Enantiyomerik fazlalık (enantiomeric excess) nedir?

Enantiyomerik fazlalık (ee), bir karışımdaki bir enantiyomerin diğerini yüzde kaç oranında aştığını gösteren bir orandır; yüzde 90'lık bir ee, bir enantiyomerin yüzde 95'ini ve diğerinin yüzde 5'ini ifade etmektedir ve asimetrik bir reaksiyonun ne kadar seçici olduğunun standart ölçüsüdür.

Katalitik asimetrik sentez neden bu kadar değerli kabul edilmektedir?

Tek bir kiral katalizör, büyük miktarlardaki akiral maddeyi tek bir enantiyomere dönüştürebilmektedir; bu nedenle kiralite, tam stokiyometrik miktarda sağlanmak yerine katalitik olarak çoğaltılmakta, bu da süreci daha ekonomik ve atom verimli hale getirmektedir.

Asimetrik Sentez

Asimetrik sentez, yeni stereomerkezi kontrol etmek amacıyla kiral katalizörler, yardımcı maddeler veya reaktifler kullanarak kiral bir ürünün bir enantiyomerini tercihli olarak üretmektedir.

PaperMind ile konu bulYakındaMakale ve konu bul

Tools & resources

Slaytları indir

Learn & explore

VideoYakında

Tanım

Asimetrik sentez, kiral bir bileşiğin tek bir enantiyomer olarak (veya enantiyomerik fazlalıkla) hazırlanması olup, iki olası stereokimyasal sonucu ayırt eden kiral bir etki aracılığıyla gerçekleştirilmektedir.

Kapsam

Bu konu, asimetrik sentez stratejilerini — kiral yardımcı maddeler, kiral reaktifler ve katalitik asimetrik reaksiyonlar — asimetrik hidrojenasyon, epoksidasyon ve organokataliz dahil olmak üzere, ve enantiyomerik fazlalık (enantiomeric excess) ile enantiyoseçiciliğin ölçümünü kapsamaktadır.

Temel sorular

Kiral bir katalizör veya yardımcı madde, bir reaksiyonu tek bir enantiyomere doğru nasıl yönlendirebilir?
Katalitik asimetrik sentez, stokiyometrik kiral reaktifler kullanmaya kıyasla neden özellikle değerlidir?
Enantiyoseçicilik nasıl nicelendirilir ve iyileştirilir?

Temel kuramlar

Katalitik asimetrik sentez: Substokiyometrik bir kiral katalizör, enantiyomerik geçiş hallerini ayırt ederek akiral başlangıç maddelerinden yüksek enantiyomerik fazlalık sağlamaktadır; önemli örnekler arasında asimetrik hidrojenasyon ve epoksidasyon bulunmaktadır.
Kiral yardımcı maddeler ve organokataliz: Kiral yardımcı maddeler, stereokimyayı yönlendirmek amacıyla bir substrata geçici olarak bağlanır ve daha sonra uzaklaştırılırken, küçük moleküllü organokatalizörler ise metaller olmadan, iyi tanımlanmış geçiş halleri aracılığıyla enantiyokontrol sağlamaktadır.

Mekanizmalar

Enantiyoseçicilik, kiral bir ortamın, enantiyomerik ürünlere yol açan iki diyastereomerik geçiş halini enerji açısından eşit olmayan hale getirmesiyle ortaya çıkmaktadır. Kiral fosfin-metal kompleksleri veya amin organokatalizörleri gibi katalizörler, substratın tek bir yaklaşımını destekleyen tanımlı bir kiral cep sunarken, kiral yardımcı maddeler ise enantiyoseçimi daha kontrol edilebilir bir diyastereoseçime dönüştürmektedir.

Klinik önem

İlaç enantiyomerleri aktivite ve güvenlik açısından büyük farklılıklar gösterebildiği için, asimetrik sentez, tek enantiyomerli farmasötiklerin verimli bir şekilde üretilmesinde merkezi bir rol oynamaktadır; bu alanın önemi, 2001 yılında Knowles, Noyori ve Sharpless'a verilen Nobel Ödülü ve 2021 yılında asimetrik organokataliz için verilen Ödül ile tanınmıştır.

Tarihçe

Knowles'ın asimetrik hidrojenasyonu, L-DOPA'nın endüstriyel sentezini mümkün kılmıştır; Noyori ve Sharpless, katalitik asimetrik yöntemleri geniş ölçüde yaygınlaştırmıştır ve organokatalizin (List ve MacMillan) daha sonraki yükselişi, metal içermeyen bir boyut ekleyerek Nobel tarafından tanınan onlarca yıllık ilerlemeyi işaret etmektedir.

Öne çıkan isimler

William S. Knowles
Ryoji Noyori
K. Barry Sharpless
Benjamin List
David MacMillan

İlgili konular

Temel eserler

noyori2002
careysundberg2007b

Sıkça sorulan sorular

Enantiyomerik fazlalık (enantiomeric excess) nedir?: Enantiyomerik fazlalık (ee), bir karışımdaki bir enantiyomerin diğerini yüzde kaç oranında aştığını gösteren bir orandır; yüzde 90'lık bir ee, bir enantiyomerin yüzde 95'ini ve diğerinin yüzde 5'ini ifade etmektedir ve asimetrik bir reaksiyonun ne kadar seçici olduğunun standart ölçüsüdür.
Katalitik asimetrik sentez neden bu kadar değerli kabul edilmektedir?: Tek bir kiral katalizör, büyük miktarlardaki akiral maddeyi tek bir enantiyomere dönüştürebilmektedir; bu nedenle kiralite, tam stokiyometrik miktarda sağlanmak yerine katalitik olarak çoğaltılmakta, bu da süreci daha ekonomik ve atom verimli hale getirmektedir.