有机反应立体选择性高低和立体异构体纯度通常用以下几个术语来描述:

  • 对映体过量百分数(percent enantiomeric excess,简写为ee%)

  • 非对映体过量百分数(percent diastereomeric excess,简写为de%)

  • 对映体比例(enantiomeric ratio,简写为er

  • 非对映体比例(diastereomeric ratio,简写为dr
1、ee 值和er

ee最早出现在Morrison等人1971年出版的《Asymmetric Organic Reactions》一书中,其原始定义可为“如果对映异构体的旋光度与组成呈线性相关关系(且排除实验误差,那么其‘光学纯度’百分数(%op)就等同于一个对映体超过另一对映体的百分数,我们将之命名为对映体过量百分数(%ee)”

ee=([R]-[S]/[R]+[S])*100%

因为当时的科研环境很难实现对映体的分离,所以可以看出这个概念是基于旋光仪对旋光度的测量。但是当时的人并没有意识到影响比旋光度的因素有很多,如测量温度、溶剂、样品浓度以及样品的化学纯度等。

同时同时代的Horeau 等人也发现从通过SORs方法测定的α-乙基-α-甲基琥珀酸的光学纯度与混合已知数量的对映体所测定的ee并不匹配,被称为霍洛效应。这种效应在之后的研究中被屡次报道,2016年,Polavarapu等人对霍洛效应产生的原因进行了比较系统的研究(Chirality 2016, 28 (3), 181.

所有的研究都表明:ee值这种说法是时代局限的产物,原则上不应该推荐使用!

同时,er 是一个更好的表达,因为我们现在的手段已经可以准确地分离出一对对映体的两种空间构型,然后精确的计算。

当然,以上为个人倾向推荐。事实上,目前的科研现状还是ee值和er值混用的阶段。同时,大多数时候,我们都进行近似的换算,er 值为95: 5,换算为ee值为90%。

2、de 值和dr

de是从ee引申出来的一种描述非对映体比例的术语,且这种描述的局限性更大。
因为一个有机反应中产生的某个手性化合物只存在两个对映异构体,但却可能有多个非对映异构体,而de不能用于描述产生超过两个非对映异构体的有机反应的非对映选择性。
所以现在来看这概念挺奇葩的,共识者也很多,故而笔者在文献中也很少见到。

至于drer值一样,更加科学,因为非对映体的分离比对映体更加好分离。

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有机合成大菜籽

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一线有机合成工作者专注于合成化学领域分享一些书本上没有的合成经验技巧助力年轻人少走弯路全平台同名
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