Chirales Derivatisierungsreagenz

Chirale Derivatisierungsreagenzien werden in der analytische Chemie eingesetzt, um Stereoisomere oder Stereoisomerengemische (meist Enantiomerengemische) zu charakterisieren. Dabei wird ein Enantiomerengemisch mit dem enantiomerenreinen chiralen Derivatisierungsreagenz zur Reaktion gebracht. Diese Reaktion liefert Diastereomere, deren Verhältnis leicht analytisch (NMR, HPLC et cetera) bestimmt werden kann. Aus dem Diastereomerenverhältnis schließt man dann auf das Enantiomerenverhältnis in der zu untersuchenden Probe. In der NMR-Spektroskopie werden die chiralen Derivatisierungsreagenz auch chirale Verschiebungsreagenzien genannt.

Geschichte

Seit Einführung der NMR-Spektroskopie in der analytischen Chemie, wurden mehrere Methoden zur Anwendung von chiralen Derivatisierungsreagenzien entwickelt. Dabei wird der Unterschied der NMR-Spektren von Diastereomeren quantitativ über die Integrale ausgewählter Resonanzen gemessen.^[1] Ein Enantiomerengemisch (Enantiomere haben gleiche NMR-Spektren) wird also mittels eines geeigneten enantiomerenreinen chiralen Derivatisierungsreagenz in Diastereomere umgewandelt, die unterschiedliche NMR-Spektren haben. Harry S. Mosher et al. benutzten das Carbonsäurechlorid der α-Methoxy-α-(trifluormethyl)phenylessigsäure, auch bekannt als Mosher-Säure, als chirales Derivatisierungsreagenz für die Untersuchung der Enantiomerenreinheit von Alkoholen und Aminen.^[2]

Seither wurden weitere ähnliche Verfahren entwickelt, z. B. unter Verwendung von Phosphor- und Bor-haltigen enantiomerenreinen chiralen Derivatisierungsreagenzien.

α-Methoxy-α-(trifluormethyl)phenylessigsäure

Das Carbonsäurechlorid der α-Methoxy-α-(trifluormethyl)phenylessigsäure wurde auch benutzt, um die absolute Konfiguration einfacher chiraler Amine oder Alkohole zu ermitteln.^[3] α-Methoxy-α-(trifluormethyl)phenylessigsäure, ist ebenso, wie deren Ester und Amide unempfindlich gegen Racemisierungsgefahren, da kein α-Wasserstoffatom neben der Carbonylgruppe steht und sich somit kein Enol bilden kann.

Lanthanid-Verschiebungsreagenzien

Enantiomerenreine Organo-Lanthanid-Verbindungen, wie z. B. Eufod können direkt im NMR-Röhrchen mit strukturell geeigneten Proben (reine Enantiomere oder Enantiomerengemische) diastereomere Komplexe bilden, die direkt durch Aufnahme eines NMR-Spektrums analytisch untersucht werden können, um die Enantiomerenreinheit der Probe bestimmen zu können.

Einzelnachweise

1. ↑ J. L. Mateos and D. J. Cram: Studies in Stereochemistry. XXXI. Conformation, Configuration and Physical Properties of Open-chain Diastereomers. In: J. Am. Chem. Soc.. 81, Nr. 11, 1959, S. 2756–2762. doi:10.1021/ja01520a037.
2. ↑ J. A. Dale, D. L. Dull and H. S. Mosher: α-Methoxy-α-trifluoromethylphenylacetic acid, a versatile reagent for the determination of enantiomeric composition of alcohols and amines. In: J. Org. Chem.. 34, Nr. 9, 1969, S. 2543–2549. doi:10.1021/jo01261a013.
3. ↑ D. Parker: NMR determination of enantiomeric purity. In: Chem. Rev.. 91, Nr. 7, 1991, S. 1441–1457. doi:10.1021/cr00007a009.