图1.（a）手性CS1 的合成。（b）（S，S）-1 的X射线晶体结构俯视图：灰色的是主体的框架，手性参照物（S，S）- 2（橙色）通过柱状堆积嵌入主体框架中。为了清楚起见，已经省略了溶剂分子。（c）柱状堆叠的侧视图（（b）的插图）。

在已知手性参照物（S，S）- 2的绝对构型的基础上确定了L -（+）-酒石酸二甲酯（3）的绝对构型为2R，3R。如图2所示：

‍图2.（a）（S，S）-1·（2R，3R）-3 的X射线结构。 分析物（2R，3R）-3和嵌入主体框架中的手性参照物（S，S）-1以突出的颜色显示。（b）（2R，3R）-3 的ORTEP图。热椭球以50％的概率水平显示。 通过比较手性参照物（S，S）-1的相对构型，确认其R，R构型。

对薄荷醇（4）的两种对映体进行了手性CS分析。如图3所示：

图3.（a）（S，S）-1·（1R，2S，5R）-4和（b）（S，S）-1·（1S，2R，5S）-4的X射线晶体结构。通过将对映体（-）- 4和（+）- 4分别与（S，S）-1进行浸泡，制备了衍射研究样品。 两种对映体的构象由于与手性参照物（S，S）-1的非对映异构关系而略有不同。在（S，S）-1·（1R，2S，5R）-4（占有率分别为100％和77％）的孔A和孔B中均能观察到客体，而它们仅在（S ，S）-1·（1S，2R，5S）-4的孔A中，占有率为100％。客体和手性参照物以颜色突出显示，一对呈现为空格填充模型。 热椭球被设置在50％的概率水平。

此外，Makoto Fujita等人将这种方法应用于糖衍生物5的绝对构型分析。如图4所示：

图4.通过手性CS分析测定（2S，3S，4R，5R）-5的X射线晶体结构（占用率：54％）。 热椭球以50％的概率水平显示。

结合手性高效液相色谱分析，手性CS1 提供手性液相色谱- 单晶衍射（LC-SCD）分析的手段，可简便、可靠地测定绝对构型。2-叠氮基-1-苯基乙醇（rac-6）的对映异构体的外消旋混合物的手性高效液相色谱分析及其绝对构型的确定如图5所示：

图5.（a）rac-6 的HPLC色谱图（黑线为其在210nm处的紫外吸收光谱; 红色为其在254nm处的圆二色光谱信号）。（b）（S，S）-1·（R）-6的X射线结构。 通过将第一级分从HPLC纯化中浸泡到（S，S）-1 中制备用于衍射研究的样品。客体（两分子）和一个孔中的手性参照物以颜色突出显示。 （c）左：（S，S）-1·（R）-6 结构中的（R）-6 的ORTEP图（占有率：100％）。 右：（R，R）-1·（S）-6 结构中的（S）-6 的ORTEP图（占有率：94％）。（d）左：在（S，S）-1·（R）-7 结构中的（R）-7 的ORTEP图（占有率：82％）。 获得分析物（R）-7 作为手性HPLC纯化的第一部分。右：（R，R）-1·（S）-7 结构中的（S）-7 的ORTEP图（占有率：86％）。获得分析物（S）-7 作为手性HPLC纯化的第二部分。热椭球以50％的概率水平显示。

总结

总的来说，手性结晶海绵（CS）预装手性参照物已经被开发。此方法通过比较参比物和分析物的相对构型，可以成功地用于确定手性化合物的绝对构型。这种方法的唯一要求是同时观察晶体结构中的手性分子（参照物和分析物）。这比其他常用的相关方法，如：Mosher经验法、共结晶法和手性参比样品衍生化法）更有优势。上述的三种方法，在测定的过程中，分析物和参考物之间的紧密接触或有效的手性相互作用是必不可少的，但并不总是能够成功确定绝对构型。由于无结晶的方案，此方法适用于痕量分析，更重要的是，已经将比较法的高可靠性转移到已知的手性参照物构型中。目前手性CS有望成为测定绝对构型的最佳工具之一。

原文标题：Chiral Crystalline Sponges for the Absolute Structure Determination of Chiral, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 11341−11344

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