Hvad er kiralitet i kemisk syntese?

Kiralitet i kemisk syntese refererer til egenskaben ved et molekyle, hvor molekylets spejlbilleder ikke er overlejrbare, ligesom venstre og højre hånd. De to ikke-overlejrbare spejlbilleder kaldes enantiomerer. Kiralitet skyldes strukturel asymmetri på grund af tilstedeværelsen af et stereoecenter, typisk et kulstofatom bundet til fire forskellige grupper. Selvom enantiomerer har de samme atomare bindinger og de fleste fysiske egenskaber, kan de interagere ganske forskelligt med biologiske systemer og kirale miljøer. Kontrol af kiralitet er en udfordring, fordi reaktioner kan producere blandinger af enantiomerer, hvis de ikke styres omhyggeligt. Ved at designe reaktioner, der benytter kirale katalysatorer, enzymer eller krystallisationsteknikker, er enantioselektiv produktion af forbindelser mulig .

Eksempel på kiralitetsmolekyle med hænder

Design og optimer reaktionsbetingelser for at opnå høj enantioselektivitet.

Hvidbog: Kontinuerlige, realtidsdata for kirale reaktioner

Stop med at gætte. Begynd at se dine kirale reaktioner i realtid.

Traditionel timelapse-sampling efterlader dig blind for kritiske øjeblikke i din reaktion. Hvad nu hvis du kunne se kirale arter dannes, mens de sker—uden nogen manuel indgriben?

Opdag, hvordan DirectInject-LC-teknologien transformerer udviklingen af kirale processer:

Fuldautomatisk HPLC-analyse, der kører kontinuerligt, mens du fokuserer på det, der betyder noget
Eliminer timelapse-huller, der skjuler vigtige kinetiske indsigter
Kvantitativ, realtidssporing af kiraldannelse gennem hele din reaktion
Accelerer F&U-cyklusser med hidtil uset forståelse af reaktionsmekanismer

Denne banebrydende tilgang giver proceskemikere den kinetiske klarhed, der er nødvendig for at optimere komplekse farmaceutiske og finkemiske synteser hurtigere og mere effektivt end nogensinde før.

Se, hvordan førende laboratorier forkorter udviklingstiden og forbedrer udbyttet med kontinuerlig kiral overvågning.

Kiralitet er vigtig i kemisk syntese , fordi de to enantiomerer i et kiralt molekyle kan opføre sig meget forskelligt i kemiske og biologiske systemer. Selvom de kan have de samme fysiske egenskaber, interagerer enantiomerer ofte forskelligt med enzymer, receptorer eller andre kirale miljøer, hvilket fører til drastisk forskellige effekter. Chiral analyse og kontrol er afgørende for at sikre sikkerhed, effektivitet og overholdelse af regler i lægemiddeludvikling såvel som i andre industrier:

Farmaceutisk: Specifikke enantiomerer kan i høj grad påvirke molekylets biologiske aktivitet i en sådan grad, at det kan være terapeutisk hjælpsomt, inaktivt eller skadeligt. Eksempel: (S,S)-(+)-ethambutol bruges til behandling af tuberkulose, men (R,R)-(–)ethambutol kan forårsage blindhed.
Mad og drikke: Kiralitet påvirker smag, aroma, ernæring, toksicitet og holdbarhed. Forskellige enantiomerer af det samme kirale molekyle kan smage og lugte forskelligt, da receptorerne findes i et kiralt miljø. Eksempel: L,L-aspartam har en meget sød smag, mens D,L og L,D-enantiomererne har lidt eller ingen sødme.
Agrokemikalier: Mange agrokemikalier såsom herbicider, insekticider, svampemidler og plantevækstregulatorer er kirale molekyler med stereokemi, der påvirker biologisk aktivitet, sikkerhed og vedvarende natur. Eksempel: Trans-enantiomerne i Permethrin er langt mere aktive insekticider end cis-enantiomererne.
Polymervidenskab: Polymerer kan konstrueres med kirale centre, der påvirker polymerens egenskaber og anvendelser, herunder mekaniske egenskaber, krystallinitet, optisk aktivitet og biologisk nedbrydelighed. Eksempel: Polylaktsyre (PLA) syntetiseres fra mælkesyre, som findes i to enantiomere former. Egenskaberne ved PLA kan tilpasses ved at kontrollere forholdet mellem disse enantiomerer, hvilket gør det nyttigt til anvendelser fra medicinske implantater til bionedbrydelig emballage.

Nøglebegreber:

Periode	Definition
Kiralitet	Egenskaben ved et molekyle, der gør det ikke-superponerbart på sit spejlbillede.
Achiralitet	Molekyler, der kan lægges oven på deres spejlbilleder og ofte besidder et symmetriplan.
Enantiomere	Et par kirale molekyler, der er spejlbilleder, som ikke kan overlejres og kan have identiske fysiske egenskaber, mens de opfører sig forskelligt i kirale miljøer.
Diastereomerer	Stereoisomerer, der ikke er spejlbilleder af hinanden og har forskellige fysiske og kemiske egenskaber.
Epimerer	Diastereomerer, der adskiller sig ved ét kiralt centrum
Chiral Center (Stereocenter)	Typisk binder et kulstofatom sig til fire forskellige substituenter, hvilket skaber asymmetri i molekylet.
R/S-konfiguration	Et system, der bruges til at tildele absolut konfiguration til kirale centre baseret på prioriteten af tilknyttede grupper (Cahn-Ingold-Prelog-regler).
Optiske isomerer	Chirale molekyler, der roterer planpolariseret lys i forskellige retninger. Dextrorotatorisk (d eller +): Drejer lyset mod højre. Levorotatorisk (l eller -): Roterer lyset til venstre.
Racemisk blanding	En 50:50 blanding af to enantiomerer, der ikke viser nogen netto optisk aktivitet.
Enantiomerisk renhed/enantioselektivitet	Enantiomerisk overskud (ee) måles for en blanding af to enantiomerer, typisk mærket R og S-formerne, og indikerer dominansen af én enantiomer over den racemiske blanding. Hvis en blanding indeholder 80% R og 20% S enantiomer, er ee: 60%. Blandingen har 60% overskud af R-enantiomeret over en racemisk blanding.

Chiral syntesemetoder

Kiralitet kan opnås og styres gennem metoder, der kontrollerer dannelsen af én enantiomer frem for en anden, herunder:

Asymmetrisk katalyse: En kiral katalysator såsom et metalkompleks eller en organokatalysator skaber et kiralt miljø, der selektivt favoriserer dannelsen af én enantiomer.
Biokatalyse/enzymatisk syntese: Anvender enzymer for at opnå meget selektive transformationer.
Chirale hjælpematerialer: Chirale grupper, der er fastgjort til et substrat, styrer reaktionens stereokemi og fjernes senere.

Kiralitet kan også opnås gennem kiral opløsning, en metode der adskiller enantiomerer fra en racemisk blanding ved hjælp af krystallisation, kromatografi eller enzymatiske teknikker. Desuden kombinerer dynamisk kinetisk opløsning og enantioselektiv krystallisering kinetisk og termodynamisk kontrol for at øge enantiomerisk renhed.

Omhyggelig kontrol er nøglen til at opnå kirale mål, fordi selv små afvigelser i stereokemien kan føre til produktion af uønskede enantiomerer. Præcision i retning af kiralitet sikrer, at den ønskede enantiomer opnås med høj renhed.

Desuden er kontrol af kiralitet afgørende for effektivitet og reproducerbarhed i syntesen. Uden omhyggelig design og overvågning kan reaktioner give racemiske blandinger, der kræver yderligere separationstrin, hvilket øger tid, omkostninger og kompleksitet. Ved omhyggeligt at vælge katalysatorer, hjælpemidler eller reaktionsbetingelser kan kemikere styre reaktionerne mod en enkelt enantiomer og maksimere udbytte og konsistens. Dette kontrolniveau muliggør ikke blot udviklingen af sikre og effektive produkter, men driver også innovation i skabelsen af nye kirale molekyler med specifikke funktioner og anvendelser.

PAT for kiralitetskontrol

Procesanalytisk teknologi (PAT) spiller en afgørende rolle i at kontrollere og styre kiralitet under kemisk syntese ved at muliggøre realtidsovervågning og optimering af enantioselektive reaktioner. Blandt de mest udbredte er Fourier-transform infrarød spektroskopi (FTIR) og Raman-spektroskopi, som giver in-situ information om reaktionsmellemdyr og kinetik og hjælper kemikere med at forstå, hvordan kiralitet udvikler sig under processen. Kromatografiske metoder, såsom højtydende væskekromatografi (HPLC) og superkritisk væskekromatografi (SFC), er også centrale PAT-metoder, der bruges til offline eller atline-analyse for at kvantificere enantiomerisk overskud (EE) og bekræfte stereoselektivitet.

Derudover anvendes cirkulær dichroisme (CD) spektroskopi og polarimetri ofte til at overvåge optisk aktivitet, hvilket direkte indikerer tilstedeværelsen og proportionen af kirale arter. For kiral krystallisering hjælper værktøjer som Focused Beam Reflectance Measurement (FBRM) og Particle Vision and Measurement (PVM) med at spore partikelstørrelse, form og polymorf form, hvilket er afgørende for selektiv isolering af én enantiomer. Ved at integrere disse PAT-værktøjer kan kemikere ikke blot observere, men også justere forholdene i realtid, hvilket sikrer, at kiraliteten rettes mod den ønskede enantiomer med høj præcision og reproducerbarhed.

PAT for at overvåge kiraliteten	Funktion	Hvad den overvåger	Anvendelser inden for kiralitet
FTIR-spektroskopi	In-situ vibrationsspektroskopi	Funktionelle gruppeændringer, reaktionskinetik	Overvågning af asymmetrisk syntese, katalytiske reaktioner
Raman-spektroskopi	Komplementær vibrationsanalyse	Bondvibrationer, molekylær symmetri	Sporing af reaktionsveje og enantioselektive trin
Chiral HPLC / SFC	Kromatografisk separation	Enantiomerisk overskud (ee), renhed	Kvantificering af produktenantiomerer, verifikation af stereoselektivitet
Cirkulær dikroisme (CD)	Optisk aktivitetsmåling	Differentiel absorption af cirkulært polariseret lys	Bestemmelse af absolut konfiguration, overvågning af kiral renhed
Polarimetri	Måler optisk rotation	Samlet optisk aktivitet	Hurtig vurdering af enantiomerforhold i bulkprøver
FBRM (Fokuseret Strålereflektansmåling )	Overvågning af partikelstørrelse/-antal	Tids krystalstørrelsesfordeling	Chiral opløsning ved krystallisering, styring af enantiopure faste former
PVM (Partikelsyn og -måling)	In-situ billeddannelse	Krystalmorfologi, partikelhabit	Visuel bekræftelse af kirale krystalliseringsprocesser
Atline/Online LC	Kromatografi	Artskvantificering

Online hplc analysis instruments on lab bench

Chiral syntese, opløsning og optimering afhænger af stram kontrol over reaktionsveje, kinetik og krystallisationsdynamik. METTLER TOLEDO AutoChem tilbyder en integreret produktpakke, der leverer en kraftfuld arbejdsgang, der gør det muligt for kemikere at designe, overvåge og skalere kirale processer. Sammen minimerer disse værktøjer risikoen for racemisdannelse, maksimerer enantiomerisk renhed og acceler udviklingen af kirale molekyler til lægemidler og andre værdifulde anvendelser.

ReactIR/ReactRaman – Ved kiral syntese hjælper in-situ molekylspektroskopi med at spore asymmetriske katalytiske trin, identificere dannelsen af ønskede enantiomerer og opdage konkurrerende sidereaktioner. Ved kiral krystallisering er evnen til samtidig at overvåge opløsningskoncentration og faststofdannelse i oversaturationsstudier en kritisk ressource.
DirectInject-LC/EasySampler – Muliggør realtids, automatiseret væskekromatografianalyse direkte fra en reaktionsblanding, uden behov for manuel prøvetagning eller omfattende prøveforberedelse. I kiral syntese er analysehastighed og nøjagtighed afgørende, da enantiomerisk overskud (ee) og renhed kan skifte hurtigt afhængigt af reaktionsforholdene. Ved at muliggøre hurtig, atline eller inline kiral HPLC-analyse sikrer DirectInject-LC, at kemikere kontinuerligt kan overvåge enantiomerforhold og foretage øjeblikkelige justeringer for at optimere resultaterne. For kiral opløsning ved krystallisering giver det hurtig feedback på den enantiomere sammensætning af faste og opløsningsfaser, hvilket muliggør præcis kontrol af krystallisationsendepunkterne.
ParticleTrack med FBRM (Focused Beam Reflectance Measurement) – FBRM overvåger partikelstørrelsesfordelingen i realtid, hvilket er afgørende under kiral opløsning ved krystallisering. Da enantiopure faste stoffer ofte dannes under nøje kontrollerede forhold, gør FBRM det muligt for kemikere at opdage nukleation, vækst og transformation af krystaller, hvilket sikrer selektiv krystallisering af den ønskede enantiomer.
EasyViewer (Particle Vision & Measurement) – PVM optager højtopløselige billeder af krystalform og morfologi in situ, og med billedanalyse kan den levere realtidsdata om størrelse, form og antal. For kiral krystallisation er dette afgørende, fordi forskellige enantiomerer eller polymorfer kan have forskellige partikelvaner. PVM giver visuel bekræftelse af, om den ønskede kirale form produceres.
EasyMax (Automated Reaction Calorimeter / Lab Reactor) – EasyMax syntese- og krystallisationsarbejdsstationer muliggør præcis kontrol af temperatur, blanding og dosering i småskala syntese. Da enantioselektivitet er meget følsom over for reaktionsbetingelser, hjælper EasyMax med at optimere kirale katalysatorer, hjælpemidler eller krystallisationsparametre under reproducerbare, automatiserede forhold.
Dynachem – Kiralitet er meget følsom over for reaktionskinetik, masseoverførsel, temperatur og krystallisationsdynamik. Dynochem hjælper ved matematisk at modellere disse faktorer og sikre, at betingelser vælges for at maksimere enantiomerisk renhed og udbytte. I kiral syntese kan Dynochem simulere, hvordan reaktionsvariable—såsom katalysatorbelastning, valg af opløsningsmiddel eller blandingshastigheder—påvirker enantioselektivitet og konvertering. For kiral opløsning ved krystallisation modellerer den opløselighed, overmætning og nukleationskinetik for at forudsige, hvilke betingelser der vil favorisere selektiv krystallisering af den ønskede enantiomer. Dette gør det muligt for proceskemikere at designe eksperimenter mere effektivt, minimere dyre laboratorieforsøg og undgå opskaleringsfejl.

Krystallisering i kiral opløsning

Chiralopløsning ved krystallisering udnytter det faktum, at enantiomerer kan udvise forskellige krystalliseringsadfærd, når de er til stede sammen i opløsningen. Afhængigt af systemet kan en racemisk blanding (50:50 af hver enantiomer) krystallisere på en af to måder:

Konglomeratdannelse: De to enantiomerer krystalliserer som separate, enkeltstående enantiomerkrystaller. Selektiv krystallisering giver den ønskede enantiomer.
Racemate-dannelse: Enantiomererne samkrystalliserer til en enkelt racemisk krystalform. Teknikker som dannelse af diastereomer salt eller kokrystallisering med et kiralt stof kan skabe adskillelige arter.

Praktiske metoder til krystallisationsbaseret opløsning

Præferentiel krystallisering	En oversatureret opløsning af et konglomerat sås med krystaller af den ønskede enantiomer. Kontrollerede forhold fremmer væksten af denne enantiomer og undertrykker nukleation af dens spejlbillede. Omhyggelig overvågning af overmætning er afgørende for at forhindre spontan krystallisering af den uønskede form.
Diastereomerisk saltopløsning	En racemisk forbindelse reagerer med en enkelt enantiomer af et kiralt opløsningsmiddel, hvilket danner diastereomere salte med forskellige opløseligheder. Selektiv krystallisering af ét salt muliggør adskillelse.
Viedma-modning (afracemisering)	Slibning af en suspension af racemiske krystaller under opløsningsfase-racemisering kan drive hele den faste fase mod en enkelt enantiomer.
Chirale tilsætninger eller skabeloner	Knukleation og vækst kan forudindtages ved at tilføje kirale modifikatorer, nanopartikler eller skabeloner, der fortrinsvis stabiliserer én enantiomers krystal.

Kiral kemi casestudier

ReactIR blev brugt til at identificere og spore mellemprodukter og giver vigtige indsigter i reaktionsmekanismen.

Cope, C. J., Zanini, M., George, M. R. P., Otero, D., Sendra, J., Noble, A., Lefranc, J., Robiette, R., & Aggarwal, V. K. (2025). Intramolekylær lithiation-borylering til stereoselektiv syntese af cyclopentyl- og cyclobutyl bis-boroniske estere. Angewandte Chemie International Edition. https://doi.org/10.1002/anie.202512896

“… Vi rapporterer, at benzyldiethylcarbamater med en bundet vicinal bis-boronisk ester-gruppe kan deprotoneres med lithiumamidbaser, hvilket resulterer i cyklisering og 1,2-metallat-omlægning for at give carbocykler. Denne intramolekylære lithiation-boryleringsreaktion er fuldstændig regioselektiv og er i stedet for at være stereospecifik som de acykliske varianter, diastereokonvergent. Stereokemien af den boroniske ester bevares, men benzyl-stereocentret gennemgår epimerisering, hvilket leverer carbocykler med høj diastereo- og enantiokontrol fra let tilgængelige forstadier... For at opnå en dybere forståelse af mekanismen, reaktionen... blev overvåget ved hjælp af in situ IR-spektroskopi (ReactIR), som viste, at startcarbamatet ved 1698 cm−1 hurtigt blev forbrugt (t1/2 = 3 min). Hverken præ-lithiationskomplekset eller det lithierede karbamat blev observeret, men en anden top ved 1666 cm−1 dukkede hurtigt op, som blev identificeret som boronatkomplekset"

Ved at bruge resultaterne fra data-rige eksperimenter blev Dynochem brugt til at undersøge den underliggende kinetiske model, reaktionens parametre og handlinger for at forbedre flowprocessens enantiomeriske overskud (ee).

Moll, M., Wängler, B., Wängler, C., & Röder, T. (2025). Kinetisk undersøgelse af den asymmetriske hydrogenering af benzylphenylephron i kontinuerlig strømning. CHIMIA International Journal for Chemistry, 79(6), 441–448. https://doi.org/10.2533/chimia.2025.441

"Denne undersøgelse præsenterer design og udvikling af en fuldt automatiseret, mL-skala kontinuerlig flowproces til asymmetrisk hydrogenering af benzylphenylphron til (R)-benzylphenylephrin (BPE). Processen anvender en rhodiumbaseret homogen katalysator under højt tryk (op til 65 bar), hvilket opnår omdannelser på >96 %, udbytte på op til 95 % og højt enantiomerisk overskud (ee) på op til 91 %, med opholdstider på under fem minutter og et molar-substrat til katalysator-forhold (S/C) på 750. Kinetiske undersøgelser blev udført i en kontinuerlig strømningsmikroreaktor, hvilket resulterede i udviklingen af en kinetisk model, der nøje matcher eksperimentelle data... For at bestemme den temperaturafhængige hastighedskonstant k(T) krævedes aktiveringsenergien Ea og dermed temperaturens indflydelse på reaktionshastigheden. Eksperimenter blev udført ved 40, 60 og 80 °C. De målte koncentrationsprofiler blev overført til DynoChem® sammen med den tidligere opnåede kinetik."

EasySampler udstyret med EasyFrit og DirectInject-LC gjorde det muligt at tage prøver af reaktionssupernatanten i nærvær af faste stoffer til online analyse med HPLC.

Cai, I., Malig, T. C., Kurita, K. L., Derasp, J. S., Sirois, L. E., & Hein, J. E. (2024). Undersøgelse af oprindelsen af epimeriseringsdæmpning under Pd-katalyserede krydskoblingsreaktioner. ACS Catalysis, 14(16), 12331–12341. https://doi.org/10.1021/acscatal.4c03401

“… vi undersøger rollen af en Pd-katalysator i undertrykkelsen af basemedieret epimerisering af et sultam-stereocenter under en C–N krydskoblingsreaktion for at få adgang til RORγ-hæmmeren GDC-0022. Online højtydende væskekromatografi-massespektrometri (HPLC-MS) blev anvendt til at indsamle reaktionstidskursprofiler og til at afgrænse epimeriseringsadfærd, identificere nedbrydningsveje og overvåge Pd-holdige arter. Vores evne til at overvåge organopalladiumkomplekser i realtid med HPLC-MS gav stærke beviser for, at graden af epimerisering var korreleret med Pd-specidannelsen i opløsningen... begrænset opløselighed... skabte logistiske udfordringer vedrørende nøjagtig prøvetagning og HPLC-analyse. Til dette formål valgte vi at anvende en automatiseret prøvetagningsplatform, der udnytter Mettler-Toledo EasySampler med en EasyFrot-tilføjelse. Denne prøvetagningsopsætning gjorde det muligt at selektivt prøvetage supernatanten i C–N-koblingsreaktionen. Vi ønskede at udvide dette værktøjssæt yderligere ved at bruge HPLC-MS til at spore Pd-arter for at hjælpe med at afgrænse rollen af Pd-komplekser for enhver observeret epimeriseringsdæmpning."

Den præcise temperaturkontrol af EasyMax-krystallisatorarbejdsstationen var afgørende i temperaturcykluseksperimenter og gav indsigt i at forbedre processens produktivitet.

Hosseinalipour, M. S., Deck, L., & Mazzotti, M. (2024). Om genopretning af opløste stoffer og produktivitet i kiral opløsning gennem faststofderacemisering ved temperaturcyklus. Krystalvækst og Design, 24(9), 3925–3932. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.4c00233

“… vi demonstrerede eksperimentelt effekten af temperatur på deracemiseringen af N-(2-methylbenzyliden)-phenylglycinamid (NMPA). At udføre temperaturcykling ved høje temperaturer viste sig at være gavnligt for procesproduktiviteten... Brugen af høje temperaturer medfører dog den ulempe, at opløsningsstoffet er lavere på grund af det højere opløselighedsniveau. Af denne grund blev to procesvarianter eksperimentelt undersøgt for at øge genvindingen af det opløste stoffe: først temperaturcykling efterfulgt af en lineær køle-rampe (TC + C), og for det andet integration af temperaturcyklusser i kølekrystallisation, kaldet CTC... vi demonstrerede, at hurtigere deracemisering opnås i førstnævnte proces (TC + C), som også er lettere at designe og implementere end sidstnævnte. Valget af en passende kølehastighed er dog afgørende for at undgå nukleation af de uønskede krystaller. I modsætning hertil mindsker flere faktorer i en CTC-proces hastigheden af deracemisering, hvilket gør processen mindre produktiv og dens design langt mere udfordrende... Alle eksperimenter blev udført i 10 mL cylindriske glaskrystallisatorer (2 cm diameter og 10 cm højde) i et EasyMax 102-apparat (Mettler Toledo). Enheden består af to termiske blokke, som hver består af fire 10 mL krystallisatorer."

I en EasyMax-krystallisationsarbejdsstation blev ReactIR brugt til at måle koncentrationen af opløste stoffer, ParticleTrack (FBRM) overvågede partikelegenskaber for køling af krystalliseringen af det foretrukne diastereomere salt i en kiral opløsningsproces.

Bosits, M. H., Orosz, Á., Szalay, Z., Pataki, H., Szilágyi, B., & Demeter, Á. (2023). Populationsbalancemodellering af diastereomer saltopløsning. Krystalvækst og design, 23(4), 2406–2416. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.2c01376

"En opløsningsmetode for racemisk pregabalin med L-vinsyre blev udviklet for at opnå rene (S)-pregabalin L-tartrat monohydratkrystaller... En række designede opløsningseksperimenter blev udført ved forskellige kølehastigheder og temperaturpunkter for at estimere krystallisationskinetikken ved hjælp af populationsbalancemodellering. Inline ATR-FTIR-målinger af disse eksperimenter blev brugt til at beregne koncentrationer i krystalliseringsfasen og til at indsamle faste-væske ligevægtsdata ved hjælp af opløselighedsspormetoden efter produktprøvetagning... En populationsbalancemodel med sekundær nukleation, vækst og agglomeration blev identificeret, og de simulerede oversaturationsprofiler og produktstørrelsesfordelinger gengav de målte data godt... Koncentrationen af pregabalin-tartrat blev målt ved hjælp af Mettler Toledo ReactIR 15, et realtidsanalyseværktøj baseret på Fourier-transform infrarød (FTIR) spektroskopi ved brug af en dæmpet total reflektans (ATR) probe... Inline FBRM-måling blev anvendt til at overvåge processen."

Ved hjælp af EasySampler udstyret med en frit-enhed blev opløsningsfasekoncentrationsdata opnået fra en krystallisator ved hjælp af HPLC online analyse.

Kukor, A. J., Depner, N., Cai, I., Tucker, J. L., Culhane, J. C., & Hein, J. E. (2022). Enantioselektiv syntese af (−)-tetrabenazin via kontinuerlig krystallisationsinduceret diastereomertransformation. Kemisk videnskab, 13(36), 10765–10772. https://doi.org/10.1039/d2sc01825j

"En multi-brønd kontinuerlig CIDT-tilgang med inline racemisering af løsningsfasen præsenteres. Ved at bruge to internt byggede PATs og en flowreaktor lykkedes det os at krystallisere et enantiopure salt af TBZ... Inline racemisering kombineret med omhyggelig kontrol af krystallisationsforholdene gjorde det muligt at høste multigrammængder enantiopure materiale ved hjælp af vores opsætning. Afgørende var denne kontrol muliggjort ved brugen af PAT'er til at observere og kvantificere sammensætningen af både faststof- og opløsningsfaser... Selvom prøvetagning fra krystallisationer kan være udfordrende på grund af tilstedeværelsen af faste stoffer og bekymringer om overmætning, har vores laboratorium for nylig udviklet et værktøj, der kan fastgøres til Mettler-Toledos EasySampler-probe. Denne ændring muliggør selektiv prøvetagning af opløsningsfasen af krystalliseringer uden tilstopning eller probe-forurening. Kombineret med online HPLC-analyse af prøver kan vi opnå realtidsdata for opløsningsfasekomponentkoncentration for at spore opløsningsfase-ligevægte og endda tilbageberegne sammensætningen af den faste fase, når den samlede systemsammensætning er kendt. Kritisk er det, at dette gør det muligt for os at overvåge opløsningsfase-ligevægte under en CIDT, samtidig med at vi beregner fastfaseudbytte og enantiomerisk overskud (f.eks.), når kiral kromatografi anvendes."

ReactIR blev brugt som en del af et automatiseret PAT-udstyret system til at spore og kontrollere enantiomerisk overskud (ee).

Rehman, G. U., Vetter, T., & Martin, P. A. (2022). Design, udvikling og analyse af en automatiseret prøvetagningssløjfe til online overvågning af kiral krystallisering. Forskning og udvikling af organiske processer, 26(4), 1063–1077. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.1c00320

“... Procesanalytisk teknologi, der kan måle den enantiomeriske sammensætning af både fast og flydende fase, ville være værdifuld til at spore og til sidst kontrollere sådanne processer. Denne undersøgelse præsenterer design og udvikling af et nyt automatiseret analytisk overvågningssystem, der opnår dette. Det designede setup sporer det enantiomeriske overskud (ee) ved hjælp af en kontinuerlig lukket sløjfe prøvetagningssløjfe, der er koblet til et polarimeter og et dæmpet total reflection Fourier-transform infrarødt spektroskopispektrometer [ReactIR]. Ved at opvarme løkken og skiftevis tage prøver af enten væsken eller suspensionen, muliggør kombinationen af disse målinger sporing af både væskens og det faste væskes ee."

Relaterede ressourcer

Real-Time, Quantitative Analysis of Chemical Reactions And Crystallizations

This white paper reviews the technological advancements that enable true, time course measurement of...

Vejledning til reaktionsanalyse i realtid

Denne vejledning gennemgår fordelene og vigtigheden af PAT-metoder til at udvikle reaktionsforståels...

Maksimer reaktionsindsigt fra hvert eksperiment

Dette essentielle white paper beskriver integrationen af realtidsreaktionsanalyse i en robust proces...

Fremme af grøn og bæredygtig kemi

Det akutte behov for at udrette mere med de eksisterende ressourcer og reducere mængden af affald me...

1. Cope, C. J., Zanini, M., George, M. R. P., Otero, D., Sendra, J., Noble, A., Lefranc, J., Robiette, R., & Aggarwal, V. K. (2025). Intramolekylær lithiation-borylering til stereoselektiv syntese af cyclopentyl- og cyclobutyl bis-boroniske estere. Angewandte Chemie.https://doi.org/10.1002/ange.202512896

2. Xu, F., Chen, L., Lehnherr, D., & Lévesque, F. (2025). En skalerbar strømelektrolyse af heterogene blandinger ved brug af en roterende cylinderelektrodereaktor: adgang til en kiral iminofosforan. Forskning og udvikling af organiske processer.https://doi.org/10.1021/acs.oprd.4c00532

3. Haas, B. C., Lim, N., Jermaks, J., Gaster, E., Guo, M. C., Malig, T. C., Werth, J., Zhang, H., Toste, F. D., Gosselin, F., Miller, S. J., & Sigman, M. S. (2024). Enantioselektiv sulfonimidamid-acylering via en cinchona Alkaloid-katalyseret desymmetrisering: scope, data science og mekanistisk undersøgelse. Journal of the American Chemical Society, 146(12), 8536–8546.https://doi.org/10.1021/jacs.4c00374

4. Liu, X., Zhan, E., Wang, Z., Dong, G., Dong, G., Wu, S., Zhang, Y., Chen, J., Wen, J., & Zhang, L. (2024). Udvikling af asymmetrisk reduktiv aminering af ufunktionaliseret keton med primær amin. Forskning og udvikling af organiske processer, 28(7), 2724–2731.https://doi.org/10.1021/acs.oprd.4c00095

5. Nguyen, T. H., Navarro, A., Ruble, J. C., & Davies, H. M. L. (2024). Stereoselektiv syntese af enten exo- eller endo-3-azabicyclo[3.1.0]hexan-6-carboxylater ved dirhodium(II)-katalyseret cyclopropanation med ethyldiazoacetat under lave katalysatorbelastninger. Organiske breve, 26(14), 2832–2836.https://doi.org/10.1021/acs.orglett.3c03652

6. Szpera, R., Huang, S., Fenton, H. a. M., Waddington, W., Gymer, A. E. S., Moses, I. B., Buck, J., Ingram, H., Fussell, S. J., Walton, R., Shanahan, C. S., Aleshire, S. L., Robey, J. M. S., Kalmode, H. P., Nuckols, M. C., Kalikinidi, N. R., Janganati, V., Joyasawal, S., Amarasekarage, C. M., . . . Gupton, B. F. (2024). Udvikling af nye katalytiske asymmetriske ruter mod en omkostningsdrivende byggesten Nirmatrelvir. Forskning og udvikling af organiske processer, 28(7), 2743–2754.https://doi.org/10.1021/acs.oprd.4c00109

7. Casamajo, A. R., Yu, Y., Schnepel, C., Morrill, C., Barker, R., Levy, C. W., Finnigan, J., Spelling, V., Westerlund, K., Petchey, M., Sheppard, R. J., Lewis, R. J., Falcioni, F., Hayes, M. A., & Turner, N. J. (2023). Biokatalyse i lægemiddeldesign: Konstruerede reduktive aminaser (RedAms) bruges til at tilgå kirale byggesten med flere stereocentre. Journal of the American Chemical Society, 145(40), 22041–22046.https://doi.org/10.1021/jacs.3c07010

8. Sehl, T., Seibt, L., Kappauf, K., Ergezinger, P., Spöring, J., Mielke, K., Doeker, M., Verma, N., Bocola, M., Daußmann, T., Chen, H., Shi, S., Jupke, A., & Rother, D. (2023). Enzymatisk (2R,4R)‐Pentanediol-syntese – "At sætte en flaske på bordet." Chemie Ingenieur Technik, 95(4), 557–564.https://doi.org/10.1002/cite.202200178

Søgeforslag

Hvad er kiralitet i kemisk syntese?

Hvidbog: Kontinuerlige, realtidsdata for kirale reaktioner

Vigtigheden af kiralanalyse i industrien

Nøglebegreber:

Chiral syntesemetoder

Chiralitetskontrol: Nøglen til at opnå succesfuld kiral syntese

PAT for kiralitetskontrol

METTLER TOLEDO-teknologi til at opnå kirale mål

Krystallisering i kiral opløsning

Praktiske metoder til krystallisationsbaseret opløsning

Kiral kemi casestudier

ReactIR blev brugt til at identificere og spore mellemprodukter og giver vigtige indsigter i reaktionsmekanismen.

Ved at bruge resultaterne fra data-rige eksperimenter blev Dynochem brugt til at undersøge den underliggende kinetiske model, reaktionens parametre og handlinger for at forbedre flowprocessens enantiomeriske overskud (ee).

EasySampler udstyret med EasyFrit og DirectInject-LC gjorde det muligt at tage prøver af reaktionssupernatanten i nærvær af faste stoffer til online analyse med HPLC.

Den præcise temperaturkontrol af EasyMax-krystallisatorarbejdsstationen var afgørende i temperaturcykluseksperimenter og gav indsigt i at forbedre processens produktivitet.

I en EasyMax-krystallisationsarbejdsstation blev ReactIR brugt til at måle koncentrationen af opløste stoffer, ParticleTrack (FBRM) overvågede partikelegenskaber for køling af krystalliseringen af det foretrukne diastereomere salt i en kiral opløsningsproces.

Ved hjælp af EasySampler udstyret med en frit-enhed blev opløsningsfasekoncentrationsdata opnået fra en krystallisator ved hjælp af HPLC online analyse.

ReactIR blev brugt som en del af et automatiseret PAT-udstyret system til at spore og kontrollere enantiomerisk overskud (ee).

Relaterede ressourcer

Real-Time, Quantitative Analysis of Chemical Reactions And Crystallizations

Vejledning til reaktionsanalyse i realtid

Maksimer reaktionsindsigt fra hvert eksperiment

Fremme af grøn og bæredygtig kemi

Yderligere eksempler – kiral syntese i fagfællebedømte publikationer

Søgeforslag

Hvad er kiralitet i kemisk syntese?

Hvidbog: Kontinuerlige, realtidsdata for kirale reaktioner

Vigtigheden af kiralanalyse i industrien

Nøglebegreber:

Chiral syntesemetoder

Chiralitetskontrol: Nøglen til at opnå succesfuld kiral syntese

PAT for kiralitetskontrol

METTLER TOLEDO-teknologi til at opnå kirale mål

Krystallisering i kiral opløsning

Praktiske metoder til krystallisationsbaseret opløsning

Kiral kemi casestudier

ReactIR blev brugt til at identificere og spore mellemprodukter og giver vigtige indsigter i reaktionsmekanismen.

Ved at bruge resultaterne fra data-rige eksperimenter blev Dynochem brugt til at undersøge den underliggende kinetiske model, reaktionens parametre og handlinger for at forbedre flowprocessens enantiomeriske overskud (ee).

EasySampler udstyret med EasyFrit og DirectInject-LC gjorde det muligt at tage prøver af reaktionssupernatanten i nærvær af faste stoffer til online analyse med HPLC.

Den præcise temperaturkontrol af EasyMax-krystallisatorarbejdsstationen var afgørende i temperaturcykluseksperimenter og gav indsigt i at forbedre processens produktivitet.

I en EasyMax-krystallisationsarbejdsstation blev ReactIR brugt til at måle koncentrationen af opløste stoffer, ParticleTrack (FBRM) overvågede partikelegenskaber for køling af krystalliseringen af det foretrukne diastereomere salt i en kiral opløsningsproces.

Ved hjælp af EasySampler udstyret med en frit-enhed blev opløsningsfasekoncentrationsdata opnået fra en krystallisator ved hjælp af HPLC online analyse.

ReactIR blev brugt som en del af et automatiseret PAT-udstyret system til at spore og kontrollere enantiomerisk overskud (ee).

Relaterede ressourcer

Real-Time, Quantitative Analysis of Chemical Reactions And Crystallizations

Vejledning til reaktionsanalyse i realtid

Maksimer reaktionsindsigt fra hvert eksperiment

Fremme af grøn og bæredygtig kemi

Yderligere eksempler – kiral syntese i fagfællebedømte publikationer

Anmod om tilbud eller informationFå et tilbudØjeblikkeligt tilbudLøsningsoplysningerRequest Online Demo