화학 합성에서 키랄성이란 무엇인가요?

몰, M., 벵글러, B., 벵글러, C., 그리고 뢰더, T. (2025). 연속 흐름 중 벤질페닐레프론의 비대칭 수소화에 대한 동역학적 연구. CHIMIA 국제 화학 저널, 79(6), 441–448. https://doi.org/10.2533/chimia.2025.441

"본 연구는 벤질페닐 프론을 (R)-벤질페닐레프린(BPE)으로 비대칭 수소화하기 위한 완전 자동화된 mL 규모 연속 흐름 공정의 설계 및 개발을 제시합니다. 이 공정은 고압(최대 65바)에서 로듐 기반 균질 촉매를 사용하여 변환율>96%, 수율 95%, 높은 에안티오미 과잉(ee)을 달성하며, 거주 시간은 5분 미만이고 몰 기판 대 촉매 비율(S/C)은 750입니다. 연속 유동 마이크로 원자로에서 운동 연구가 수행되어 실험 데이터와 매우 일치하는 운동 모델이 개발되었습니다... 온도 의존 속도 상수 k(T)를 결정하기 위해 활성화 에너지 Ea가 필요했고, 따라서 온도가 반응 속도에 미치는 영향도 필요했다. 실험은 40, 60, 80 °C에서 수행되었다. 측정된 농도 프로파일은 이전에 얻은 속도론과 함께 다이노켐®으로 옮겨졌습니다."

차이, I., 말리그, T. C., 쿠리타, K. L., 데라스프, J. S., 시로이스, L. E., 그리고 하인, J. E. (2024). Pd 촉매 교차 결합 반응 중 에피머화 감쇠의 기원 조사. ACS 촉매, 14(16), 12331–12341. https://doi.org/10.1021/acscatal.4c03401

“… 우리는 C–N 교차 결합 반응 중 RORγ 억제제 GDC-0022에 접근하기 위한 술탐 입체중심의 염기 매개 에피머화를 억제하는 데 Pd 촉매가 역할을 하는지 조사합니다. 온라인 고성능 액체 크로마토그래피-질량분석법(HPLC-MS)을 사용하여 반응 시간 경로 프로파일을 획득하고, 에피머화 거동을 구분하며, 분해 경로를 식별하고, Pd 함유 종을 모니터링하였습니다. HPLC-MS를 이용해 오르가노팔라듐 복합체를 실시간으로 모니터링할 수 있었던 능력은 에피머화 정도가 용액 내 Pd 종분화와 상관관계가 있다는 강력한 증거를 제공했습니다... 용해도가 제한적이고... 정확한 샘플링과 HPLC 분석에 관한 물류적 도전을 야기했습니다. 이를 위해 우리는 Mettler-Toledo EasySampler와 EasyFrit 부착물을 활용한 자동 샘플링 플랫폼을 사용하기로 결정했습니다. 이 샘플링 방식은 C–N 결합 반응의 상액을 선택적으로 샘플링할 수 있게 했습니다. 우리는 HPLC-MS를 사용해 Pd 종을 추적함으로써 관찰되는 에피머화 감쇠에 대한 Pd 복합체의 역할을 명확히 하고자 했습니다."

호세이나리푸어, M. S., 덱, L., 그리고 마조티, M. (2024). 온도 사이클링을 통한 고체 상태 탈라세미화를 통한 카이랄 분해에서의 용암 회수와 생산성에 관하여. 크리스탈 성장 및 설계, 24(9), 3925–3932. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.4c00233

“… 우리는 온도가 N-(2-메틸벤질리덴)-페닐글리신 아마이드(NMPA)의 탈라세미화에 미치는 영향을 실험적으로 입증했습니다. 고온에서 온도 사이클링을 수행하는 것이 공정 생산성 측면에서 유익하다는 것이 밝혀졌습니다... 하지만 고온을 사용할 경우 용해도가 높아 용질 회수가 더 적다는 단점이 있습니다. 이러한 이유로 용질 회수를 높이기 위해 두 가지 공정 변형이 실험적으로 연구되었습니다: 첫째는 온도 사이클링 후 선형 냉각 램프(TC + C)를 따르는 것이고, 둘째는 온도 사이클을 냉각 결정화에 통합하는 CTC라고 불리는 방법입니다... 우리는 전자의 공정(TC + C)에서 더 빠른 탈레이시미제이션이 달성되며, 후자보다 설계 및 구현이 더 쉽다는 것을 입증했습니다. 그러나 원치 않는 결정의 핵생성을 피하기 위해서는 적절한 냉각 속도 선택이 필수적입니다. 반면 CTC 공정에서는 여러 요인이 탈라세미화 속도를 감소시켜 공정의 생산성을 떨어뜨리고 설계가 훨씬 더 어려워집니다... 모든 실험은 EasyMax 102 장치(Mettler Toledo)에서 10mL 원통형 유리 결정체(직경 2cm, 높이 10cm)에서 수행되었습니다. 장치는 두 개의 열 블록으로 구성되어 있으며, 각 블록에는 네 개의 10 mL 결정화기가 들어 있습니다."

보싯츠, M. H., 오로스, Á., 살라이, Z., 파타키, H., 실라지, B., & 데메테르, Á. (2023). 다이스테레오머릭 염 해상도의 개체군 균형 모델링. 크리스탈 성장 및 설계, 23(4), 2406–2416. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.2c01376

"L-타르타르산을 이용한 라세믹 프레가발린 분해법이 개발되어 순수한 (S)-프레가발린 L 타르트레이트 단수화물 결정체를 얻었습니다... 다양한 냉각 속도와 온도 기준점에서 일련의 설계 해상도 실험이 수행되어 집단 균형 모델링을 이용해 결정화 속도론을 추정하였습니다. 이 실험들의 ATR-FTIR 인라인 측정은 결정상 농도를 계산하고, 제품 샘플링 후 용해도 미량 방법을 통해 고체-액체 평형 데이터를 수집하는 데 사용되었습니다... 2차 핵생성, 성장, 응집 메커니즘을 가진 개체군 균형 모델이 확인되었고, 시뮬레이션된 과포화 프로파일과 제품 크기 분포가 측정된 데이터를 잘 재현했습니다... 프레가발린 타르트레이트의 농도는 푸리에 변환 적외선(FTIR) 분광법을 기반으로 한 실시간 분석 도구인 Mettler Toledo ReactIR 15를 사용해 감쇠된 전반사율(ATR) 프로브를 사용해 측정했습니다... 과정을 모니터링하기 위해 인라인 FBRM 측정이 적용되었습니다."

쿠코르, A. J., 데프너, N., 차이, I., 터커, J. L., 컬헤인, J. C., 그리고 하인, J. E. (2022). 연속적인 결정화 유도 다이스테레오머 변환을 통한 (−)-테트라베나진의 안티오선택적 합성. 화학 과학, 13(36), 10765–10772. https://doi.org/10.1039/d2sc01825j

"용액상의 인라인 라세마이징을 포함한 다중 웰 연속 CIDT 접근법이 제시됩니다. 자체 제작한 PAT 두 개와 유동 반응기를 사용해 TBZ의 에안티오퓨어 염을 성공적으로 결정화할 수 있었습니다... 인라인 라세미제이션과 결정화 조건의 세밀한 제어를 결합하여 우리 장비를 이용해 수량의 에안티오퓨어 물질을 수확할 수 있었습니다. 중요한 점은, 이 제어가 PAT를 이용해 고체상과 용액상 모두의 조성을 관찰하고 정량화함으로써 가능해졌다는 점이다... 결정화 샘플링은 고형물과 과포화 문제로 인해 어려울 수 있지만, 저희 연구실은 최근 Mettler-Toledo의 EasySampler 프로브에 부착하는 도구를 개발했습니다. 이 개조는 막힘이나 프로브 오염 없이 결정화의 용액상을 선택적으로 샘플링할 수 있게 합니다. 온라인 HPLC 샘플 분석과 결합하여, 실시간 용액상 성분 농도 데이터를 얻어 용액상 평형을 추적하고, 전체 시스템 조성이 확인되면 고체 상의 조성을 역계산할 수 있습니다. 중요한 점은, 이를 통해 CIDT 중 용액상 평형을 모니터링하는 동시에 고체 상 수율과 에안티미어 과잉(즉, 카이랄 크로마토그래피 사용 시 기준)을 계산할 수 있다는 점입니다."

레흐만, G. U., 베터, T., 그리고 마틴, P. A. (2022). 카이랄 결정화의 온라인 모니터링을 위한 자동 샘플링 루프의 설계, 개발 및 분석. 유기적 공정 연구 및 개발, 26(4), 1063–1077. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.1c00320

“... 고체상과 액체상 모두의 안반변 조성을 측정할 수 있는 공정 분석 기술은 이러한 과정을 추적하고 궁극적으로 제어하는 데 유용할 것입니다. 이 연구는 이를 달성하는 새로운 자동화 분석 모니터링 시스템의 설계 및 개발을 제시합니다. 설계된 장치는 연속 폐쇄 루프 샘플링 루프를 사용하여 에앤티오메릭 과잉 분광(ee)을 추적하며, 이 루프는 편광계와 감쇠된 전반사 푸리에 변환 적외선 분광 분광기[ReactIR]와 결합되어 있습니다. 루프를 가열하고 액체와 현탁액을 번갈아 샘플링함으로써, 이 두 측정값을 결합하면 액체와 고체 양쪽의 ee를 추적할 수 있습니다."