Ett kombinerat team av forskare från Princeton University och Yale University har utvecklat en multikatalytisk teknik för att berika racemiska blandningar direkt till en enda enantiomer i ett enda steg. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver sin teknik, hur bra det fungerar och hur det kan användas. Alison Wendlandt med Massachusetts Institute of Technology har publicerat ett perspektiv i samma tidskriftsnummer som diskuterar den nya tekniken och dess möjliga användningsområden.

I kemi, deracemisering är en process som involverar omvandling av ett racemat (där det finns lika stora mängder höger- och vänsterhänta enantiomerer av en kiral molekyl) till en ren enantiomer. Enantiomerer är medlemmar av ett par molekyler som är spegelbilder av varandra. Kemister använder asymmetrisk katalys som ett sätt att använda bara en enantiomer i ett par i vissa kemiska reaktioner. Men det finns tillfällen då det redan finns en önskad förening, men det är fångat i en blandning av enantiomerer, gör det svårt att använda. I denna nya ansträngning, forskarna har utvecklat en teknik för att hantera ett sådant scenario.

Den nya tekniken innebar att man använde en komplementär fotokemisk katalytisk deracemiseringsmetod för att få jobbet gjort i bara ett steg. Och forskarna fann att snarare än att använda en energiöverföringsmetod, de kunde använda en iridiumfotokatalysator som främjade reversibel elektronöverföring från materialet som användes som substrat. De fann att den ljusinducerade metoden utlöste en önskad följd av proton- och väteatomrörelser. Och de noterade att båda var mottagliga för förspänning via katalysatorer som gjorde det möjligt att omvandla blandningar av cykliska urea-enantiomerer till bara den som önskades.

Wendlandt noterar att tekniken innebär att endast konsumera fotoner, till skillnad från andra deracemiseringsmetoder. Och forskarna noterar att urvalet av enantiomeren görs med hjälp av två steg som sker i sekvens under den katalytiska cykeln - ett sätt för urval som är bättre än tekniker som involverar att utföra stegen individuellt. De avslutar med att föreslå att deras teknik representerar ett nytt sätt att skapa produktfördelningar (som inte är i jämvikt) som finns mellan substratenantiomerer.

© 2019 Science X Network