O‘zbekiston respublikasioliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi nizomiy nomidagi toshkent davlat pedagogika universiteti huzuridagi pedagog kadrlarni qayta tayyorlash va ularning malakasini oshirish tarmoq (mintaqaviy) markazi

10-ma’ruza

Mavzu: Optik faol moddalarni olish usullari

Reja:

1.Optik faol moddalar ratsematlarini ajratish va asimmetrik sintezi.

2. Optik aylanish dispersiyasi-organik moddalarni tadqiq qilish usuli sifatida.

3. Optik izomeriya. Optik izomerlarni olish usullari

Enantiomerlarning fizik xossalari o‘xshash, shuning uchun ularni fizik usullar yordamida ajratib bo‘lmaydi. Enantiomerlar boshqa optik faol modda ishtirokidagina turlicha xossalarini namoyon qiladi. Ajratishning barcha usullari (asimmetrik sintezda ham) ushbu faktga asoslangan.
Ajratishning eng ko‘p tarqalgan usuli identik bo‘lmagan enantiomer hosilalarini diastereomerlarga aylantirib olish bo‘lib hisoblanadi. Masalan: kislotaning ratsemik yoki L,D-aralashmasi D-konfiguratsiyali optik faol asos ta’sirida tuzga o‘tkazilsa, tuz ikki diastereomer aralashmasidan iborat bo‘ladi (D-kislotaD-asos, L-kislotaD-asos). Bu diastereomer tuzlar identik emas va oynada aks ta’sir bermaydi Shuning uchun, ularning fizik xossalari turlicha, prinsipda ularni fizik metodlar bilan, masalan: kristallga tushirish yo‘li bilan ajratish mumkin. Тuzlar ajratilgach, regeneratsiyalangan kislotalar toza D-va L-enantiomerlar bo‘ladi.
D,L-kislota (D -kislota  kislota ) D kislota
 
D-asos ( L -kislota  D-asos)L-kislota
Optik faol asos sifatida brutsin, strixnin, xinin kabi oson olinuvchi, uchrovchi optik faol birikmalardan foydalaniladi. Ratsemik asoslarini ajratishda optik faol kislotalar: ()-vino, (-)-olma, (-)-bodom, ()-kamfor-10-sulfon kislotalaridan foydalaniladi.
Sipirtlarni ajratganda optik faol kislotalar murakkab efirlar diastereomer aralashmasini hosil qiladi. Bunda (400) yuqori molekulyar massali kislotalardan foydalanish tavsiya etiladi, chunki fraksion kristallash usuli bilan ajratish imkonini beruvchi kristall murakkab efirlar hosil bo‘lish ehtimolligi yuqoriroq.
Boshqa tomondan, spirt dikarbon kislotaning yarim efiriga mos angidrid ta’sir ettirib o‘tkazilishi ham mumkin.
Yarim efirda erkin kislota funksiyasi bor va uni optik faol asos yordamida ajratib olish mumkin. Bu metod umumiy ahamiyatga ega; mos diastereomerni ajratish osonligi va ratsematlanish jarayonisiz toza enantiomerni ajratib olish yengilligi bilan chegaralanadi;
Fizik metodlar yordamida ajratish ko‘pincha qiyin, sermehnat jarayon bo‘lgani uchun ba’zi maxsus ajratish metodlari ham qo‘llanib turadi. Shunday metodlardan biri enantiomerlarning optik faol agentlar bilan reaksiyalari tezligiga asoslanadi. Reaksion qobiliyati yuqori enantiomerlar reaksion aralashmadan ajratib olish qiyin bo‘lsada, reaksion qobiliyati past enantiomerni yig‘ib olish mumkin.
Kristallash, xromatografiya metodlari juda chegaralangan holatlarda qo‘llanadi.
Simmetrik muhitda simmetrik reagentlardan optik faol birikma yaratish absolyut asimmetirik sintezni amalga oshirilganligini bildiradi.
Molekulada mavjud bo‘lgan asimmetirik markaz bilan birga yana bir asimmetirik markaz hosil bo‘lib, diastereomerlarning turli miqdorini hosil qilsa asimmetirik induksiya deb ataladi. Stereospetsifiklik birinchi asimmetrik markazning yangi hosil bo‘layotgan markazga qanchalik masofada yaqinligiga bog‘liq: ular bir-biridan qancha uzoqda bo‘lsa, stereokimyoviy nazorat shuncha kam namoyon bo‘ladi. Boshqa omil birinchi asimmetrik markazdagi asimmetriklik darajasi bo‘lib hisoblanadi
Yaqqol namoyon bo‘luvchi stereokimyoviy nazorat ehtimolligi kamligiga, bu markazdagi gruppalarning elektron va fazoviy jihatdan yuqori darajada o‘xshashligi sabab bo‘ladi. Hatto, asimmetrik markazlar bir-biriga juda yaqin turgan holatda ham, asimmetrik induksiya oddiy molekulalar uchun kamdan-kam 100% ga yetadi. Biokimyoviy jarayonlarda, asimmetrik sintez yuqori darajada samaradorlikka ega bo‘ladi. O‘simliklarda fotosintez jarayonida glyukoza CO2 dan hosil bo‘lishida, faqat D-enantiomer hosil bo‘ladi. L-enantiomerlar tabiatda uchramaydi va tirik organizmlarda hazm bo‘lmaydi
Analogik shaklda oqsillar tarkibiga kiruvchi, simmetrik -aminokislotalar L-konfiguratsiyaga ega. D-aminokislotalar, odatda, tabiatda uchramaydi. Biokimyoviy jarayonlarning stereospetsifikligi yuqori asimmetriklikka ega bo‘lgan ko‘plab asimmetrik markazli katta oqsil molekulalari-fermentlar bilan katalizlanishi bilan izohlanadi. Fermentativ sistemalarning tuzilishi afzalligi shu qadar yuqoriki, hatto optik faol bo‘lmagan molekulalarga nisbatan ham asimmetrik tarzda ta’sir eta oladi.
Optik aylanish, odatda, faqat bir to‘lqin uzunligida (5893A) o‘lchanadi va bunga sabab shuki, natriy bug‘ili lampalar monoxrom nurning qulay manbai hisoblanadi. Boshqa to‘lqin uzunliklarida o‘lchashlar olib borish maxsus uskunalar talab qiladi. Hozirgi vaqtda bunday uskunalar bilan juda oz laboratoriyalar jihozlangan holos, lekin, tez orada bu holat o‘zgaradi, chunki optik aylanishni to‘lqin uzunligi funksiyasi sifatida o‘lchash organik birikmalar konfiguratsiyalari, konformatsiyalari, strukturalariga nisbatan katta axborot bermoqda.
Organik molekulalar va elektromagnit nurlanishlar o‘zaro ta’sirini o‘z ichiga oluvchi IQ-, UB-, YaMR-spektroskopiya singari optik aylanish dispersiyasi egri chiziqlari strukturadagi kichik o‘zgarishlarga nisbatan juda sezgirligi ko‘p hollarda kuzatiladi.
Sis-va trans-10-metildekalon-2 larda aylanish dispersiyasi egri chiziqlari bunga misol bo‘la oladi.
Ikkala birikma uchun dam 2700-4000 A diapozonga qaraganda 5893 A to‘lqin uzunligida juda kichik aylanish kattaligi kuzatiladi. Agar aylanish kichik to‘lqin uzunligi sohasiga maksimum orqali o‘tib, belgisini o‘zgartirsa (bu yerda trans-holatda kuzatilmoqda), unda birikma Kotton musbat effektigi namoyon qiladi deyiladi.
Sis-izomer holatidagi aksincha yo‘nalish Kotton manfiy effekti deb ataladi.
Тrans-izomerlarning optik aylanishining tez o‘zgarish markazi 3000A da yotibdi, bu birikmaning UB-spektrida karbonil gruppaning yutilishi maksimumiga to‘g‘ri keladi. Shunday qilib, UB-nurlanish ta’sirida qo‘zg‘olgan karbonil gruppa qo‘zg‘olishi va qutblangan nurning kuchli aylanish dispersiyasi bog‘liq. Haqiqatdan ham, agar modda Kotton effektini namoyon qilsa, soat strelkasi va unga qarama-qarshi yo‘nalishida sirkulyar qutblangan nur modda orqali turli tezlikda o‘tadi, bunda nurning bu ikki shakli turli darajada yutiladi ham.
Optik izomerlar yuqorida takidlanganidek, qutblangan nur tekisligini burish hossasiga ega bo’lgan birikmlar bo’lib, bunday birikmalarni o’rganish organik kimyoda juda katta amaliy axamiyatga egadir va shuning uchun optik izomerlarni olish reaktsiyalarini va ularning mexanizmini o’rganish stereokimyoning asosiy shartlaridan biri hisoblanadi
Organik kimyoda parchalanish reaktsiyalari natijasida optik izomerlarni olish mumkin. Eng yaxshi va ko’p o’rganilgan ajralish reaktsiyalar degidrogalogenlash va degidratlash bo’lib, ular ikki xil mexanizmda amalga oshadi: E1 va E2
Hozirgi vaqtda ajralib chiquvchi guruhlar bitta tekislikda bo’lishi lozim deb hisoblanadi. Bunda degidrogalogenlash va degidratlanish reaktsiyalarida trans- ajralish amalga oshishi isbotlangan:
Masalan 2-almashgan butanda ajralish quyidagicha amalga oshadi:
2,3-dialmashgan butanda esa ajralish quyidagicha sodir bo’ladi:

E’tiboringiz uchun

• Rahmat