Химия привитых поверхностных соединений - Лисичкин Г.В.
ISBN 5-9221-0342-3
Скачать (прямая ссылка):
Распределительная хроматография. В основе этого вида хроматографии лежит возможность разделения компонентов смеси за счет различий в коэффициентах распределения между подвижной фазой и слоем неподвижной фазы. В зависимости от соотношения полярностей подвижной и неподвижной фаз такое распределение может осуществляться в нормально-фазном варианте или обращенно-фазном (неполярный сорбент — полярный элюент) варианте. Последний вариант получил огромную популярность и используется повсеместно. Главным образом это связано с использованием водных или водно-органических элюентов, что упрощает многие разделения и заметно расширяет круг разделяемых соединений за счет биологических молекул и соединений. Более 90% всех хроматографических разделений в биохимии, фармакологии, медицине и родственных областях осуществляется в обращенно-фазной ВЭЖХ (ОФ ВЭЖХ), которую часто называют «хроматографией по гидрофобности». При необходимости разделить смесь заряженных гидрофильных соединений можно воспользоваться ион-парной обращенно-фазной хроматографией, в которой гидрофобность таких соединений искусственно увеличивают путем введения в подвижную фазу гидрофобного противоиона. В этом случае рассматривают разделение образующихся ассоциатов или ионных пар.
В качестве неподвижных фаз в ОФ ВЭЖХ используют химически модифицированные алкильными радикалами кремнеземы, а также оксид циркония с закрепленным полимерным слоем. Несмотря на максимальную плотность прививки алкильных радикалов к поверхности неорганических оксидов, на их поверхности
7А]
Механизмы, разделения энантпиомеров в ВЭЖХ
365
имеются остаточные реакционно-способные группы, которые могут оказывать влияние на форму хроматографических пиков и качество разделения. В этих случаях используют полимерные сорбенты на основе высокосшитых полистиролдивинил-бензола, полиметакрилата и полидивинилпирролидона.
7.4. Механизмы разделения энантиомеров в ВЭЖХ
В основе любого хроматографического разделения энантиомеров лежит способность так называемых хиральных агентов или селекторов предпочтительно взаимодействовать с тем или иным оптическим изомером. Хотя такое разделение можно проводить для летучих соединений в газовой хроматографии, применение ВЭЖХ существенно расширяет круг разделяемых соединений и используемых вариантов разделения. Хроматографическое разделение энантиомеров в ВЭЖХ можно проводить при добавлении оптически активного реагента в подвижную фазу. При этом образуется набор диастереомеров, которые можно разделить на обычных или ахи-ральных неподвижных фазах. Поскольку оптически активные соединения обычно малодоступны и дорогостоящи, то более практичным и распространенным является прямое хроматографическое разделение энантиомеров на хиральных неподвижных фазах.
При создании хиральных неподвижных фаз руководствуются моделью «трехточечного взаимодействия», предложенной Далглишем в 1952 г. [32]. Согласно этой модели, для распознавания необходимы три одновременно осуществляющихся пространственно разнесенных взаимодействия между различными фрагментами закрепленного на поверхности подходящей матрицы хирального селектора и по крайней мере одного из энантиомеров. В качестве таких взаимодействий обычно рассматривают п—п донорно-акцепторные, электростатические, диполь-дипольные взаимодействия, образование водородных связей, возникновение стерических затруднений и др. Главное условие состоит в том, что совокупность взаимодействий для одного из энантиомеров обеспечивает образование более прочного ассоциата, что выражается в его более сильном удерживании на хроматографической колонке. Основные типы хиральных неподвижных фаз и механизм разделения на них приведены в табл. 7.4.
В зависимости от типа используемых взаимодействий, природы закрепленного хирального селектора и взаимодействий с разделяемыми энантиомерами выделяют следующие варианты хиральной жидкостной хроматографии:
• лигандообменная хроматография энантиомеров;
• хроматография с образованием комплексов с переносом заряда;
• с образованием комплексов включения;
• с образованием нескольких водородных связей.
В лигандообменной хроматографии энантиомеров роль селектора играет хиральный лиганд, связывающий ион переходного металла. При разделении энантиомеров образуются разнолигандные комплексы, в которых присутствуют координационные связи. Именно строго определенная геометрическая конфигурация такого поверхностного комплекса определяет стереоспецифичность процесса разделения. В качестве центрального иона металла такого комплекса обычно используют Си11, образующего наиболее прочные комплексы с разделяемыми соединениями, среди которых можно выделить амино- и оксикислоты, аминоспирты,
Таблица 7.4
Классификация хиральных неподвижных фаз по механизму разделения и свойствам хиральных селекторов
Основной тип взаимодействий хи-ральный селектор — сорбат Используемые селекторы Круг разделяемых соединений Ограничения
Ковалентно закрепленные хиралъные селекторы
Образование нескольких водородных связей Соединения с несколькими амидными и/или мочевинными группами Соединения с несколькими группами, способными к образованию водородных связей
