基矢量信号相加，得到拆分后的光谱信号；
4.通过分析各基矢量信号的系数，得到拆分后光谱信号的振幅和相位信息。

三、光谱拆分原理的应用
光谱拆分原理在光谱学研究中有着广泛的应用。

例如，在傅里叶变换
红外光谱、拉曼光谱等实验中，可以采用光谱拆分原理进行谱线拆分
分析，从而获得更加准确的光谱信息。

此外，在光学信号处理领域中，光谱拆分原理也可以用来进行图像分析、信号分离等处理。

结论：
光谱拆分原理是一种基于傅里叶变换的信号分解方法，可以将复杂的
光学信号拆分为基本谱线的组合。

光谱拆分原理在光谱学研究中有着
重要的应用，在实际应用中也具有很好的前景。

光学分离技术的原理和应用一、光学分离技术的基本原理光学分离技术是一种利用光学原理和设备，将待测物体或信号与背景或噪音进行分离的方法。

它基于光学的特性，通过选择性地传输、反射或折射特定波长的光，实现对不同信号或物体的分离。

在光学分离技术中，常使用的原理包括：1.滤光原理：利用滤光片或棱镜等光学元件对不同波长的光进行选择性过滤，从而实现光信号的分离。

滤光原理常被应用于光谱分析和光信号处理等领域。

2.全息术：全息术是利用物体对光的干涉和衍射效应，记录和再现物体的三维信息的技术。

通过全息术，可以将物体的光学信息记录在全息图中，再通过适当的光源照射全息图，使物体的三维形状再现出来。

3.偏振技术：偏振技术是利用光的偏振性质，通过偏振片等光学元件的选择性透过、吸收或旋转来实现信号的分离。

偏振技术常被应用于光学通信、光学显微镜等领域。

二、光学分离技术的应用领域光学分离技术在多个领域中都有广泛的应用。

以下是一些典型的应用领域：1.光谱分析：光学分离技术常被应用于光谱分析领域。

通过选择性地分离不同波长的光线，可以实现对待测光谱的观测和分析。

光谱分析在化学、物理、生命科学等领域中都有重要的应用，用于分析物质的组成和性质。

2.生物医学：光学分离技术被广泛应用于生物医学领域。

例如，在光学显微镜中，使用偏振片等光学元件可以实现对生物样本的分离和观察；全息术可用于生物细胞的三维成像和分析；光谱分析可应用于生物分子的定量和定性分析等等。

3.通信技术：光学分离技术是光通信技术中的关键技术之一。

通过利用滤光原理和偏振技术，可以实现多信道光纤通信，提高通信容量和传输速度，应用于光通信网络、光纤传感等方面。

4.光学检测：光学分离技术在光学检测领域有重要应用。

例如，在光学传感器中，利用滤光片和光电探测器可以实现对特定目标的探测和识别；对于光学图像的处理和分析，常使用全息术和偏振技术等方法。

5.光学存储：光学分离技术在光学存储领域也有广泛的应用。

尼康激光共聚焦光谱拆分尼康激光共聚焦光谱拆分技术（Nikon Laser Scanning Confocal Spectral Separation）是一种高级的光学显微镜技术，用于观察、分离和研究样品中的荧光或荧光物质的光谱信息。

该技术结合了激光扫描共聚焦显微镜和光谱分离技术，通过使用单一光源和高效的光栅系统，能够同时获得空间和光谱分辨率。

本文将详细介绍尼康激光共聚焦光谱拆分技术的原理、应用和优势。

尼康激光共聚焦光谱拆分技术的原理是基于激光共聚焦显微镜（LSCM）和光谱分离系统的结合。

激光共聚焦显微镜利用单个激光光源照射样品，通过聚焦和扫描光束，获取样品的二维或三维图像。

而光谱分离系统则通过光栅技术将荧光信号分解成不同波长的光谱，可以得到样品中各种荧光染料或荧光物质的光谱信息。

尼康激光共聚焦光谱拆分技术的应用非常广泛。

在生命科学领域，它可以用于观察细胞内不同分子组分的分布和相互作用，如蛋白质、核酸、细胞器等。

在生物医学研究中，可用于研究疾病发生机制、药物治疗效果等。

此外，该技术还可以应用于材料科学、纳米技术、环境科学等领域，用于观测材料表面的化学反应、纳米粒子的分布、环境中微生物的生物标记等。

尼康激光共聚焦光谱拆分技术相比传统的共聚焦显微镜，具有几个明显的优势。

首先，该技术可以同时观测多种荧光染料或荧光物质，无需更换光源或滤光片，节省了时间和资源。

其次，光谱分离系统可以提供更多的光谱信息，使研究者可以获取更多关于荧光发射的细节。

此外，该技术的空间分辨率和深度分辨率都较高，可以观察到更细微的细胞结构和生物分子。

尼康激光共聚焦光谱拆分技术的操作方法相对简单。

首先，将待观察的样品放置在显微镜的载物台上，并加入适当的荧光染料或标记物。

然后，通过激光光源照射样品，并调节聚焦和扫描参数，获取样品的二维或三维图像。

最后，通过光谱分离系统，对荧光信号进行分解和分析，得到样品中不同荧光物质的光谱信息。

总结而言，尼康激光共聚焦光谱拆分技术是一种先进的光学显微镜技术，能够同时获得样品的空间和光谱分辨率，广泛应用于生命科学、生物医学和材料科学等领域。

分光的原理
分光的原理是利用光的色散性质将混合在一起的光分解成具有不同波长的光谱。

光经过折射或反射后，不同波长的光在介质中传播速度不同，导致光的折射角度有所不同。

根据这一原理，可以利用光的折射、反射或多次反射的过程将光谱分离开来。

在实际应用中，最常用的是利用棱镜将光分散成不同的波长。

当入射光通过棱镜时，不同波长的光会因折射率的不同而发生不同的折射，从而产生不同的折射角度。

因此，在适当角度下，可以观察到一系列不同颜色的光谱。

另外，也可以使用光栅来分光。

光栅是由一系列平行的刻痕组成的光学元件，入射光通过光栅时，会在不同的角度上发生衍射。

由于不同的波长对应不同的角度，通过适当的观察位置，也可以得到分散的光谱。

分光的原理在科学研究和实际应用中具有广泛的应用。

例如，可以用于光谱仪的设计和制造，用于分析物质成分的光谱分析，以及用于光学检测和测量等领域。

它的重要性在于通过分光，我们可以了解光谱中蕴含的信息，从而推测出物质的成分、结构和性质等重要信息。

苏氨酸的拆分
一、实验目的
1 ．通过本实验，了解光学异构体拆分在药物化学中的意义及拆分的方法；
2 ．掌握交叉诱导结晶法拆分光学异构体的基本方法、原理、实验操作技术。

二、实验原理
在外消旋体的饱和溶液中加入其中一种纯的单一光学异构体（左旋或右旋）结晶．使溶液对这种异构体呈过饱和状态，然后在一定温度下该过饱和的旋光异构体优先大量析出结晶，迅速过滤得到单一光学异构体。

再往滤液中加入一定量的消旋体，则溶液中另一种异构体达到饱和，经冷却过滤后得到另一个单一光学异构体，经过如此反复操作，连续拆分便可以交又获得左旋体和右旋体。

此法称为交叉诱导结晶法或播种结晶法。

三、实验内容
在装有机械搅拌的反应瓶中投入DL一苏氨酸45g 、D 一苏氨酸5g , 80℃搅拌溶解，然后降温至30℃，开始析出结晶，再在1h 内降温至20℃，迅速过滤，洗涤，烘干，得D一苏氨酸，精制后，测旋光（[α]D23+15.0°C=1-2 5 mol/l HCl）滤液中再加入DL一苏氨酸8.5 g，重复上面的操作，得L一苏氨酸，精制后测旋光（[α]D23-15.0°C=1-2 5 mol/l HCl）。

布洛芬的光学拆分制备实验原理生物拆分法：此法其原理是利用具有光学活性且十分专一的生物酶只与待分离外消旋混合物其中一种镜像异构物进行反应7，而另外一种镜像异构物则不会与生物酶进行反应，反应后的产物与没反应的起始物物性、化性相差甚大，便可将其分离，得到高光学纯度的产物，例如布洛芬(ibuprofen) 是一种市售的非甾体抗炎药，1960 年代英国化学家从丙酸中提取出布洛芬，1969 年与1974 年在英国与美国分别发售，用于止痛、退烧与消炎，以前市售的布洛芬是一种外消旋混合物，只有(S)-(+)-异丁苯丙酸（右旋布洛芬）有药性，因此每一药片都有两倍剂量的布洛芬（(R)-与(S)-form），在化学家的研究下，布洛芬便可以使用动力学拆分法来纯化，如图十一所示，首先将消旋混合物布洛芬脂化，再使用化学家发现有选择性水解能力的马肝脂酶，只将右旋布洛芬脂水解成右旋布洛芬，此种方法已经在工业上採用，为生物拆分法极好的例子。

萃取拆分法：此法是利用两光学异构物对两液相亲和力不同来进行分离，可细分为二类：亲和萃取及配位萃取拆分法，与传统萃取不同之处在于其两液相至少有一液相为手性的溶剂，如图十二所示。

亲合萃取拆分法是利用手性溶剂与 (S)-form 和 (R)-form 的分配係数不同，萃取来达到分离的效果，例如：使用 D-酒石酸正丁酯等作萃取剂，辛烷为稀释剂，加入微量辛醇作为介面活性剂，分别对外消旋麻黄硷水溶液和外消旋假麻黄硷水溶液进行萃取，结果发现D-酒石酸酯的辛烷溶液中含有较多的左旋麻黄硷或左旋假麻黄硷8。

配位萃取法则是利用手性配位基与中心离子（通常为过渡金属离子）配位后作为拆分剂，并和外消旋混合物形成错合物，因所形成的错合物就不是镜像异构物对，分配係数不同，便可进行萃取分离。

而与动态动力学拆分法类似，萃取拆分法也可透过加入其他试剂使外消旋化与拆分同时进行使产率突破 50%。

结论：手性拆分是许多化学家十分感兴趣的领域，不但在学术界可以解决许多天然物全合成所碰到的纯化问题，在业界也是十分重要的议题，以布洛芬为例，若能使用动态动力学拆分法使外消旋布洛芬全部变成右旋布洛芬，这样等于成本先少一半，副作用也减少一半，不止如此若是像沙利窦迈等光学异构物对人体有强烈副作用的药物，若能得到高的光学纯度的产物，便可以不用付那天价的赔偿金，也不会对数以万计的家庭造成不可挽回的后果。