असममित संश्लेषण
असममित संश्लेषण एक काइरल उत्पाद के एक एनैन्टियोमर को अधिमानतः उत्पन्न करता है, जिसमें नए स्टीरियोसेंटर को नियंत्रित करने के लिए काइरल उत्प्रेरक, सहायक या अभिकर्मकों का उपयोग किया जाता है।
Definition
असममित संश्लेषण एक काइरल यौगिक को एकल एनैन्टियोमर (या एनैन्टियोमेरिक आधिक्य में) के रूप में तैयार करना है, जिसमें एक काइरल प्रभाव का उपयोग किया जाता है जो दो संभावित स्टीरियोकेमिकल परिणामों को अलग करता है।
Scope
यह विषय असममित संश्लेषण की रणनीतियों को शामिल करता है — काइरल सहायक, काइरल अभिकर्मक, और उत्प्रेरक असममित अभिक्रियाएं — जिसमें असममित हाइड्रोजनीकरण, एपॉक्सीकरण और ऑर्गेनोकैटलिसिस, तथा एनैन्टियोमेरिक आधिक्य द्वारा एनैन्टियोसेलेक्टिविटी का मापन शामिल है।
Core questions
- एक काइरल उत्प्रेरक या सहायक एक अभिक्रिया को एक एनैन्टियोमर की ओर कैसे पक्षपात कर सकता है?
- स्टोइकियोमेट्रिक काइरल अभिकर्मकों का उपयोग करने की तुलना में उत्प्रेरक असममित संश्लेषण विशेष रूप से मूल्यवान क्यों है?
- एनैन्टियोसेलेक्टिविटी को कैसे मापा और सुधारा जाता है?
Key theories
- उत्प्रेरक असममित संश्लेषण
- एक सबस्टोइकियोमेट्रिक काइरल उत्प्रेरक एनैन्टियोमेरिक संक्रमण अवस्थाओं को अलग करता है, जो अकाइरल प्रारंभिक सामग्री से उच्च एनैन्टियोमेरिक आधिक्य प्रदान करता है; महत्वपूर्ण उदाहरणों में असममित हाइड्रोजनीकरण और एपॉक्सीकरण शामिल हैं।
- काइरल सहायक और ऑर्गेनोकैटलिसिस
- काइरल सहायक स्टीरियोकेमिस्ट्री को निर्देशित करने के लिए एक सब्सट्रेट से अस्थायी रूप से जुड़े होते हैं और फिर हटा दिए जाते हैं, जबकि छोटे-अणु ऑर्गेनोकैटलिस्ट धातुओं के बिना अच्छी तरह से परिभाषित संक्रमण अवस्थाओं के माध्यम से एनैन्टियोकंट्रोल प्राप्त करते हैं।
Mechanisms
एनैन्टियोसेलेक्टिविटी तब उत्पन्न होती है जब एक काइरल वातावरण एनैन्टियोमेरिक उत्पादों की ओर ले जाने वाले दो डायस्टेरियोमेरिक संक्रमण अवस्थाओं को ऊर्जा में असमान बनाता है। काइरल फॉस्फीन-धातु कॉम्प्लेक्स या एमीन ऑर्गेनोकैटलिस्ट जैसे उत्प्रेरक एक परिभाषित काइरल पॉकेट प्रस्तुत करते हैं जो सब्सट्रेट के एक दृष्टिकोण का पक्षधर होता है, जबकि काइरल सहायक एनैन्टियोसेलेक्शन को अधिक नियंत्रणीय डायस्टेरियोसेलेक्शन में परिवर्तित करते हैं।
Clinical relevance
चूंकि दवा के एनैन्टियोमर गतिविधि और सुरक्षा में बहुत भिन्न हो सकते हैं, असममित संश्लेषण एकल-एनैन्टियोमर फार्मास्यूटिकल्स को कुशलता से उत्पादन करने के लिए केंद्रीय है; इस क्षेत्र के महत्व को 2001 में नोल्स, नॉयोरी और शार्पलेस को नोबेल पुरस्कार और असममित ऑर्गेनोकैटलिसिस के लिए 2021 के पुरस्कार द्वारा मान्यता दी गई थी।
History
नोल्स के असममित हाइड्रोजनीकरण ने L-DOPA के औद्योगिक संश्लेषण को सक्षम किया; नॉयोरी और शार्पलेस ने उत्प्रेरक असममित विधियों का व्यापक रूप से विस्तार किया, और ऑर्गेनोकैटलिसिस (लिस्ट और मैकमिलन) के बाद के उदय ने एक धातु-मुक्त आयाम जोड़ा, जो नोबेल-मान्यता प्राप्त प्रगति के दशकों को चिह्नित करता है।
Key figures
- William S. Knowles
- Ryoji Noyori
- K. Barry Sharpless
- Benjamin List
- David MacMillan
Related topics
Seminal works
- noyori2002
- careysundberg2007b
Frequently asked questions
- एनैन्टियोमेरिक आधिक्य क्या है?
- एनैन्टियोमेरिक आधिक्य (ee) वह प्रतिशत है जिससे एक मिश्रण में एक एनैन्टियोमर दूसरे से अधिक होता है; 90 प्रतिशत का ee का अर्थ है एक एनैन्टियोमर का 95 प्रतिशत और दूसरे का 5 प्रतिशत, और यह इस बात का मानक माप है कि एक असममित अभिक्रिया कितनी चयनात्मक है।
- उत्प्रेरक असममित संश्लेषण इतना मूल्यवान क्यों है?
- एक एकल काइरल उत्प्रेरक बड़ी मात्रा में अकाइरल सामग्री को एक एनैन्टियोमर में परिवर्तित कर सकता है, इसलिए काइरालता को पूर्ण स्टोइकियोमेट्रिक मात्रा में आपूर्ति करने के बजाय उत्प्रेरक रूप से गुणा किया जाता है, जिससे प्रक्रिया अधिक किफायती और परमाणु-कुशल हो जाती है।