JP7376890B2 - 鏡像体過剰率の測定方法 - Google Patents
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Description
キラルカラムを用いる光学分割法にあっては、測定対象となる化合物に適したキラルカラムを選定する必要があり、測定系の構築の点で簡便な方法ではない。
特許文献1、2に記載の方法にあっては、NMR用キラルシフト剤とキラルな物質とを含む混合溶液を錯体化するステップを必須とする。そのため、測定サンプルの一部を事前に錯体化するための労力を要し、簡便な測定ではない。
加えて、鏡像体過剰率の測定には、短時間で多くのサンプルの鏡像体過剰率を測定すること、すなわち、測定のハイスループット化が求められている。
本発明は、簡便な方法で鏡像体過剰率を正確に測定でき、測定のハイスループット化が可能となる鏡像体過剰率の測定方法を提供することを課題とする。
[1] 下記反応基質が化学反応した後の光学異性体の同位体濃縮度を質量分析によって測定し、前記同位体濃縮度の測定値に基づいて、前記光学異性体の鏡像体過剰率を算出する、鏡像体過剰率の測定方法。
反応基質:キラリティを有する化合物のR体と、前記化合物のS体とを含む混合物であり、かつ、前記R体及び前記S体の少なくとも一方が安定同位体で標識されていることにより、前記R体の分子量及び前記S体の分子量が互いに異なる。
[2] 前記光学異性体が、前記反応基質が化学反応した後の生成物に含まれている、[1]の鏡像体過剰率の測定方法。
[3] 前記光学異性体が、前記反応基質が化学反応した後の未反応物に含まれている、[1]の鏡像体過剰率の測定方法。
[4] 前記R体が下式(1)で表される光学異性体であり、前記S体が下式(2)で表される光学異性体である、[1]~[3]のいずれかの鏡像体過剰率の測定方法。
[5] 前記反応基質が化学反応した後の生成物が、下式(3)で表される光学異性体と下式(4)で表される光学異性体とを含む、[4]の鏡像体過剰率の測定方法。
反応基質:キラリティを有する化合物のR体と、前記化合物のS体とを含む混合物であり、かつ、前記R体及び前記S体の少なくとも一方が安定同位体で標識されていることにより、前記R体の分子量及び前記S体の分子量が互いに異なる。
その結果、式(5)で示す化学反応においては、反応基質が化学反応した後の生成物は、(R)-1-フェニルエタノール-18Oのアシル保護体と、(S)-1-フェニルエタノールのアシル保護体とを含む混合物となる。
一方、反応基質が化学反応した後の未反応物は、(R)-1-フェニルエタノール-18Oと、(S)-1-フェニルエタノールとを含む混合物となる。
その結果、式(6)で示す化学反応においては、反応基質が化学反応した後の生成物は、(R)-1-フェニルエタノール-18Oと、(S)-1-フェニルエタノールとを含む混合物となる。
一方、反応基質が化学反応した後の未反応物は、(R)-1-フェニルエタノール-18Oのアシル保護体と、(S)-1-フェニルエタノールのアシル保護体とを含む混合物となる。
本発明においては、反応基質中のR体及びS体の少なくとも一方が安定同位体で標識されていることにより、混合物中のR体及びS体の分子量が互いに異なる。そのため、質量分析の際に光学異性体同士の間に分子量の差があることから、測定対象となる光学異性体について同位体濃縮度を容易に測定できる。
光学異性体の同位体濃縮度は、例えば、特開2006-8666号公報の実施例2に記載のイオンピークのピーク面積値を用いる方法で測定できる。
本発明の第1の態様に係る鏡像体過剰率の測定方法においては、反応基質が化学反応した後の生成物に含まれている光学異性体を鏡像体過剰率の測定対象とする。
本発明の第2の態様に係る鏡像体過剰率の測定方法においては、反応基質が化学反応した後の未反応物に含まれている光学異性体を鏡像体過剰率の測定対象とする。
本発明の第1の態様においては、反応基質が化学反応した後の生成物に含まれている光学異性体の同位体濃縮度を質量分析によって測定し、前記同位体濃縮度の測定値に基づいて、前記光学異性体の鏡像体過剰率を算出する。
一般に市販又は合成されているキラル化合物は、光学不純物を含む。本発明においても、光学不純物の存在を想定し、「反応基質」は、便宜的に下記のキラル異性体(R)とキラル異性体(S)とを含む混合物であるとする。
キラル異性体(R):反応基質である化合物のR体を主に含み、当該化合物のS体を光学不純物として含む。
キラル異性体(S):反応基質である化合物のS体を主に含み、当該化合物のR体を光学不純物として含む。
NR=a+b ・・・式(7)
NS=c+d ・・・式(8)
式(7)中、aは、キラル異性体(R)に含まれるR体の物質量の真値であり、bは、キラル異性体(R)に光学不純物として含まれるS体の物質量の真値である。
式(8)中、cは、キラル異性体(S)に含まれるS体の物質量の真値であり、dは、キラル異性体(S)に光学不純物として含まれるR体の物質量の真値である。
また、キラル異性体(S)のS体の鏡像体過剰率:eSは、下式(10)で表される。eR、eSはいずれも、0%eeより大きい値とする。
eR=100×(a-b)/(a+b) ・・・式(9)
eS=100×(c-d)/(c+d) ・・・式(10)
a=(NR/100)×(50+eR/2) ・・・式(11)
b=(NR/100)×(50-eR/2) ・・・式(12)
c=(NS/100)×(50+eS/2) ・・・式(13)
d=(NS/100)×(50-eS/2) ・・・式(14)
NR(L)=(NR/100)×(50+eR/2)×(ER/100)+(NS/100)×(50-eS/2)×(ES/100) ・・・式(15)
NS(L)=(NR/100)×(50-eR/2)×(ER/100)+(NS/100)×(50+eS/2)×(ES/100) ・・・式(16)
式(15)及び式(16)中、ERは、混合物中のキラル異性体(R)の同位体濃縮度であり、ESは、混合物中のキラル異性体(S)の同位体濃縮度である。
NR(U)=(NR/100)×(50+eR/2)×(1-ER/100)+(NS/100)×(50-eS/2)×(1-ES/100) ・・・式(17)
NS(U)=(NR/100)×(50-eR/2)×(1-ER/100)+(NS/100)×(50+eS/2)×(1-ES/100) ・・・式(18)
式(17)及び式(18)中、ERは、混合物中のキラル異性体(R)の同位体濃縮度であり、ESは、混合物中のキラル異性体(S)の同位体濃縮度である。
eM=(NR(L)+NR(U)-NS(L)-NS(U))/(NR+NS) ・・・式(19)
EM=(NR(L)+NS(L))/(NR+NS) ・・・式(20)
Epro,100%=NS(L)/(NS(L)+NS(U)) ・・・式(21)
この検量線は、(x,y)=(EM,eM)、(Epro,100%,100)の2点を結ぶ直線である。この場合、検量線の方程式は、当該直線の方程式として、下式(22)で表される。
epro=(eM-100)/(EM-Epro,100%)×Epro+(EM×100-Epro,100%×eM)/(EM-Epro,100%) ・・・式(22)
次いで、NR(L),NS(L),NR(U),NS(U)の各値を式(19)~式(21)に代入し、eM,EM,Epro,100%を得る。これにより、式(22)で表される検量線の傾き及び切片が決定される。
式(22)で表される検量線の傾き及び切片を決定すれば、質量分析によって得られる測定対象の光学異性体の同位体濃縮度:Eproの測定値を式(22)に代入することで、生成物に含まれている光学異性体の鏡像体過剰率:eproが求められる。
本発明の第2の態様においては、反応基質が化学反応した後の未反応物に含まれている光学異性体の同位体濃縮度を質量分析によって測定し、前記同位体濃縮度の測定値に基づいて、前記光学異性体の鏡像体過剰率を算出する。
Ereact,100%=NR(L)/(NR(L)+NR(U)) ・・・式(23)
ereact=(100-eM)/(Ereact,100%-EM)×Ereact+(EM×100-Ereact,100%×eM)/(EM-Ereact,100%) ・・・式(24)
次いで、NR(L),NS(L),NR(U),NS(U)の各値を式(19)、式(20)、式(23)に代入し、eM,EM,Ereact,100%を得る。これにより、式(24)で表される検量線の傾き及び切片が決定される。
式(24)で表される検量線の傾き及び切片を決定すれば、質量分析によって得られる測定対象の光学異性体の同位体濃縮度:Ereactの測定値を式(24)に代入することで、未反応物に含まれている光学異性体の鏡像体過剰率:ereactが求められる。
本発明において、反応基質である化合物の具体例としては、例えば、当該化合物のR体が下式(1)で表される光学異性体であり、当該化合物のS体が下式(2)で表される光学異性体である化合物が挙げられる。ただし、反応基質中の化合物は、この例示に限定されない。
前記アルキル基、前記アルコキシ基におけるそれぞれの水素原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ニトロ基等の置換基と置換されていてもよく、すべての水素原子が置換されていなくてもよい。加えて、前記アルキル基、前記アルコキシ基は、シアノ基、ホルミル基、ケトン基等の官能基をさらに有してもよい。ただし、前記アルキル基、前記アルコキシ基における置換基及び官能基は、これらの例示に限定されない。
前記アルキル基、前記アルコキシ基におけるそれぞれの水素原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ニトロ基等の置換基と置換されていてもよく、すべての水素原子が置換されていなくてもよい。加えて、前記アルキル基、前記アルコキシ基は、シアノ基、ホルミル基、ケトン基等の官能基をさらに有してもよい。ただし、前記アルキル基、前記アルコキシ基における置換基及び官能基は、これらの例示に限定されない。
ただし、通常の反応条件で同位体の濃縮度が低下し得る元素及び標識位置は好ましくない。好ましくない元素及び標識位置としては、例えば、重水素原子が、酸素原子上、窒素原子上、カルボニル基のα位といった酸性度が高い位置に標識される場合等が挙げられる。
以上説明した本発明の鏡像体過剰率の測定方法にあっては、R体の分子量及びS体の分子量が互いに異なる。そのため、化学反応後の測定対象となる光学異性体の分子量も互いに異なる。よって、反応基質中のR体及びS体の少なくとも一方が安定同位体で標識されていることから、測定対象となる光学異性体の同位体濃縮度を質量分析によって容易に測定できる。
したがって、反応基質中のキラル異性体(R)及びキラル異性体(S)の物質量(NR,NS)、鏡像体過剰率(eR,eS)、同位体濃縮度(ER,ES)が既知であるとき、式(15)~式(21)、式(23)を用いることで、式(22)、式(24)で示される検量線を決定できる。当該検量線は、化学反応後の特定の光学異性体についての同位体濃縮度と鏡像体過剰率の相関関係に関する。よって、当該検量線の使用により、測定対象となる光学異性体の質量分析による同位体濃縮度の測定値に基づいて、光学異性体の鏡像体過剰率を測定できる。
また、NMR用キラルシフト剤を使用して錯体化するステップも必要としない。そのため、簡便な測定方法である。
したがって、錯体化に要する労力及び時間が削減されるため、短時間で多くのサンプルの鏡像体過剰率を測定でき、測定のハイスループット化が可能となる。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の記載によって限定されない。
・リパーゼ1:CAL-B(Lipase from Candida Antaretica Type B)
・リパーゼ2:Lipase,immobilized on lmmobead 150 from Pseudomonas cepacta
・リパーゼ3:Amano PS-IM(Lipase from Burkholderia cepacia) immpobilized on Diatomaceous Earth
・分析計:GCMS-QP2010 Ultra(株式会社島津製作所製)
・試料導入法:GC(ガスクロマトグラフィー)
・イオン化法:電子イオン化法
・イオン化電圧:30eV
・イオン源温度:200℃
・測定モード:SCAN測定
・測定質量範囲:M/Z=40~450(M:質量,Z:電荷)
取得したマススペクトルのイオンピークのピーク面積値を用いて、特開2006-8666号公報の実施例2に記載の方法と同様にして同位体濃縮度を測定した。
下式(25)に示すように、ベンゾトリクロリド:19.5g(100mmol)にH2 18O:28.0mL(1500mmol)を加えて90℃で加熱し、3日間反応させた。3日後、白色の結晶が析出した。反応液を0℃で冷却した後、結晶をグラスフィルターでろ過した。グラスフィルター上の結晶を冷却した少量のH2 18Oで洗浄した後、ろ液で洗浄した。結晶を回収し、ロータリーエバポレーターを用いて終夜乾燥させたところ、安息香酸-18O2の白色結晶が得られた(収量11.72g、収率94%)。
1H NMRスペクトル:(400MHz,CDCl3)δ7.31-7.16(m,5H),4.80(q,J=6.0Hz,1H),1.40(d,J=6.0Hz,3H);
13C NMRスペクトル:(100MHz,CDCl3)δ145.8,128.5,127.4,125.3,70.3,25.1;
EI-MSスペクトル:m/z for C8H10 18O,calculated 124.08,found 124.05。
この合成反応を下式(27)に示す。
図1の左側は(R)-1-フェニルエタノール-18Oのマススペクトルである。図1の右側は(R)-1-フェニルエタノールのマススペクトルである。
下式(28)で示す化学反応によってアルコールアセチル保護体を合成した。以下の各エステルの合成においては、アルコール:4.0mmolとピリジン0.35mL(4.0mmol)をジエチルエーテル:10mLに溶解させた。酸塩化物:4.0mmolを滴下し、20℃で終夜攪拌し反応させた。反応後この液を分液処理し、溶媒を減圧留去したのち、カラムクロマトグラフィーで精製することでアルコールアセチル保護体を得た。
アルコールとして(R)-1-フェニルエタノール-18O:0.50g、酸塩化物として塩化エタノイル:0.37gを用いて反応を行った(0.44g,収率61%)。
1H NMRスペクトル:(400MHz,CDCl3)δ7.38-7.25(m,5H),5.90(q,J=6.4Hz,1H),2.36(dq,J=7.6Hz,J=6.4Hz,2H),1.53(d,J=6.4Hz,3H),1.14(t,J=7.6Hz,3H);
13C NMRスペクトル:(100MHz,CDCl3)δ173.7,141.8,128.4,127.8,126.0,72.0,27.8,22.3,9.1;
EI-MSスペクトル:m/z for C11H14O18O,calculated 180.10, found 180.10。
アルコールとして(S)-1-フェニルエタノール:0.50g、酸塩化物として塩化エタノイル:0.37gを用いて反応を行った(0.55g,収率78%)。
1H NMRスペクトル:(400MHz,CDCl3)δ7.38-7.25(m,5H),5.90(q,J=6.8Hz,1H),2.36(dq,J=7.4Hz,J=6.8Hz,2H),1.54(d,J=6.8Hz,3H),1.14(t,J=6.8Hz,3H);
13C NMRスペクトル:(100MHz,CDCl3)δ173.7,141.8,128.4,127.8,126.0,72.1,27.9,22.3,9.1;
EI-MSスペクトル:m/z for C11H14O2,calculated 178.10,found 178.10。
アルコールとして(R)-1-フェニルエタノール-18O:0.50g、酸塩化物として塩化トリデカノイル:0.99gを用いて反応を行った(0.96g,収率75%)。
1H NMRスペクトル:(400MHz,CDCl3)δ7.37-7.25(m,5H),5.89(t,J=6.8Hz,1H),2.34-2.30(m,2H),1.53(d,J=6.8Hz,3H),1.45-1.18(m,22H),0.91-0.85(m,3H);
13C NMRスペクトル:(100MHz,CDCl3)δ173.1,141.8,128.4,127.8,126.0,71.9,34.6,31.9,2.97-2.90(m),25.0,22.7,22.3,14.1;
EI-MSスペクトル:m/z for C22H36O18O,calculated 334.28,found 334.40。
アルコールとして(S)-1-フェニルエタノール:0.50g、酸塩化物として塩化トリデカノイル:0.99gを用いて反応を行った(1.26g,収率99%)。
1H NMRスペクトル:(400MHz,CDCl3)δ7.37-7.25(m,5H),5.89(q,J=6.8Hz,1H),2.35-2.29(m,2H),1.53(d,J=6.8Hz,3H),1.45-1.18(m,22H),0.91-0.85(m,3H);
13C NMRスペクトル:(100MHz,CDCl3)δ173.1,141.8,128.4,127.8,126.0,72.0,34.6,31.9,2.97-2.90(m),25.0,22.7,22.3,14.1;
EI-MSスペクトル:m/z for C22H36O2,calculated 332.27, found 332.00。
不斉触媒として用いるリパーゼ1をデシケーターで3時間減圧乾燥した。(R)-1-フェニルエタノール-18O:100mgと(S)-1-フェニルエタノール:100mgの混合物:61mg(0.5mmol)とリパーゼ1:10mgを無水ジエチルエーテル:3mLに溶解させた。酢酸ビニル:129mg(0.75mmol)を加えて40℃で22時間反応させ、下式(29)に示す速度論的光学分割アシル化反応を行った。
次いで、Ereact,Eproの各測定値を得られた検量線の方程式に代入し、未反応物に含まれているR体の鏡像体過剰率:ereact、生成物に含まれているS体の鏡像体過剰率:eproを算出した。算出結果を表2に示す。
ここで、ereactは未反応物に含まれている(R)-1-フェニルエタノール-18Oの鏡像体過剰率であり、eproは生成物に含まれている(S)-1-フェニルエタノールのアシル保護体の鏡像体過剰率である。
不斉触媒としてリパーゼ1の代わりにリパーゼ2を使用した以外は、実施例1と同様にして未反応物に含まれているR体の鏡像体過剰率:ereact、生成物に含まれているS体の鏡像体過剰率:eproを算出した。算出結果を表2に示す。
図3は、実施例2において質量分析によって光学異性体の同位体濃縮度を測定した際のマススペクトルである。図3中、左側の図は、反応基質が化学反応した後の未反応物に含まれるアルコール((R)-1-フェニルエタノール-18O)のマススペクトルであり、右側の図は、反応基質が化学反応した後の生成物に含まれるアシル保護体((S)-1-フェニルエタノールエタノイルエステル)のマススペクトルである。
不斉触媒としてリパーゼ1の代わりにリパーゼ3を使用した以外は、実施例1と同様にして未反応物に含まれているR体の鏡像体過剰率:ereact、生成物に含まれているS体の鏡像体過剰率:eproを算出した。算出結果を表2に示す。
図4は、実施例3において質量分析によって光学異性体の同位体濃縮度を測定した際のマススペクトルである。図4中、左側の図は、反応基質が化学反応した後の未反応物に含まれるアルコール((R)-1-フェニルエタノール-18O)のマススペクトルであり、右側の図は、反応基質が化学反応した後の生成物に含まれるアシル保護体((S)-1-フェニルエタノールエタノイルエステル)のマススペクトルである。
不斉触媒として用いるリパーゼ1をデシケーターで3時間減圧乾燥した。(R)-1-フェニルエタノール-18Oエタノイルエステル:100mgと(S)-1-フェニルエタノールエタノイルエステル:100mgの混合物:0.5mmolとリパーゼ1:10mgを、無水ジエチルエーテル:1mLとpH=7のリン酸緩衝溶液:2mLの混合溶媒に溶解させ、40℃で21時間、下式(30)に示す速度論的光学分割脱アセチル化反応を行った。
次いで、脱アシル化反応後の反応液をMgSO4でろ過し、ろ液をGC-MSで分析することで、Ereact、Eproを測定した。Ereact,Eproの各測定値を表3に示す。
次いで、Ereact,Eproの各測定値を得られた検量線の方程式に代入し、未反応物に含まれているR体の鏡像体過剰率:ereact、生成物に含まれているS体の鏡像体過剰率:eproを算出した。算出結果を表4に示す。
ここで、ereactは未反応物に含まれている(S)-1-フェニルエタノールのアシル保護体の鏡像体過剰率であり、eproは生成物に含まれている(R)-1-フェニルエタノール-18Oの鏡像体過剰率である。
アシル保護体として(R)-1-フェニルエタノール-18Oトリデカノイルエステル及び(S)-1-フェニルエタノールトリデカノイルエステルを含む混合物を反応基質として使用した以外は、実施例4と同様にして未反応物に含まれているR体の鏡像体過剰率:ereact、生成物に含まれているS体の鏡像体過剰率:eproを算出した。NR,eR,ER,NS,eS,ESの各値;Ereact,Eproの各測定値を表3に示し、鏡像体過剰率の算出結果を表4に示す。
図6は、実施例5において質量分析によって光学異性体の同位体濃縮度を測定した際のマススペクトルである。図6中、左側の図は、反応基質が化学反応した後の生成物に含まれるアルコール((S)-1-フェニルエタノール-18O)のマススペクトルであり、右側の図は、反応基質が化学反応した後の未反応物に含まれるアシル保護体((R)-1-フェニルエタノール-18Oトリデカノイルエステル)のマススペクトルである。
Claims (4)
- 下記反応基質が化学反応した後の生成物に含まれている光学異性体の同位体濃縮度を質量分析によって測定し、
前記同位体濃縮度の測定値Eproに基づいて、下記手順1~3に従って下記式(22)から前記光学異性体の鏡像体過剰率eproを算出する、鏡像体過剰率の測定方法。
反応基質:キラリティを有する化合物のR体と、前記化合物のS体とを含む混合物であり、かつ、前記R体及び前記S体のうち少なくとも前記S体が酸素の安定同位体で標識されていることにより、前記R体の分子量及び前記S体の分子量が互いに異なる。
<手順1>
まず、値が既知である、
前記反応基質中のキラル異性体(R)の物質量であるNR、
前記反応基質中のキラル異性体(R)のR体の鏡像体過剰率であるeR、
前記反応基質中のキラル異性体(R)の同位体濃縮度であるER、
前記反応基質中のキラル異性体(S)の物質量であるNS、
前記反応基質中のキラル異性体(S)のS体の鏡像体過剰率であるeS、及び、
前記反応基質中のキラル異性体(S)の同位体濃縮度であるESを、
下記式(15)~(18)の各式に代入し、
前記反応基質中の同位体標識されたR体の物質量であるNR(L)、
前記反応基質中の同位体標識されたS体の物質量であるNS(L)、
前記反応基質中の同位体標識されていないR体の物質量であるNR(U)、及び、
前記反応基質中の同位体標識されていないS体の物質量であるNS(U)を得る。
NR(L)=(NR/100)×(50+eR/2)×(ER/100)+(NS/100)×(50-eS/2)×(ES/100) ・・・式(15)
NS(L)=(NR/100)×(50-eR/2)×(ER/100)+(NS/100)×(50+eS/2)×(ES/100) ・・・式(16)
NR(U)=(NR/100)×(50+eR/2)×(1-ER/100)+(NS/100)×(50-eS/2)×(1-ES/100) ・・・式(17)
NS(U)=(NR/100)×(50-eR/2)×(1-ER/100)+(NS/100)×(50+eS/2)×(1-ES/100) ・・・式(18)
<手順2>
次いで、NR(L),NS(L),NR(U),NS(U)の各値を下記式(19)~(21)に代入し、
前記反応基質である混合物の鏡像体過剰率であるeM、
前記反応基質である混合物の同位体濃縮度であるEM、及び、
前記eMが100%eeとなったと仮定したときの、前記化学反応後の生成物に含まれている光学異性体(S体)の同位体濃縮度であるEpro,100%を得る。
eM=(NR(L)+NR(U)-NS(L)-NS(U))/(NR+NS) ・・・式(19)
EM=(NR(L)+NS(L))/(NR+NS) ・・・式(20)
Epro,100%=NS(L)/(NS(L)+NS(U)) ・・・式(21)
得られたeM、EM、及びEpro,100%から、下記式(22)で表される検量線の傾き及び切片を決定する。
<手順3>
続いて、前記質量分析によって得られた、測定対象の光学異性体の同位体濃縮度Eproの測定値を下記式(22)に代入することで、生成物に含まれている光学異性体の鏡像体過剰率eproを算出する。
epro=(eM-100)/(EM-Epro,100%)×Epro+(EM×100-Epro,100%×eM)/(EM-Epro,100%) ・・・式(22) - 下記反応基質が化学反応した後の未反応物に含まれている光学異性体の同位体濃縮度を質量分析によって測定し、
前記同位体濃縮度の測定値Ereactに基づいて、下記手順1~3に従って下記式(24)から前記光学異性体の鏡像体過剰率ereactを算出する、鏡像体過剰率の測定方法。
反応基質:キラリティを有する化合物のR体と、前記化合物のS体とを含む混合物であり、かつ、前記R体及び前記S体のうち少なくとも前記R体が酸素の安定同位体で標識されていることにより、前記R体の分子量及び前記S体の分子量が互いに異なる。
<手順1>
まず、値が既知である、
前記反応基質中のキラル異性体(R)の物質量であるNR、
前記反応基質中のキラル異性体(R)のR体の鏡像体過剰率であるeR、
前記反応基質中のキラル異性体(R)の同位体濃縮度であるER、
前記反応基質中のキラル異性体(S)の物質量であるNS、
前記反応基質中のキラル異性体(S)のS体の鏡像体過剰率であるeS、及び、
前記反応基質中のキラル異性体(S)の同位体濃縮度であるESを、
下記式(15)~(18)の各式に代入し、
前記反応基質中の同位体標識されたR体の物質量であるNR(L)、
前記反応基質中の同位体標識されたS体の物質量であるNS(L)、
前記反応基質中の同位体標識されていないR体の物質量であるNR(U)、及び、
前記反応基質中の同位体標識されていないS体の物質量であるNS(U)を得る。
NR(L)=(NR/100)×(50+eR/2)×(ER/100)+(NS/100)×(50-eS/2)×(ES/100) ・・・式(15)
NS(L)=(NR/100)×(50-eR/2)×(ER/100)+(NS/100)×(50+eS/2)×(ES/100) ・・・式(16)
NR(U)=(NR/100)×(50+eR/2)×(1-ER/100)+(NS/100)×(50-eS/2)×(1-ES/100) ・・・式(17)
NS(U)=(NR/100)×(50-eR/2)×(1-ER/100)+(NS/100)×(50+eS/2)×(1-ES/100) ・・・式(18)
<手順2>
次いで、NR(L),NS(L),NR(U),NS(U)の各値を下記式(19)、下記式(20)及び下記式(23)に代入し、
前記反応基質である混合物の鏡像体過剰率であるeM、
前記反応基質である混合物の同位体濃縮度であるEM、及び、
前記eMが100%eeとなったと仮定したときの、前記化学反応後の未反応物に含まれている光学異性体(R体)の同位体濃縮度であるEreact,100%を得る。
eM=(NR(L)+NR(U)-NS(L)-NS(U))/(NR+NS) ・・・式(19)
EM=(NR(L)+NS(L))/(NR+NS) ・・・式(20)
Ereact,100%=NR(L)/(NR(L)+NR(U)) ・・・式(23)
得られたeM、EM、及びEreact,100%から、下記式(24)で表される検量線の傾き及び切片を決定する。
<手順3>
続いて、前記質量分析によって得られた、測定対象の光学異性体の同位体濃縮度Ereactの測定値を下記式(24)に代入することで、未反応物に含まれている光学異性体の鏡像体過剰率ereactを算出する。
ereact=(100-eM)/(Ereact,100%-EM)×Ereact+(EM×100-Ereact,100%×eM)/(EM-Ereact,100%) ・・・式(24)
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