Warum ist der Einsatz von Prozessanalytik im PCM wichtig?

Durch die kontinuierliche Echtzeitüberwachung und Messung kritischer Prozessparameter (CPPs) und kritischer Qualitätsattribute (CQAs) gewährleistet PAT die Zuverlässigkeit und Stabilität des Prozessbetriebs und unterstützt eine Quality by Design (QbD)-Strategie. Jede Leistungsabweichung wird sofort erkannt und ihre Ursache kann identifiziert und proaktiv behoben werden, wodurch Nacharbeiten oder Ausschuss des Endprodukts minimiert werden.

Was ist asymmetrische Katalyse?

Mechanismus, Anwendungen, neueste Entwicklungen

Die asymmetrische Katalyse oder enantioselektive Katalyse ist eine chemische Reaktion, bei der aus achiralen Ausgangsstoffen eine chirale Verbindung hergestellt wird. Bei dieser Art der Katalyse ist der Katalysator selbst chiral und induziert selektiv die Bildung eines spezifischen Stereoisomers über seinem Spiegelbild.

Beispiel für eine asymmetrische Katalysereaktion

Gestaltung und Optimierung der Reaktionsbedingungen, um eine hohe Enantioselektivität zu erreichen.

Die asymmetrische Katalyse, in der Regel mit organometallischen Übergangsmetallkatalysatoren wie Rhodium, bietet einen hocheffizienten und selektiven Ansatz. Die Forscher konzentrieren sich nun darauf, häufiger vorkommende Metalle wie Kupfer zu verwenden, um Kosten zu senken und die Zugänglichkeit zu verbessern. Diese Verschiebung ermöglicht auch Reaktionen unter milderen Bedingungen, minimiert den Einsatz gefährlicher Reagenzien und Lösungsmittel und fördert so eine nachhaltige Chemie. Darüber hinaus haben nichtmetallische enantioselektive Organokatalysatoren, wie z. B. Prolinderivate, neben Biokatalysatoren, die Enzyme verwenden, aufgrund ihrer Wirksamkeit bei der Herstellung spezifischer Enantiomere an Bedeutung gewonnen.

Zu den alternativen Methoden zur Erzeugung spezifischer Enantiomere gehören die stöchiometrische Synthese direkt aus chiralen Substraten, die Umwandlung von racemischen Gemischen in Diastereomere, die keine Spiegelbilder sind, sowie die Kristallisation und chromatographische Auflösung. Diese traditionellen Methoden können kostspielig und zeitaufwändig sein und oft erheblichen Abfall erzeugen und gleichzeitig suboptimale Ausbeuten und enantiomere Reinheit liefern.

Whitepaper: Asymmetrische Katalyse in der grünen Chemie

In diesem Whitepaper werden Beispiele aus aktuellen Peer-Review-Forschungsarbeiten vorgestellt, die zeigen, wie die detaillierten Informationen und die präzise Steuerung durch die Technologien von METTLER TOLEDO dazu beitragen, eine umweltfreundliche und nachhaltige Chemie in vier thematischen Bereichen zu unterstützen:

Grüne Synthese und Prozesse
Nachhaltigkeit durch kontinuierliche Verarbeitung
Verwertung nachwachsender Rohstoffe
Kohlendioxid-Sequestrierung und -Verwendung

Die asymmetrische Katalyse ist ein wertvolles Werkzeug, um qualitativ hochwertige Produkte effizient und umweltfreundlich zu synthetisieren. Es hat mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Synthesemethoden:

Selektivität: Ein Vorteil der asymmetrischen Katalyse besteht darin, dass sie ein einzelnes Enantiomer oder Stereoisomer eines Moleküls selektiv und in hoher Ausbeute herstellen kann. Dies ist wichtig in der pharmazeutischen Industrie, wo die Wirksamkeit und Sicherheit eines Medikaments oft von seiner Stereochemie abhängt.
Effizienz: Asymmetrische Katalysatoren können die Reaktionsgeschwindigkeit erheblich erhöhen, was zu einer schnelleren und effizienteren Synthese der gewünschten Verbindungen führt.
Umweltfreundlich: Die asymmetrische Katalyse kann oft unter milderen Bedingungen als herkömmliche Synthesemethoden durchgeführt werden und ist damit umweltfreundlicher.
Kostengünstig: Die asymmetrische Katalyse reduziert den Abfall während einer Reaktion. Diese Reduzierung führt zu niedrigeren Produktionskosten und größeren wirtschaftlichen Vorteilen.
Vielseitigkeit: Die asymmetrische Katalyse kann auf eine Vielzahl chemischer Reaktionen (z. B. komplexe Umwandlung) angewendet werden und kann bei der Synthese einer Vielzahl von Komponenten (z. B. Pharmazeutika, Feinchemikalien und Naturprodukte) eingesetzt werden.

Chiralität oder "Händigkeit" kann in eine asymmetrische Katalysereaktion eingebracht werden, um große Mengen eines einzigen Stereoisomers über mehrere verschiedene Mechanismen zu erzeugen. Der spezifische Mechanismus hängt von den jeweiligen Reaktionsbedingungen und der Art des verwendeten Katalysators ab. Zu den am häufigsten verwendeten Mechanismen gehören:

Enantioselektive Induktion: Der chirale Katalysator interagiert mit dem Substrat und induziert eine spezifische Orientierung des Substratmoleküls. Dies führt zur Bildung eines Enantiomers über dem anderen.
Stereokomplementäre Wechselwirkung: Der chirale Katalysator interagiert mit dem Substrat so, dass das Substrat eine spezifische Konformation annimmt und ein einzelnes Stereoisomer bildet.
Asymmetrischer Protonentransfer: Ein Proton wird auf asymmetrische Weise von einem Molekül auf ein anderes übertragen, wodurch ein einzelnes Stereoisomer entsteht.
Enantioselektive Addition: Ein Proton überträgt sich auf asymmetrische Weise von einem Molekül auf ein anderes und bildet ein Stereoisomer.
Chirale Amplifikation: Während der Reaktion bildet sich ein chirales Zwischenprodukt. Es dient als Quelle der Chiralität und erzeugt ein Stereoisomer.

Weitere Ansätze zur asymmetrischen und enantioselektiven Synthese

Asymmetrische Synthese ist der Prozess der Synthese eines Moleküls mit einer bestimmten Stereochemie in hoher Ausbeute. Es ist ein Schlüsselbereich der chemischen Syntheseforschung, da die Eigenschaften und biologischen Aktivitäten eines Moleküls oft von seiner Stereochemie abhängen.

Während die asymmetrische Katalyse ein entscheidendes Werkzeug bei der asymmetrischen Synthese ist, können Moleküle mit spezifischer Stereochemie auch durch chirale Katalyse, Biokatalyse oder Organokatalyse hergestellt werden.

Chirale Katalyse

Die chirale Katalyse ist ein Teilgebiet der asymmetrischen Katalyse, bei dem chirale Katalysatoren verwendet werden, um chemische Reaktionen auf stereoselektive Weise zu erleichtern. Ein chiraler Katalysator ist ein Molekül, das eine bestimmte räumliche Anordnung seiner Atome hat, die ihm eine Händigkeit oder Chiralität verleiht. Wenn er in einer chemischen Reaktion verwendet wird, kann der chirale Katalysator mit dem Substrat interagieren, um ein einzelnes Stereoisomer mit hoher Ausbeute zu erzeugen.

Die Bedeutung der chiralen Katalyse liegt in der Tatsache, dass viele chemische Reaktionen ein Gemisch von Stereoisomeren erzeugen, die unterschiedliche Eigenschaften und biologische Aktivitäten haben können. Durch die Verwendung chiraler Katalysatoren kann ein einzelnes Stereoisomer selektiv hergestellt werden. Dieses Stereoisomer kann verbesserte Eigenschaften und einen größeren Nutzen haben.

In der pharmazeutischen Industrie beispielsweise hängt die Wirksamkeit und Sicherheit eines Medikaments oft von seiner Stereochemie ab. Bei der chiralen Katalyse kann ein einzelnes Stereoisomer eines Medikaments hergestellt werden. Mit dieser Methode wird eine hohe Ausbeute erzielt. Es verbessert das therapeutische Potenzial des Arzneimittels. Es verringert auch die Wahrscheinlichkeit von Nebenwirkungen. Die Fähigkeit, selektiv einzelne Stereoisomere dieser Verbindungen herzustellen, kann die Eigenschaften verbessern. Es kann auch die Effizienz steigern und den Abfall reduzieren.

Biokatalyse

Unter Biokatalyse oder enzymatischer Katalyse versteht man die Verwendung biologisch aktiver Komponenten, um chemische Umwandlungen zu katalysieren. Die Biokatalyse ermöglicht ein Spektrum von primär kohlenstoffzentrierten Reaktionen, die in Umgebungen ablaufen, die von zellfreien, vollständig in vitro bis hin zu fermentationsvermittelten Prozessen in lebenden Zellkulturen reichen.

Die Biokatalyse stellt aus mehreren Gründen eine sinnvolle Alternative zur traditionellen chemischen Katalyse dar. Enzymatische Biokatalysator-Reaktionen:

1. Sind hochgradig chemo-, regio- und enantiospezifisch
2. Haben Sie oft eine schnelle Kinetik
3. Betrieb unter milderen Bedingungen als chemische Katalysatoren
4. Beseitigen Sie das Problem von Abfall, Toxizität und Kosten von Metallkatalysatoren
5. Reduzieren Sie den Energiebedarf im Zusammenhang mit chemischen Reaktionen

Organokatalyse

Bei der Organokatalyse werden spezifische organische Moleküle verwendet, die chemische Reaktionen durch katalytische Aktivierung beschleunigen können. Aufgrund ihrer Effizienz und Selektivität sind Organokatalysatoren attraktiv für die Bemühungen um eine nachhaltige Chemie und ermöglichen mehrere Grundprinzipien der grünen Chemie, die zu weniger gefährlichen Synthesen, mehr Energieeffizienz und Atomökonomie führen.

Die asymmetrische Organokatalyse ist vorteilhaft, um die gewünschten enantiomeren und/oder diastereomeren Formen von Verbindungen zu erreichen, was bei pharmazeutischen Synthesen wichtig ist. Reaktionen mit Organokatalysatoren laufen typischerweise über vier verschiedene Mechanismen ab, je nachdem, ob der Katalysator als Lewis-Säure, Lewis-Base, Brønsted-Säure oder Brønsted-Base wirkt. Daher ist der Anwendungsbereich der Organokatalyse breit gefächert und beeinflusst viele verschiedene Klassen von Reaktionen.

Technologie für asymmetrische Katalyse

Automatisierte Laborreaktoren
Echtzeit-Spektroskopie
Automatisierte Probenahmesysteme
Online-Flüssigkeitschromatographie
Software zur kinetischen Modellierung

Ein gründliches Verständnis der Reaktionskinetik, des Mechanismus, der katalytischen Zyklen und der Auswirkungen von Variablen ist unerlässlich, um die Enantiomerenverhältnisse und die Produktausbeute zu optimieren sowie Kosten und Abfall zu reduzieren.

Um genaue Daten zu erhalten, ist eine präzise Steuerung grundlegender Reaktionsparameter wie Temperatur, Druck, Reaktantendosierleistung und Rührgeschwindigkeit von entscheidender Bedeutung. Automatisierte Laborreaktoren werden häufig in akademischen und industriellen Umgebungen eingesetzt, um diese Kontrolle zu erreichen. Die jüngste Erweiterung der Fähigkeiten von EasyMax-Laborreaktoren™ um eine präzise Temperaturregelung von bis zu -78 °C erweitert den Designraum für katalytische Prozesse.

Eine überlegene Reaktorsteuerung verbessert die Genauigkeit von Reaktionsmessungen, einschließlich der Analyse von Reagenzien, Reaktanten, Katalysatorspezies, transienten Zwischenprodukten und Nebenproduktverunreinigungen. Die Echtzeit-Verfolgung von Reaktionsspezies ermöglicht die Sammlung von datenreichen Experimenten, die die Entwicklung kinetischer Parameter unterstützen und vorgeschlagene Reaktionsmechanismen, einschließlich katalytischer Zyklen, unterstützen können.

In-situ-, Echtzeit-FTIR- und Raman-Spektroskopie sind etablierte Techniken, um ein tieferes Verständnis katalytischer Reaktionen zu erlangen. ReactIR™- und ReactRaman-Spektrometer™ wurden für die chemische Reaktionsanalyse entwickelt und bieten eine Reihe von Einstechsonden und Durchflusszellen, die den breiten Temperatur- und Druckbereich bewältigen können, der häufig für katalytische Reaktionsuntersuchungen erforderlich ist.

Die automatisierte Probenahme chemischer Reaktionen ermöglicht eine höhere Produktivität, indem Herausforderungen auf zwei Ebenen angegangen werden:

Manuelle Probenahmewerkzeuge wie Pipetten und Spritzen
Der manuelle Probenahmeprozess selbst mit schwierigen temperatur-, druck- oder luftempfindlichen Reaktionen

EasySampler™ ist ein automatisiertes Reaktorprobenahmesystem, das für die Inline-Erfassung, das Quenchen und die Verdünnung von Reaktionsproben entwickelt wurde. Es ermöglicht die Entnahme von Proben unter Reaktionsbedingungen und eliminiert Herausforderungen bei der manuellen Probenahme.

DirectInject-LC™ ermöglicht die In-situ-Echtzeitanalyse chemischer Reaktionen mithilfe chromatographischer Messungen. Das automatisierte System befasst sich mit den inhärenten schwierigen Problemen, die mit der Chromatographie verbunden sind, wie z. B. Reaktionsprobenahme, Quenching, Verdünnung und Schnittstelle zum Chromatographen. DirectInject-LC differenziert und misst Schlüsselspezies während der Reaktion, was zu einem tiefgreifenden Verständnis der Reaktionskinetik, des Mechanismus und der Wirkung von Variablen auf das Reaktionsergebnis führt. DirectInject-LC ist Schnittstellen zu HPLC-MS-, UHPLC- und chiralen HPLC-Systemen für erweiterte Trenn- und Analysefunktionen.

Bei der Skalierung katalytischer Reaktionen liefern die jüngsten Fortschritte in der Modellierung chemischer Reaktionen die Informationen, die für sicherere Reaktionen mit höherer Ausbeute und weniger Verunreinigungen erforderlich sind. Die dynamische Modellierung experimenteller Daten bietet auch tiefere Einblicke in die Reaktionskinetik und die Wirkung von Reaktionsvariablen.

Industrielle Anwendungen der asymmetrischen Katalyse

Synthese von Pyrrolidinen in-situ FTIR-Spektroskopie gibt Einblick in den katalytischen Zyklus, der Stereochemie und Enantioselektivität steuert

Chen, W., Cheng, Y., Zhang, T., Mu, Y., Jia, W., & Liu, G. (2021). NI/ANTPHOS-katalysierte stereoselektive asymmetrische intramolekulare reduktive Kopplung von N-1,6-Alkinonen. Zeitschrift für Organische Chemie, 86(7), 5166–5182. https://doi.org/10.1021/acs.joc.1c00079

Die Autoren berichten über die Synthese einer Reihe von Pyrrolidinen, die chirale tertiäre allylische Alkohole (mit >99:1 E/Z Stereoselektivität und >99:1 er) aus der asymmetrischen Nickel-katalysierten reduktiven Kopplung von N-1,6-Alkinonen enthalten. Dies erreichten sie unter Verwendung von Bis(cyclooctadien)nickel(0) mit einem p-chiralen Monophosphin-Liganden [(R)-AntPhos] und Triethylsilan als Reduktionsmittel. Als nächstes untersuchten sie den Mechanismus der Reaktion und konzentrierten sich darauf, wie das (R)-AntPhos die Stereoselektivität und Enantioselektivität des tertiären allylischen Alkoholanteils beeinflusst. Sie schlugen ein monomeres metallocyclisches Modell für den katalytischen Zyklus der asymmetrischen reduktiven Kopplung von N-1,6-Alkinonen mit (R)-AntPhos vor und führten ein in-situ FTIR-Experiment durch, um den katalytischen Zyklus zu untersuchen.

Stoichiometische Mengen an Ni(cod)2 und (R)-AntPhos-Liganden wurden gemischt und eine IR-Bande bei ^1392-1verfolgt, die auf die Ni(0)-(R)-AntPhos-Verbindung in der ersten Phase des katalytischen Zyklus hinweist. Mit der Zugabe des N-1,6-Alkinons entstand bei 1708 ^cm-1 eine starke Ketonbande, die sich allmählich verringerte, als das Alkinon in der dritten Stufe des vorgeschlagenen katalytischen Zyklus zum Ni(II)-Metallozyklus reagierte. Unter Zugabe des HSiEt3-Reduktionsmittels wurde eine Bande bei 2092 ^cm-1 beobachtet, die sich im Laufe der Zeit abnahm, wenn sich der cyclisierte tertiäre Allylalkohol bildete. Eingehende mechanistische Untersuchungen und ReactIR-Daten ermöglichten es den Autoren festzustellen, dass der Ni(II)-Metallzyklus der Cycloadditionsstufe die Enantioselektivität bestimmt und der (R)-AntPhos-Ligand der Schlüssel ist, indem er ein sperriges π-konjugiertes System liefert, das die Stereochemie beeinflusst.

Enantioselektive 1,2-Boronat-Umlagerungen über neuartige Katalysator-in-situ-FTIR geben Aufschluss über die Struktur und Aktivität des Katalysators

Sharma, H. A., Essman, J. Z., & Jacobsen, E. N. (2021). Enantioselektive katalytische 1,2-Boronat-Umlagerungen. Science, 374(6568), 752–757. https://doi.org/10.1126/science.abm0386

Die Autoren kommentierten, dass ein katalytisch zugängliches gemeinsames chirales Zwischenprodukt für die Synthese einer Vielzahl von Molekülen mit trisubstituierten Stereozentren wertvoll sein könnte. Sie postulierten, dass eine enantioselektive Umlagerung von Pinacol-substituierten Dichlormethylboronaten über einen Katalysator zu den trisubstituierten Stereozentren führen könnte. Als Modellreaktion wurde die Umlagerung eines Lithiumboronatsubstrats untersucht. Unter Verwendung eines von Arylpyrrolidin-tert-Leucin abgeleiteten Thioharnstoffs wurde ein α-Chlorborsäureester-Produkt mit einem 48%igen ee synthetisiert. Sie fanden heraus, dass, wenn das Thioharnstoff während der ersten Synthese des Lithiumboronats (aus Dichlormethylboronsäure, Pinacolester und n-Butyllithium) vorhanden war, das resultierende α-Chlorboronsäureester-Produkt einen EE von 92 % aufwies.

Im Anschluss an diese Arbeit wurde ein stabiler Isothioharnstoff-Boronat-Präkatalysator entwickelt, und als diese Verbindung mit LiHMDS lithiiert wurde, zeigten in-situ FTIR (ReactIR)- Messungen signifikante Verschiebungen sowohl in der isothioharnstoffhaltigen N–C–N-Bande als auch in der Amid-C–O-Bande. Diese Verschiebungen waren reversibel, wenn HCl hinzugefügt wurde. Die Autoren postulierten, dass die N–H-Bindung im Präkatalysator durch das LiHMDS über einen Chelatprozess deprotoniert wurde. Es wurden DFT-Messungen durchgeführt, die die beobachteten experimentellen IR-Verschiebungen unterstützten. Mit diesen Informationen untersuchten die Autoren den Anwendungsbereich des neuartigen Lithium-Thioharnstoff-Boronat-Katalysatorsystems für die Synthese einer Vielzahl von Molekülen, die C-C-, C-N- und C-O-Bindungen enthalten und hervorragende EE- und Ausbeuten aufweisen.

Untersuchung der Ruhephase des Katalysators ReactIR gibt Aufschluss über die Wirkung von Wasser im Präkatalysatorzyklus

Zhang, Z., Bae, H. Y., Guin, J., Rabalakos, C., Van Gemmeren, M., Leutzsch, M., Klußmann, M., & List, B. (2016). Asymmetrische Gegenanionen-gerichtete Lewis-Säure-Organokatalyse für die skalierbare Cyanosilylierung von Aldehyden. Nature Communications, 7(1). https://doi.org/10.1038/ncomms12478

Die Autoren berichten über die Entwicklung eines asymmetrischen Lewis-Säure-Katalyseverfahrens zur Cyanosilylierung von Aldehyden unter Verwendung von Trimethylsilylcyanid und einem chiralen Disulfonimid-Vorkatalysator. Aufgrund der hohen Aktivität waren Katalysatorbeladungen von 0,05 % bis 0,005 % wirksam bei der Herstellung des gewünschten Cyanohydrin-Produkts. Die Autoren berichten, dass eine inaktive Periode des Katalysators beobachtet wird, die reversibel durch Wasser induziert werden kann. Um diese Entwicklung besser zu verstehen, wurde in-situ FTIR eingesetzt, das einen wichtigen Einblick in den präkatalytischen Zyklus lieferte.

Um die Konzentration des Aldehydreaktanten zu überwachen, wurde die 1703 ^cm-1 Carbonylbande über die Zeit verfolgt. Interessanterweise wurde eine Zeit lang keine Reaktion beobachtet, danach ging die Transformation schnell voran. Die Autoren vermuteten, dass der Grund für die Ruhephase mit dem Wasser im Reaktionsgemisch zusammenhängen könnte. Durch ein Versuchsprotokoll der Zugabe kontrollierter Mengen Wasser zum Reaktionsgemisch konnte nachgewiesen werden, dass Wasser tatsächlich für die mangelnde Aktivität durch Hydrolyse der katalytisch aktiven Spezies verantwortlich ist. In früheren Arbeiten, in denen ein Silylketenacetal in Gegenwart eines Disulfonimid-Katalysators mit einem Aldehyd umgesetzt wurde, wurde keine Ruhephase beobachtet. Sie vermuteten, dass dies auf die hohe Reaktivität des Silylketenacetals mit dem Präkatalysator zurückzuführen sein könnte, wodurch der aktive Lewis-Säure-Katalysator sofort regeneriert wurde. Um diese Hypothese in der aktuellen Arbeit zu testen, verwendeten sie eine katalytische Menge an Silylketenacetal als Aktivator und stellten fest, dass die Ruhephase vermieden wurde. Basierend auf weiteren Experimenten schlugen sie einen präkatalytischen Zyklus vor, der die Ruhephase widerspiegelt.

Häufig gestellte Fragen

Was ist die Definition von asymmetrischer Katalyse?

Die asymmetrische Katalyse ist eine weit verbreitete Methode zur Synthese spezifischer Enantiomere chiraler Moleküle. Typischerweise handelt es sich bei der asymmetrischen Katalyse um metallorganische Verbindungen, die einen oder mehrere chirale Liganden enthalten. Da es sich um einen katalytischen Prozess handelt, wirken unbedeutende Mengen des chiralen Katalysators auf das prochirale Substrat und erzeugen signifikante Mengen des gewünschten Enantiomerens. Somit ist es ein effizientes Mittel, um die enormen Mengen spezifischer enantiomerener Verbindungen herzustellen, die von der Pharma-, Lebensmittel-, Agrochemie- und Kosmetikindustrie benötigt werden.

Die asymmetrische Katalyse spielt eine bedeutende Rolle bei der Herstellung wichtiger Chemikalien wie Pharmazeutika, Agrochemikalien und Materialien sowie bei der Synthese von Naturstoffen. Es ermöglicht die effiziente Herstellung von enantiomerenreinen Verbindungen, die für die Arzneimittelentwicklung und für viele andere Anwendungen in der chemischen Industrie unerlässlich sind. Eine asymmetrische Katalyse kann durch eine Vielzahl von Mechanismen erreicht werden, darunter Lewis-Säure-Base-Wechselwirkungen, Wasserstoffbrückenbindungen und Metall-Liganden-Koordination. Beispiele für chirale Katalysatoren, die häufig in der asymmetrischen Katalyse verwendet werden, sind chirale Liganden, chirale Hilfsstoffe und chirale Lewis-Säuren. Die Entwicklung neuer und effizienterer asymmetrischer katalytischer Prozesse ist ein aktives Forschungsgebiet in der Chemie mit dem Ziel, die Effizienz und Selektivität der chiralen Synthese zu verbessern.

Was sind einige Beispiele für chirale Katalysatoren, die in der asymmetrischen Katalyse verwendet werden?

Es gibt viele Beispiele für chirale Katalysatoren, die in der asymmetrischen Katalyse eingesetzt werden. Die gebräuchlichsten sind:

Chirale Übergangsmetallkomplexe
Enzyme
Organokatalysatoren
Brønsted-Lowry Säuren und Basen
Phasentransfer-Katalysatoren

Wie wird die Stereochemie eines Produktes bei der asymmetrischen Katalyse gesteuert?

Die Stereochemie eines Produktes in der asymmetrischen Katalyse wird durch den chiralen Katalysator gesteuert. Der Katalysator induziert eine chirale Umgebung um die reagierenden Moleküle, die selektiv die Bildung eines Enantiomers gegenüber dem anderen begünstigt. Der genaue Mechanismus, durch den der chirale Katalysator die Stereochemie der Reaktion steuert, hängt von der Art des Katalysators und der zu katalysierenden Reaktion ab.

Chen, W., Cheng, Y., Zhang, T., Mu, Y., Jia, W., & Liu, G. (2021). NI/ANTPHOS-katalysierte stereoselektive asymmetrische intramolekulare reduktive Kopplung von N-1,6-Alkinonen. Die Zeitschrift für Organische Chemie, 86(7), 5166–5182. https://doi.org/10.1021/acs.joc.1c00079
Hu, C., Huang, Z., Jiang, M., Tao, Y., Li, Z., Wu, X., Cheng, D., & Chen, F. (2021). Asymmetrische Synthese von (3R)-3-Hydroxyl-5-hexenoaten mit co-immobilisierter Ketoreduktase und Lactobacillus-Kefir-Dehydrogenase unter Integration umweltfreundlicherer mikrofluidischer Inline-Flüssig-Flüssig-Extraktoren und Membranseparatoren. ACS Nachhaltige Chemie und Technik, 9(27), 8990–9000. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c01419
Hutchinson, G., Alamillo-Ferrer, C., & Burés, J. (2021). Mechanistisch geführtes Design einer effizienten und enantioselektiven aminokatalytischen α-Chlorierung von Aldehyden. Zeitschrift der American Chemical Society, 143(18), 6805–6809. https://doi.org/10.1021/jacs.1c02997
Redden, B. K., Clark, R. W., Gong, Z., Rahman, M. M., Peryshkov, D. V., & Wiskur, S. L. (2021). Mechanistische Untersuchungen der Alkoholsilylierung mit Isothioharnstoff-Katalysatoren. Organische und biomolekulare Chemie, 19(46), 10181–10188. https://doi.org/10.1039/d1ob01732b
Rozema, M. J., Bhagavatula, L., Christesen, A., Dunn, T. B., Ickes, A., Kotecki, B. J., Marek, J. C., Moschetta, E., Morrill, W. H., Mulhern, M., Rasmussen, M., Reynolds, T., & Yu, S. (2021). Entwicklung einer skalierbaren enantioselektiven Synthese des JAK-Inhibitors Upadacitinib. Forschung und Entwicklung organischer Prozesse, 26(3), 949–962. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.1c00287
Sharma, H. A., Essman, J. Z., & Jacobsen, E. N. (2021). Enantioselektive katalytische 1,2-Boronat-Umlagerungen. Wissenschaft, 374(6568), 752–757. https://doi.org/10.1126/science.abm0386
Strassfeld, D. A., Algera, R. F., Wickens, Z. K., & Jacobsen, E. N. (2021). Eine Fallstudie in Catalyst Generality: Simultaneous, Highly-Enantioselective Brønsted- und Lewis-Acid-Mechanismen in Hydrogen-Bond-Donor-katalysierten Oxetan-Öffnungen. Zeitschrift der American Chemical Society, 143(25), 9585–9594. https://doi.org/10.1021/jacs.1c03992
Wei, B., Hatridge, TA, Jones, CW, & Davies, H. M. L. (2021). Kupfer(II)-acetat-induzierte Oxidation von Hydrazon zu Diazoverbindungen unter Strömungsbedingungen, gefolgt von Dirhodium-katalysierten enantioselektiven Cyclopropanierungsreaktionen. Organische Briefe, 23(14), 5363–5367. https://doi.org/10.1021/acs.orglett.1c01580
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Lamm, K. N., Squitieri, R. A., Chintala, S. R., Kwong, A. J., Balmond, E. I., Soldi, C., Dmitrenko, O., Reis, M. C., Chung, R., Addison, J. B., Fettinger, J. C., Hein, J. E., Tantillo, D. J., Fox, J. M., & Shaw, J. T. (2017). Synthese von Benzodihydrofuranen durch asymmetrische C−H-Insertionsreaktionen von Donor/Donor Rhodiumcarbenen. Chemie - eine europäische Zeitschrift, 23(49), 11843–11855. https://doi.org/10.1002/chem.201701630
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Zhang, Z., Bae, H. Y., Guin, J., Rabalakos, C., Van Gemmeren, M., Leutzsch, M., Klussmann, M., & List, B. (2016). Asymmetrische Gegenanionen-gerichtete Lewis-Säure-Organokatalyse zur skalierbaren Cyanosilylierung von Aldehyden. Nature Communications, 7(1). https://doi.org/10.1038/ncomms12478
Atodiresei, I., Vila, C., & Rueping, M. (2015). Asymmetrische Organokatalyse im kontinuierlichen Fluss: Möglichkeiten zur Beeinflussung der industriellen Katalyse. ACS-Katalyse, 5(3), 1972–1985. https://doi.org/10.1021/acscatal.5b00002
Varga, E., Mika, L. T., Csámpai, A., Holczbauer, T., Kardos, G., & Soós, T. (2015). Mechanistische Untersuchungen eines bifunktionalen Squaramid-Organokatalysators in der asymmetrischen Michael-Reaktion und Beobachtung der stereoselektiven Retro-Michael-Reaktion. RSC Fortschritte, 5(115), 95079–95086. https://doi.org/10.1039/c5ra19593d

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