[유기화학] 5-8. 라세미 혼합물과 거울상이성질체의 분할 (Racemic mixtures and the resolution of enantiomers)

 

• 라세미체 또는 라세미 혼합물(racemate, racemic mixture): 카이랄성 분자의 (+), (-) 이성질체가 50:50으로 동일하게 섞여있는 혼합물
  • 기호로는 (±)- 또는 dl-로 표시한다.
  • 라세미 혼합물은 한 거울상이성질체로부터 생기는 (+) 방향 회전을 다른 거울상이성질체의 (-) 방향 회전이 정확히 상쇄하기 때문에 광학 회전을 나타내지 않는다.

 

• 분할(resolve): 라세미 혼합물에서 (+), (-) 거울상이성질체를 각각 분리하는 것.
  • 일반적인 분할 방법: 카이랄 카복실산의 라세미 혼합물과 아민 염기 사이의 산-염기 반응으로 암모늄 염을 만드는 것.
  • 예를 들어 lactic acid에 메틸아민과 같은 비카이랄 염기를 처리하면 R, S 모두 반응성이 같기 때문에 racemic ammonium salt가 만들어진다.

 

 

• 위의 라세믹 혼합물에 카이랄 아민 염기를 처리하면 상황이 달라진다. R salt는 R 염기와 반응하여 R, R 형 염을 만들 것이고, S salt는 R 염기와 반응하여 S, R 형 염을 만들 것이다. 이 두 염기는 부분입체이성질체(diastereomoer)이므로 거울상이성질체와 달리 서로 물리적, 화학적 성질이 다른 화합물이다. 따라서 서로 다른 물리적, 화학적 성질을 이용하여 두 화합물을 분리해 낼 수 있다.
• 예를 들어 아래와 같이 (R)-1-phenylethylamine과 반응한 경우 두 salt를 분리해낸 후 두 개의 부분입체이성질체인 염들을 센 산으로 처리하여 산성화하면 두 개의 순수한 lactic acid 거울상이성질체를 얻을 수 있다.

 

 

 

Problem 5-19. Suppose that acetic acid (CH3CO2H) reacts with (S)-2-butanol to form an ester (see Worked Example 5-6). What stereochemistry would you expect the product(s) to have? What is the relationship of the products?

 

Answer.

(S)-ester를 형성할 것이다.

 

 

 

Problem 5-20. What stereoisomers would result from reaction of (±)-lactic acid with (S)-1-phenylethylamine, and what is the relationship between them?

 

Answer.