Энантиомерный избыток

52 задания

Избыток по составу и по вращению

linkОпора

Урок 64. Рацематы — понимать, когда образуется рацемат и почему он не вращает свет
Урок 63. Удельное вращение — считать удельное вращение и концентрацию по углу вращения

Частичная рацемизация из урока 64 оставляет смесь с неравными долями энантиомеров. Её характеризуют одним числом — энантиомерным избытком.

Как посчитать ee

\[ee = \frac{|R - S|}{R + S} \cdot 100\,\%\]

По составу — по формуле выше.
По вращению: \(ee = \dfrac{[\alpha]_{\text{набл}}}{[\alpha]_{\text{чист}}} \cdot 100\,\%\) — рацемическая часть не вращает, вращает только избыток.
Обратно: доля преобладающего \(= 50 + ee/2\), второго — \(50 - ee/2\).

Примеры

1. Смесь 80 % R и 20 % S: \(ee = 60\) %.

2. \([\alpha]\) чистого вещества \(+12°\), у образца \(+8°\): \(ee = 67\) %; преобладающего \(50 + 33 = 83\) %.

3. \(ee = 90\) %: 95 % одного энантиомера и 5 % другого.

erroree — не доля

При \(ee = 60\) % преобладающего энантиомера 80 %, а не 60 %: избыток — это разность долей.

edit_noteПопробуйте сами

Смесь 70 % S и 30 % R. Найдите ee.

expand_moreПоказать решение

\(70 - 30 = 40\) %.

Смеси и синтез

Формулу первой части урока применяют к смесям порций: так оценивают результат асимметрического синтеза и очистки.

Как считать ee смесей

Сложите количества каждого энантиомера из всех порций.
Посчитайте ee итоговой смеси по формуле.

\[ee = \frac{m_R - m_S}{m_R + m_S} \cdot 100\,\%\]

Примеры

1. Смешали 1 г чистого (R)-изомера и 3 г рацемата. В рацемате по 1,5 г каждого энантиомера, поэтому \(m_R = 2{,}5\) г, \(m_S = 1{,}5\) г.

\[ee = \frac{2{,}5 - 1{,}5}{2{,}5 + 1{,}5} \cdot 100\,\% = 25\,\%\]

2. Каталитическая реакция дала продукт с \(ee = 96\) %. Доля преобладающего энантиомера \(50 + 96/2 = 98\) %, второго — 2 %.

\[\text{преобладающий: } 50 + \frac{96}{2} = 98\,\%,\qquad \text{минорный: } 2\,\%\]

3. Перекристаллизация. Она может повысить \(ee\), потому что из раствора первыми выпадают либо кристаллы рацемата, либо кристаллы избыточного энантиомера — что именно, зависит от вещества, и это проверяют опытом.

errorСчитайте количества, а не проценты порций

Порции разной массы нельзя усреднять по ee: сначала граммы каждого энантиомера, потом процент.

edit_noteПопробуйте сами

Смешали 3 г вещества с \(ee = 100\) % (R) и 1 г рацемата. Каков ee смеси?

expand_moreПоказать решение

R: \(3 + 0{,}5 = 3{,}5\) г, S: 0,5 г; \(ee = 3/4 = 75\) %.

push_pinГлавное

Энантиомерный избыток \(ee = \dfrac{|R - S|}{R + S} \cdot 100\,\%\) = \(\dfrac{[\alpha]_{\text{набл}}}{[\alpha]_{\text{чист}}} \cdot 100\,\%\). Доля преобладающего энантиомера \(= 50 + ee/2\) (%). Рацемат — \(ee = 0\), чистый энантиомер — 100 %.

Закрепите теорию: 52 задания с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.