Chirale Solvatationsreagenzien CSRs sind Verbindungen die vor allem in der NMR Spektroskopie genutzt werden um Enantiome

Chirale Solvatationsreagenzien (CSRs) sind Verbindungen, die vor allem in der NMR-Spektroskopie genutzt werden, um Enantiomere zu unterscheiden. Das enantiomerenreine Solvatationsreagenz bildet ein diastereomeres Solvat mit dem Analyten. Diastereomere zeigen, im Gegensatz zu Enantiomeren, unterschiedliche NMR-Resonanzen. CSRs gehören zu den NMR-Shift-Reagenzien.

Historie Bearbeiten

(S)-α-Phenylethylamin (1) sowie (R)-2,2,2-Trifluor-1-phenylethanol [(R)-2] und (S)-2,2,2-Trifluor-1-phenylethanol [(S)-2]

Die erste Untersuchung zu chiralen Solvatationsreagenzien wurde 1966 von William H. Pirkle durchgeführt. Er entdeckte, dass eine Mischung aus enantiomerenreinem (S)-1-Phenylethylamin (1) und racemischem 2,2,2-Trifluor-1-phenylethanol im ¹⁹F-NMR nicht eine, sondern zwei Resonanzen zeigt. Begründet liegt dies darin, dass 1 mit den Enantiomeren (R)-2 und (S)-2 Solvate bildet, die diastereomer zueinander sind. Das Enantiomerenverhältnis von (R)-2:(S)-2 kann durch Integration der Peaks der diastereomeren Solvate bestimmt werden. Aus diesem Verhältnis kann der ee-Wert für 2 berechnet werden. In der Folge dieser Entdeckung wurden weitere CSRs entwickelt, unter anderem 1977 auch Prikles Alkohol.

Wirkungsweise Bearbeiten

Prikles Alkohol

Chirale Solvatationsreagenzien bilden im Gegensatz zu den chiralen Derivatisierungsreagenzien keine kovalente Bindung zum Analyten aus. Stattdessen wird ein Solvat gebildet, welches durch Wasserstoff-Brücken, Dipol-Dipol-Wechselwirkungen, π-π-Wechselwirkungen oder Ionenpaar-Interaktionen stabilisiert wird.

Arten von Solvatationsreagenzien Bearbeiten

Chirales zwitterionisches Imidazolium

Solvatationsreagenzien mit niedrigem Molekulargewicht, wie Prikles Alkohol
Solvatationsreagenzien, die einen Ionen-Paar-Effekt ausnutzen
Molekulare Pinzetten
Synthetische Makrocyclen
Cyclodextrine
Naturstoffe

Einzelnachweise Bearbeiten

W. H. Pirkle: The Nonequivalence of Physical Properties of Enantiomers in Optically Active Solvents. Differences in Nuclear Magnetic Resonance Spectra. I. In: Journal of the American Chemical Society. Band 88, Nr. 8, 1. April 1966, S. 1837–1837, doi:10.1021/ja00960a060.
William H. Pirkle, David L. Sikkenga, Mark S. Pavlin: Nuclear magnetic resonance determination of enantiomeric composition and absolute configuration of .gamma.-lactones using chiral 2,2,2-trifluoro-1-(9-anthryl)ethanol. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 42, Nr. 2, Januar 1977, S. 384–387, doi:10.1021/jo00422a061.
Federica Balzano, Gloria Uccello-Barretta, Federica Aiello: Chiral Analysis by NMR Spectroscopy: Chiral Solvating Agents. In: Chiral Analysis. Elsevier, 2018, ISBN 978-0-444-64027-7, S. 367–427, doi:10.1016/b978-0-444-64027-7.00009-4.
↑ Sobia Tabassum, Mazhar Amjad Gilani, René Wilhelm: Imidazolinium sulfonate and sulfamate zwitterions as chiral solvating agents for enantiomeric excess calculations. In: Tetrahedron: Asymmetry. Band 22, Nr. 16-17, September 2011, S. 1632–1639, doi:10.1016/j.tetasy.2011.09.018.

[1] W. H. Pirkle: The Nonequivalence of Physical Properties of Enantiomers in Optically Active Solvents. Differences in Nuclear Magnetic Resonance Spectra. I. In: Journal of the American Chemical Society. Band 88, Nr. 8, 1. April 1966, S. 1837–1837, doi:10.1021/ja00960a060.

[2] William H. Pirkle, David L. Sikkenga, Mark S. Pavlin: Nuclear magnetic resonance determination of enantiomeric composition and absolute configuration of .gamma.-lactones using chiral 2,2,2-trifluoro-1-(9-anthryl)ethanol. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 42, Nr. 2, Januar 1977, S. 384–387, doi:10.1021/jo00422a061.

[3] Federica Balzano, Gloria Uccello-Barretta, Federica Aiello: Chiral Analysis by NMR Spectroscopy: Chiral Solvating Agents. In: Chiral Analysis. Elsevier, 2018, ISBN 978-0-444-64027-7, S. 367–427, doi:10.1016/b978-0-444-64027-7.00009-4.

[Wilhelm-4] Sobia Tabassum, Mazhar Amjad Gilani, René Wilhelm: Imidazolinium sulfonate and sulfamate zwitterions as chiral solvating agents for enantiomeric excess calculations. In: Tetrahedron: Asymmetry. Band 22, Nr. 16-17, September 2011, S. 1632–1639, doi:10.1016/j.tetasy.2011.09.018.