Testamento a favor de un hermano en lugar de esposa

En tanto en cuanto no se produzca el divorcio, su matrimonio sigue vigente y con él seguirá vigente el régimen económico instaurado, en este caso de gananciales.
El régimen de gananciales significa que los bienes que se adquieran durante la vigencia del matrimonio pasan a ser comunes, independientemente de quien de los cónyuges sea el que los adquiera. Existe la excepción de los bienes recibidos en testamento por uno de los cónyuges. En este caso la titularidad del bien será privativa (es decir, de aquel que lo reciba) pero los frutos que produzca dicho bien serán gananciales.
Respecto al tema de la herencia, la ley marca claramente que se reserva una parte del caudal hereditario para aquellos herederos que la ley marca como tales: llamados legítimos. Se trataría de descendientes, y en caso de no haber descendientes serían los ascendientes y en caso de no haberlos se pasaría a la linea colateral (hermanos, etc.). Esta parte reservada para los herederos legítimos sería el tercio de legítima y el tercio de mejora.
A parte de lo anterior, existe un tercio que se llama de libre disposición. Con este tercio aquel que hace testamento puede hacer lo que quiera y dejárselo a quien quiera. Respecto a los cónyuges, la ley instaura únicamente el usufructo de determinadas partes de la herencia, nunca la titularidad, salvo que sea otra la voluntad de quien hace el testamento.
En caso de divorcio, el cónyuge pierde todos los derechos sobre la herencia de su anterior cónyuge. No sería así con la posible pensión de viudedad que se recibirá en proporción al tiempo que hubiera durado el vinculo matrimonial.
Los pasos a seguir para instaurar herederos, es simplemente acudir a un notario y hacer testamento. El notario le asesorará sobre que parte de la herencia puede usted disponer libremente y cuales no.

Artículo 837, Código Civil: Libro III: Titulo III: Cap. II
No existiendo descendientes, pero sí ascendientes, el cónyuge sobreviviente tendrá derecho al usufructo de la mitad de la herencia.
Podrías si tu mujer esta de acuerdo en ello. Como ves en el articulo que te e puesto, no hace falta que hagas ningún tipo de separación de bienes, ya que a tu hermano le corresponde la mitad de todo lo que ahora tienes.
Simplemente tienes que hacer testamento e ir actualizándolo según varíe esa herencia, para el día que no estés, tu hermano pueda recoger su parte.

Debes hacer testamento y nombrar heredero a él, aunque si os separáis o divorciáis ella no tendría derecho a nada de tu herencia. Siendo separación de hecho entiendo que también, siempre que lo puedas demostrar.
Lo que hayas adquirido por herencia o donación es privativo tuyo, lo otro es de los dos, aunque si lo has adquirido una vez estabais separados ya de hecho se podría discutir y podría llegar a ser solo tuyo.