En et-trins multikatalytisk metode til berigelse af racemiske blandinger til en enkelt enantiomer

Et kombineret team af forskere fra Princeton University og Yale University har udviklet en multikatalytisk teknik til at berige racemiske blandinger direkte til en enkelt enantiomer i et enkelt trin. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres teknik, hvor godt det fungerer, og hvordan det kan bruges. Alison Wendlandt med Massachusetts Institute of Technology har udgivet et perspektivstykke i samme tidsskriftsudgave, der diskuterer den nye teknik og dens mulige anvendelser.

I kemi, deracemisering er en proces, der involverer omdannelse af et racemat (hvor der er lige store mængder højre- og venstrehåndede enantiomerer af et chiralt molekyle) til en ren enantiomer. Enantiomerer er medlemmer af et par molekyler, der er spejlbilleder af hinanden. Kemikere bruger asymmetrisk katalyse som en måde at bruge kun en enantiomer i et par i visse kemiske reaktioner. Men der er tidspunkter, hvor der allerede er en ønsket forbindelse, men den er fanget i en blanding af enantiomerer, gør det svært at bruge. I denne nye indsats, forskerne har udviklet en teknik til håndtering af et sådant scenario.

Den nye teknik involverede at bruge en komplementær fotokemisk katalytisk deracemiseringsmetode til at få arbejdet udført på bare et trin. Og forskerne fandt ud af, at i stedet for at bruge en energioverførende tilgang, de kunne bruge en iridium -fotokatalysator, der fremmer reversibel elektronoverførsel fra det materiale, der bruges som et substrat. De fandt ud af, at den lysinducerede metode udløste en ønsket række af proton- og hydrogenatombevægelser. Og de bemærkede, at begge var modtagelige for forspænding via katalysatorer, der tillod omdannelse af blandinger af cykliske urinstof -enantiomerer til netop den, der var ønsket.

Wendlandt bemærker, at teknikken kun indebærer forbrug af fotoner, i modsætning til andre deracemiseringsmetoder. Og forskerne bemærker, at udvælgelsen af ​​enantiomeren sker ved hjælp af to trin, der sker i rækkefølge under den katalytiske cyklus - et selektionsmiddel, der er bedre end teknikker, der involverer at udføre trinene individuelt. De slutter med at foreslå, at deres teknik repræsenterer en ny måde at skabe produktdistributioner (der ikke er i ligevægt), der er mellem substrat -enantiomerer.

© 2019 Science X Network