【探索手性起源  8.】

(8. 结晶引起的不对称性放大)

七、 结晶引起的不对称性放大

 生物分子的构型是单一的，并且生物分子的转化，以及对外来物质的代谢都具有超高的对映选择性，而前已述及的几种对称性破缺的假说，产生的都是非常微小的对称性破缺。

 想要达到如此高的对映选择性，就需要对产生的微小的不对称性进行放大。那么，这样的放大是通过什么方式实现的？这又是一个令科学家们非常感兴趣的问题。

 目前，科学家们提出了两种可能的放大不对称性的方式：一是结晶，二是不对称自催化现象，都有可能自发的放大不对称性的情形。

 很多手性有机化合物，包括氨基酸，酒石酸等，他们的外消旋体具有比光学纯化合物具有更小溶解度。

 因此，当一个氨基酸溶液中溶解了非等量对映体的氨基酸，即具有一定ee值（两种手性对映体的比值）的氨基酸时，当溶液结晶时，由于外消旋体溶解性较小而先结出，就可能实现手性的放大。

 2006年，Breslow等人将500 mg初始1% ee的苯丙氨酸溶于水中，然后使水缓慢蒸发，直至大部分的苯丙氨酸析出（>400 mg），此时检测该氨基酸水溶液发现，溶液已经上升到40% ee，再继续使水分缓慢蒸发以析出大部分的苯丙氨酸晶体后过滤，最后浓缩得到约20 mg 的苯丙氨酸，ee值高达90.0%。他们使用不同的初始ee值的苯丙胺酸，最后均得到手性大幅放大的产物（见下图）。

       由此可见，外消旋体与光学纯化合物之间的溶解性差异，可能是微小的不对称性产生放大的原因。

                                                         丰都智愚河畔环境技术工作室