Что такое хиральность в химическом синтезе?

Молл, М., Венглер, Б., Венглер, К., и Рёдер, Т. (2025). Кинетическое исследование асимметричного гидрогенирования бензилфенилэфрона в непрерывном потоке. CHIMIA International Journal for Chemistry, 79(6), 441–448. https://doi.org/10.2533/chimia.2025.441

«В данном исследовании представлено проектирование и разработка полностью автоматизированного процесса непрерывного потока масштаба mL, для асимметричного гидрогенизации бензилфенилфрона в (R)-бензилфенилэфрин (BPE). В процессе используется родийный однородный катализатор под высоким давлением (до 65 бар), достигающий преобразования >96%, выход до 95% и высокий энантиомерный избыток (EE) до 91%, время пребывания менее пяти минут и молярное соотношение субстрата к катализатору (S/C) 750. Кинетические исследования проводились в микрореакторе непрерывного потока, что привело к разработке кинетической модели, близко соответствующей экспериментальным данным... Для определения температурно-зависимой константы k(T) требовалась энергия активации Ea и, соответственно, влияние температуры на скорость реакции. Эксперименты проводились при температурах 40, 60 и 80 °C. Измеренные профили концентраций были переданы в DynoChem® вместе с ранее полученными кинетиками.»

Кай, И., Малиг, Т. С., Курита, К. Л., Дерасп, Дж. С., Сируа, Л. Е., и Хайн, Дж. Е. (2024). Изучение происхождения ослабления эпимеризации во время Pd-катализируемых реакций перекрёстного сцепления. Катализ ACS, 14(16), 12331–12341. https://doi.org/10.1021/acscatal.4c03401

“… Мы исследуем роль катализатора Pd в подавлении эпимеризации сультам-стереоцентра во время реакции перекрёстного сцепления C–N для доступа к ингибитору RORγ GDC-0022. Онлайн-система высокопроизводительной жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (HPLC-MS) использовалась для получения профилей траектории реакции, определения поведения эпимеризации, выявления путей разложения и мониторинга видов, содержащих Pd. Наша способность в реальном времени отслеживать органопалладные комплексы с помощью ВЭЖХ-МС дала убедительные доказательства того, что степень эпимеризации коррелирует с видообразованием Pd в растворе... ограниченная растворимость... создавали логистические трудности, связанные с точным отбором проб и анализом ВЭЖХ. Для этого мы решили использовать автоматизированную платформу для отбора проб с помощью Mettler-Toledo EasySampler с насадкой EasyFrit. Такая схема выборки позволила выборочно отбирать супернатант реакции взаимодействия C–N. Мы хотели расширить этот набор инструментов, используя HPLC-MS для отслеживания видов Pd, чтобы помочь определить роль Pd-комплексов в любом наблюдаемом ослаблении эпимеризации.»

Хоссейналипур, М. С., Дек, Л., и Маццотти, М. (2024). О восстановлении растворённых веществ и продуктивности в хиральном разрешении с помощью твердотельной дерасемизации с помощью температурных циклов. Рост и дизайн кристаллов, 24(9), 3925–3932. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.4c00233

“… мы экспериментально продемонстрировали влияние температуры на дерацимизацию N-(2-метилбензилиден)-фенилглицинового амида (NMPA). Проведение циклов температуры при высоких температурах оказалось полезным с точки зрения производительности процесса... Однако использование высоких температур сопровождается недостатком в виде более низкого восстановления растворённых веществ из-за более высокого уровня растворимости. По этой причине были экспериментально исследованы два варианта процесса для увеличения восстановления растворённого вещества: первый — циклирование температуры, затем линейный охладительный этап (TC + C), и во-вторых, интеграция температурных циклов в кристаллизацию охлаждения, называемое CTC... мы продемонстрировали, что более быстрая дерасемизация достигается в первом процессе (TC + C), который также проще проектировать и реализовать, чем во втором. Однако выбор подходящей скорости охлаждения крайне важен для предотвращения нуклеации нежелательных кристаллов. В отличие от этого, в процессе CTC несколько факторов снижают скорость дерасемизации, что делает процесс менее продуктивным, а его проектирование — гораздо сложнее... Все эксперименты проводились на цилиндрических стеклянных кристаллизаторах объемом 10 мл (диаметром 2 см и высотой 10 см) в аппарате EasyMax 102 (Mettler Toledo). Устройство состоит из двух термических блоков, каждый из которых содержит четыре кристаллизатора по 10 мл.»

Боситс, М. Х., Орос, А., Салай, З., Патаки, Х., Силаги, Б., и Деметра, А. (2023). Моделирование баланса популяции с разрешением диастереомерной соли. Рост и дизайн кристаллов, 23(4), 2406–2416. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.2c01376

«Был разработан метод разрешения рацемического прегабалина с L-винной кислотой для получения чистых (S)-прегабалин L-тартрат моногидратов... Была проведена серия экспериментов с разными скоростями охлаждения и конечными точками температуры для оценки кинетики кристаллизации с использованием моделирования баланса популяции. Встроенные измерения ATR-FTIR этих экспериментов использовались для расчёта концентраций в фазе кристаллизации и сбора данных о твёрдой и жидкой равновесии методом следов растворимости после отбора проб продукта... Была идентифицирована модель баланса популяции с механизмами вторичного нуклеации, роста и агломерации, а смоделированные профили перенасыщения и распределение размеров продуктов хорошо воспроизвели измеренные данные... Концентрация тартрата прегабалина была измерена с помощью Mettler Toledo ReactIR 15 — аналитического инструмента реального времени, основанного на инфракрасной спектроскопии преобразования Фурье (FTIR) с использованием зонда с ослабленной полной отражательной способностью (ATR)... Для мониторинга процесса применялось встроенное измерение FBRM.»

Кукор, А. Дж., Депнер, Н., Кай, И., Такер, Дж. Л., Калхейн, Дж. С., и Хайн, Дж. Е. (2022). Энантиоселективный синтез (−)-тетрабеназина посредством непрерывного кристаллизации индуцированного преобразования диастереомера. Химическая наука, 13(36), 10765–10772. https://doi.org/10.1039/d2sc01825j

«Представлен многоядочечный непрерывный CIDT-подход с инлайн-рацемизацией фазы решения. Используя два собственных PAT и реактор потока, нам удалось успешно кристаллизировать энантиопурную соль TBZ... Встроенная рацемизация в сочетании с тщательным контролем условий кристаллизации позволила собирать многограммовые количества энантиочистого материала с помощью нашей установки. Критически важно, что этот контроль стал возможен благодаря PAT для наблюдения и количественной оценки состава как твёрдой, так и растворной фаз... Хотя отбор проб из кристаллизаций может быть сложным из-за наличия твёрдых частиц и проблем с перенасыщением, наша лаборатория недавно разработала инструмент, который крепится к зонду EasySampler компании Mettler-Toledo. Эта модификация позволяет проводить селективный отбор проб в фазе растворения кристаллизаций без закупорения или загрязнения зонда. В сочетании с онлайн-анализом ВЭЖХ образцов мы можем получать данные концентрации компонентов фазы раствора в реальном времени для отслеживания равновесий между фазами раствора и даже вычислять состав твёрдой фазы, когда известен общий состав системы. Критично важно, что это позволяет нам отслеживать равновесие между фазами раствора во время CIDT, одновременно рассчитывая выход твердой фазы и энантиомерный избыток (например, при использовании хиральной хроматографии.»

Рехман, Г. У., Веттер, Т., и Мартин,. А. (2022). Проектирование, разработка и анализ автоматизированного цикла отбора проб для онлайн-мониторинга хиральной кристаллизации. Исследования и разработки органических процессов, 26(4), 1063–1077. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.1c00320

“... Технологии технологического анализа, способные измерять энантиомерный состав как твердой, так и жидкой фаз, будут ценны для отслеживания и в конечном итоге контроля таких процессов. В данном исследовании представлена разработка и разработка новой автоматизированной аналитической системы мониторинга, которая достигает этой цели. Разработанная система отслеживает энантиомерный избыток (EE) с помощью непрерывного замкнутого цикла отбора проб, связанного с поляриметром и ослабленным полным отражением инфракрасного спектроскопического спектроскопического спектрометра преобразования Фурье [ReactIR]. Нагревая петлю и поочерёдно отбирая пробы жидкости или суспензии, сочетание этих измерений позволяет отслеживать EE как жидкого, так и твёрдого тела.»