Kiraalinen apuaine

Kiraalinen apuaine on optisesti aktiivinen kiraalinen yhdiste, jota käytetään asymmetrisissä synteseissä kontrolloimaan muodostuvien tuotteiden stereokemiaa. Käytettäessä kiraalisia apuaineita kemiallisissa reaktiossa muodostuu prokiraalisesta lähtöaineesta tuotteena lähinnä yhtä tiettyä stereoisomeeria. Kun haluttu tuote on saatu muodostumaan hajotetaan kiraalisen apuaineen ja tuotteen välinen sidos. Kiraalisia apuaineita käytetään monien luonnonaineiden sekä lääkeaineiden kuten antibiootteja, tuumorinekroositekijän inhibiittoreita, mielialalääkkeitä, veren hyytymistä estäviä lääkkeitä ja migreenilääkkeitä.[1][2][3]

Kiraalisen apuaineen toiminta

Kiraalisten apuaineiden käyttö orgaanisessa synteesissäMuokkaa

Kiraaliset apuaineet reagoivat prokiraalisten lähtöaineiden kanssa muodostaen puhtaan enantiomeerin tai diastereomeerin. Muodostuva välituote on usein steerisesti estynyt siten, että seuraavassa vaiheessa tapahtuva reaktio voi tapahtua vain tietystä suunnasta ja tuotteena muodostuu selektiivisesti tietyn stereokemian muodostuva kiraalinen tuote. Muodostuvan tuotteen stereokemia riippuu tällöin vain kiraalisen apuaineen stereokemiasta. Mikäli kiraalinen apuaine sisältää funktionaalisia ryhmiä, jotka eivät ole osa haluttua lopputuotetta, voidaan apuaineen ja tuotteen välinen sidos hajottaa hydrolyyttisesti. Tämä kuitenkin vaatii sitä, että muodostuva tuote ei reagoi käytetyissä hydrolyysiolosuhteissa. Hajotuksen jälkeen voidaan kiraalinen apuaine erottaa ja käyttää uudelleen. Kiraalisten apuaineiden käytön etuna on muun muassa kromatografisten erotusmenetelmien tarpeen väheneminen. Apuaineet ovat kuitenkin usein kalliita, eikä apuaineesta välttämättä ole helposti saataville kuin yksi stereoisomeeri.[1][2][3][4]

Yksiä ensimmäisenä käytettyjä kiraalisia apuaineita ovat D- ja L-mentolit, joita käytetään muun muassa optisesti aktiivisten mantelihappojen valmistuksessa. Nykyään hyvin usein käytettyjä kiraalisia apuaineita ovat David Evansin kehittelemät oksatsolidonirakenteiset kiraaliset apuaineet, joita voidaan syntetisoida aminohapoista kuten fenyylialaniinista. Näitä yhdisteitä nimitetään Evansin apuaineiksi. Evansin apuaineita käytetään muun muassa asymmetrisissä aldoliadditioissa, alkyloinneissa ja Diels–Alder-reaktioissa.[1][2][3][4]

LähteetMuokkaa

  1. a b c Hans-Ulrich Blaser, Andreas Pfaltz & Helma Wennemers: Chiral Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2012. Viitattu 25.11.2014
  2. a b c Gregory Roos: Key Chiral Auxiliary Applications, s. 1-3. Academic Press, 2014. ISBN 9780124170346. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 25.11.2014). (englanniksi)
  3. a b c David Ager: Handbook of Chiral Chemicals, s. 444. CRC Press, 2005. ISBN 9781574446647. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 25.11.2014). (englanniksi)
  4. a b Donald T. Witiak & Allen T. Hopper: Pharmaceuticals, Chiral, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2000. Viitattu 25.11.2014