analytische methoden zum nachweis der reinheit von ...€¦ · •durch polarimetrie • durch...
TRANSCRIPT
• durch Polarimetrie
• durch NMR-Spektroskopie- NMR-Spektroskopie mit chiralen shift-Reagenzien
- NMR-Spektroskopie diastereomerer Derivate
• durch Gaschromatographie (GC)- GC an chiralen Phasen
- GC diastereomerer Derivate
• durch Hochdruckflüssigchromatographie (HPLC)- HPLC an chiralen Phasen- HPLC diastereomerer Derivate
• durch Kapillarelektrophorese (CE)
Analytische Methoden zum Nachweis der Reinheitvon Enantiomeren und Diastereomeren :
Nachweis der Enantiomerenreinheit durch GC
Voraussetzungen für die Anwendbarkeit der Methode:- ausreichende Löslichkeit - ausreichende Flüchtigkeit (eventuell erst nach Derivatisierung)- ausreichende thermische Stabilität (Racemisierungsgefahr !)Vorteile der Methode:- hohe Geschwindigkeit- hohe Empfindlichkeit- hohe Auflösung- hohe Präzision - gute ReproduzierbarkeitNachteile der Methode:- Enantiomere lassen sich durch GC nur an chiralen stationären Phasen trennen !- An achiralen GC-Phasen kann der Nachweis der Enantiomerenreinheit erst nach einer Synthese von diastereomeren Derivaten erfolgen !
Trennprinzipien:- Wechselwirkung über Wasserstoffbrücken mit chiralen stationären Phasen- Wechselwirkung via chirale Metallkomplexe- Wechselwirkung via Einschluß in chirale Hohlräume
GC-Trennung der Enantiomeren an chiralen stationären Phasen
Beispiel 1: Trennung über Wasserstoffbrücken mit chiralen stationären Phasen
Beispiel 2: Trennung via chirale Metallkomplexe
Beispiel 3: Trennung via Einschluß in chirale Hohlräume
Präzision von gaschromatographischen Analysen:sehr hoch, da meist geringes Grundrauschen !0.1- 1% des "minor" Antipoden noch detektierbar
Fehlerquellen:• Zersetzung der Probe auf der Säule; bei großen Trennfaktoren bleibt ein Enantiomer länger auf der Säule (Minusfehler !)
• co-Ellution von Verunreinigungen (Plusfehler !)• "minor" Antipode verschwindet bei der Derivatisierung• Racemisierung von konfigurativ labilen Verbindungen
im Einspritz-Port oder auf der Säule
• Detektorlinearität nich gegeben0.1% ee bedeutet Linearität über 3 Zehnerpotenzen !
• durch Polarimetrie
• durch NMR-Spektroskopie- NMR-Spektroskopie mit chiralen shift-Reagenzien
- NMR-Spektroskopie diastereomerer Derivate
• durch Gaschromatographie (GC)- GC an chiralen Phasen
- GC diastereomerer Derivate
• durch Hochdruckflüssigchromatographie (HPLC)- HPLC an chiralen Phasen- HPLC diastereomerer Derivate
• durch Kapillarelektrophorese (CE)
Analytische Methoden zum Nachweis der Reinheitvon Enantiomeren und Diastereomeren :
Nachweis der Enantiomerenreinheit durch HPLC
Enantiomere lassen sich durch HPLC nur an chiralen stationären Phasen trennen !
An achiralen Phasen kann der Nachweis der Enantiomerenreinheit erst nach einer Synthese von diastereomeren Derivaten erfolgen !
HPLC-Trennung der Enantiomeren an chiralen stationären Phasen
Die Trennung erfolgt durch „molekulare Erkennung“ der Enantiomeren (= Selektanden) durch die chirale stationäre Phase (= Selektor).
Mechanismen der „molekularen Erkennung:• Wechselwirkung über Wasserstoffbrücken mit chiralen stationären Phasen• Wechselwirkung via Ladungen oder Dipole (Anziehung/Abstoßung)• Wechselwirkung der π-Elektronen (face-face/face-edge)• van der Waals-Wechselwirkung(- sterische Wechselwirkungen, - Anziehung hydrophober Regionen)
• Wechselwirkungen mit MakromolekülenHohlräume (cavities), Spalten (clefts), Taschen (pockets), Buchten (bay areas)
Kopplung des chiralen Selektors mit der stationären Phase:• stationäre Phase ist selbst chiral• der chirale Selektor ist mit der stationären Phase kovalent gebunden• der chirale Selektor ist mit der stationären Phase assoziiert (Gefahr der Dissoziation, Trennwirkung der Säule geht verloren !)
Trennmaterialien:• natürlichen chirale Polysaccharide und deren Derivate• Proteine und Peptide• chiral modifizierte Polyacrylate• Brush-Type-Phasen• kielelgelgebundene Binaphthole• chirale Metallkomplexe
HPLC mit natürlichen chiralen Polysacchariden und deren Derivaten:• Stärke (Amylose, Amylopektin)
- Amylosecarbamate (z.B.Chiracel AD)• Zellulose
- Zellulosetriacetat- Zellulosecarbamate (z.B.Chiracel OD)
• Dextrane• Cyclodextrine (Cyclobond ® )
- α-Cyclodextrin (6 Glukosemoleküle bilden Ringstruktur)- β-Cyclodextrin (7 Glukosemoleküle bilden Ringstruktur)- γ-Cyclodextrin (8 Glukosemoleküle bilden Ringstruktur)
- Cyclodextrine kovalent gebunden an Kieselgel (Chiradex ® )
- Cyclodextrin-Derivate (z.B. Carbamate)
O
H
HO
H
HO
H
O
OHHH
OH
O
H
H
HO
H
O
OHHH
OH
O
H
H
HO
H
O
OHHH
OH
O
H
H
HO
H
OH
OHHH
OH
α-1,4-Glucopyranose
Amylose
O
H
O
H
HO
H
H
OHH
OH
O
H
O
H
HO
H
H
OHHO
OH
O
H
H
HO
H
H
OHH
OH
O
H
O
H
HO
H
H
OHHO
OH
β-1,4-Glucopyranose
Cellulose
O
H
O
H
O
H
H
OH
O
O
H
O
H
O
H
H
OHO
O
O
H
H
O
H
H
OH
O
O
H
O
H
O
H
H
OHO
O
Cellulose-tri-acetat
O OO O
O O
O OO OO O
O
H
O
H
O
H
H
OH
O
O
H
O
H
O
H
H
OHO
O
O
H
H
O
H
H
OH
O
O
H
O
H
O
H
H
OHO
O
Cellulose-tri-carbamate
OHN HN O
HNO
HN
O
O
NH N
H
O
HN O HN O
NH
O
NH
OO
HN H
N
O
RR
RR
R
R
RR
RR
RR
R = Me, Et, iPr, Ph, Bn, ,
OO
H
H
HO
H
O
OHHH
α-1,6-Glucopyranose
Dextran
O
H
H
HO
H
OHHH
HO
HO
OO
H
H
HO
H
O
OHHH
O
H
H
HO
H
OHHH
HO
HO
O
Beispiel 1:
Beispiel 2:
Beispiel 3: