【飞诺美色谱】浅谈手性分析的“三点相互作用理论”

微观世界的分子中，像酮洛芬与自己镜像不能重合的现象称为手性（chirality），具有手性的分子称为手性分子（chiral molecule）。其中心碳原子连接有四个不同的基团，我们把它叫做手性碳原子，以C*表示。这种互为镜像又不能重叠的异构体，我们称它们为对映异构体（简称对映体）

图1. 酮洛芬对映异构体

“三点相互作用”理论

目前，手性识别模型多是基于Dalgliesh在1952年提出的“三点相互作用”（Three-point interaction）理论：在一对对映体和手性选择剂之间，为了形成稳定性不同的非对映体分子络合物（Molecule associates）而达到手性分离的目的，至少需要三个同时发生的分子之间的相互作用力起作用。而且，三点作用力中至少有一个必须是立体化学相互作用。

对映体和CSP（Chiral Stationary Phase）间可能存在的相互作用：

• π – π相互作用

• 偶极-偶极

• 氢键作用

• 过渡金属离子的配位作用

• 包结络合作用等

图2. 外消旋物与纤维素氨基甲酸盐衍生物

根据手性固定相的不同，大致可以分为蛋白类、多糖类、Pirkle（刷型）和环糊精等类型的手性色谱柱。多糖类化合物的分子结构特征为其在手性柱分离反面的广泛应用提供了基础。尤其是纤维素和直链淀粉的衍生物具有作为HPLC固定相的良好性质：手性识别能力强，选择性范围宽；适用于反相、正相、极性有机相和SFC等分离模式；机械性能强柱效高；可扩展至制备等优点。

Lux系列作为苯基氨基甲酸酯类衍生物多糖手性柱具有以下特点：

• 具有类似螺旋的空间结构

• C=O,N-H与样品分子间可形成氢键，C=O与其还可能存在偶极-偶极和π-π作用

• 对映体选择性受苯基取代基的影响，推电子基团（如甲基）与吸电子基团（卤素）表现不同的选择性。通过不同的偶极作用，苯环上的不同取代基可以说产生不同的手性识别能力；一般来说，3,4位或3,5位取代的二甲基及二氯基苯基氨基甲酸酯对大多数手性化合物表现出了比单取代衍生物更好的手性识别能力

图3. 苯基氨基甲酸酯类衍生物结构示意图

图4. Lux手性固定相示意图

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参考文献

张玉奎，王杰，张维冰译. 实用高效液相色谱法的建立[M]. 北京: 华文出版社，2001. 7

SERBAN C. MOLDOVEANU, VICTOR DAVID. Essentials in Modern HPLC Separations[M].