KIRALITÁS. Dr. Bakos József egyetemi tanár

Hasonló dokumentumok
Kiralitás és aszimmetrikus katalízis. Mika László Tamás

A gyógyszerek és a kiralitás

KIRÁLIS FOSZFORTARTALMÚ LIGANDUMOK SZINTÉZISE ÉS KATALITIKUS ALKALMAZÁSA ASZIMMETRIKUS HIDROFORMILEZÉSI REAKCIÓKBAN

Szabó Andrea. Ph.D. értekezés tézisei. Témavezető: Dr. Petneházy Imre Konzulens: Dr. Jászay M. Zsuzsa

1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

Szabó Dénes Molekulák és reakciók három dimenzióban

FOSZFIN-FOSZFIT TÍPUSÚ KIRÁLIS LIGANDUMOK ELŐÁLLÍTÁSA ÉS ALKALMAZÁSA ENANTIOSZELEKTÍV KATALITIKUS SZINTÉZISEKBEN. A DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Halogéntartalmú szerves vegyületek. 7. előadás

Név: Pontszám: 1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

Fluorozott ruténium tartalmú katalizátorok előállítása és alkalmazása transzfer-hidrogénezési reakciókban

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

ASZIMMETRIKUS KATALITIKUS REAKCIÓK MODULÁRIS FOSZFÁN-FOSZFORAMIDIT LIGANDUMOKKAL

Szemináriumi feladatok (alap) I. félév

Sztereokémia, királis molekulák: (királis univerzum, tükörképi világ?) memo: a földi élet királis elemek sokasága!

Ciklusok bűvöletében Katalizátorok a szintetikus kémia szolgálatában

Enzim-katalizált (biokatalitikus) reakcióutak tervezése. Schönstein László Enzimtechnológiai Fejlesztő Csoport Debrecen, November 11.

1. feladat (3 pont) Az 1,2-dibrómetán főként az anti-periplanáris konformációban létezik, így A C-Br dipólok kioltják egymást, a molekula apoláris.

Funkcionalizált, biciklusos heterociklusok átalakításai sztereokontrollált gyűrűnyitó metatézissel

Szénhidrát-alapú koronaéterek szintézise és alkalmazása enantioszelektív reakciókban

Tienamicin-analóg 2-izoxacefémvázas vegyületek sztereoszelektív szintézise

Versenyző rajtszáma: 1. feladat

1. feladat. Versenyző rajtszáma: Mely vegyületek aromásak az alábbiak közül?

β-aminosav származékok enzim katalizált kinetikus rezolválása

AMINOKARBONILEZÉS ALKALMAZÁSA ÚJ SZTERÁNVÁZAS VEGYÜLETEK SZINTÉZISÉBEN

AROMÁS SZÉNHIDROGÉNEK

Szemináriumi feladatok (alap) I. félév

Monoterpénvázas 1,3-diaminok és 3-amino-1,2-diolok sztereoszelektív szintézise és alkalmazásai

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

A kutatás eredményei 1

1. Gyenge szigma-donor és jó pi-akceptor sajátságú monoszulfonált triarilfoszfán előállítása és katalitikus alkalmazása H 3 OCH 3 SO 3

(R)-N,N-diizopropil-3-(2-hidroxi-5-(hidroximetil)fenil)-3- fenilpropilamin rezolválása (R)-N-acetil fenilglicinnel

I. Szerves savak és bázisok reszolválása

A GAMMA-VALEROLAKTON ELŐÁLLÍTÁSA

Pannon Egyetem, Mérnöki Kar, Szerves Kémia Intézeti Tanszék 8200, Veszprém, Egyetem utca 10. ThalesNano Nanotechnológiai Zrt.

H 3 C CH 2 CH 2 CH 3

HETEROGÉN KATALITIKUS ASZIMMETRIKUS HIDROGÉNEZÉSEK

Alifás α,β-telítetlen karbonsavak enantioszelektív. hidrogénezése módosított Pd katalizátoron

A katalízis fogalma és jellemzői

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Adatok: Δ k H (kj/mol) metán 74,4. butadién 110,0. szén-dioxid 393,5. víz 285,8

Tetrahidro-β-karbolin és tetrahidroizokinolin vázas származékok kinetikus és dinamikus kinetikus rezolválása

Galla Zsolt. Gyógyászati szempontból jelentős enantiomerek előállítása lipáz katalizált acilezéssel és hidrolízissel

KUTATÁSI TÉMA SZAKMAI ZÁRÓJELENTÉSE

Enantioszelektív szintézisek króm(ii) aminosavkomplexeivel

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Önszerveződő szupramolekuláris arany komplexek

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

β-szubsztituált β-aminosav enantiomerek direkt enzimatikus úton történı elıállítása

A Szuperstabil Pd(0) katalizátor vizsgálata és alkalmazása C-C kötés kialakítási reakciókban

Részletes beszámoló az elvégzett kutatómunkáról

OPTIKAILAG AKTÍV 1-ARILPIRROL ALAPVÁZÚ BIFUNKCIÓS VEGYÜLETEK SZINTÉZISE ÉS KATALITIKUS ALKALMAZÁSA. Tézisfüzet. Szerző: Erdélyi Zsuzsa

Név: Pontszám: / 3 pont. 1. feladat Adja meg a hiányzó vegyületek szerkezeti képletét!

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

A KÉMIA ÚJABB EREDMÉNYEI


Szerves kémiai szintézismódszerek

Mobilitás és Környezet Konferencia

Sztereokémia, királis molekulák: (királis univerzum, tükörképi világ?) Izomerek felosztása

Kiralitás és homokiralitás

Hidrogénezés a vegyiparban Kemo-, sztereo-, enantioszelektivitás. Dr Tungler Antal tud. tan. MTA EK, IKI, BME KKFT 2012

Izocinkona alkaloidok a heterogén katalitikus enantioszelektív hidrogénezésben

Konstitúció, izoméria, konfiguráció, konformáció

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM ALKOHOLOK RESZOLVÁLÁSÁNAK VIZSGÁLATA. Ph.D. értekezés tézisei

Vezető kutató: Farkas Viktor OTKA azonosító: típus: PD

Szénhidrogének III: Alkinok. 3. előadás

Királis aminoalkil-foszfin ligandumok platina(ii)- komplexeinek koordinációs kémiai vizsgálata

módszerrel Témavezető: Dr. Farkas Viktor Szerves Kémiai Tanszék

R H OR 3 OR 2 (-)-2S-11

CO 2 aktiválás - a hidrogén tárolásban

H 3 CH 2 C H 2 N HS CH 3 H CH 3 HO CH 2 CH 3. CHBr 2 CH 2 OH SCH H 3 CH 2 CH 3 H 3 C OH NH 2 OH CH 2CH 3 (R) (R) (S) O CH 3 SCH 3 SCH

Koordinációs kémiai és homogénkatalitikus vizsgálatok ionfolyadékokban. Rangits Gábor












(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Doktori értekezés tézisei. Dalicsek Zoltán. Kémiai Doktori Iskola Vezetı: Prof. Inzelt György

Zárójelentés a Sonogashira reakció vizsgálata című 48657sz. OTKA Posztdoktori pályázathoz. Novák Zoltán, PhD.

H H 2. ábra: A diazometán kötésszerkezete σ-kötések: fekete; π z -kötés: kék, π y -kötés: piros sp-hibrid magányos elektronpár: rózsaszín

Platina-alkil-komplexek elemi reakcióinak vizsgálata és alkalmazása hidroformilezési reakciókban. Jánosi László

OXOVEGYÜLETEK. Levezetés. Elnevezés O CH 2. O R C H aldehid. O R C R' keton. Aldehidek. propán. karbaldehid CH 3 CH 2 CH 2 CH O. butánal butiraldehid

6) Az átmenetifémek szerves származékai

Hármas helyzetben P-funkcióval rendelkező tetra- és hexahidrofoszfinin-oxidok szintézise és térszerkezet vizsgálata

Cikloalkán-vázas heterociklusok és 1,3-bifunkciós vegyületek szintézise

Palládium-organikus vegyületek

Új oxo-hidas vas(iii)komplexeket állítottunk elő az 1,4-di-(2 -piridil)aminoftalazin (1, PAP) ligandum felhasználásával. 1; PAP

Szegedi Tudományegyetem Gyógyszertudományok Doktori Iskola. Gyógyszerkémia, Gyógyszerkutatás PhD program. Programvezető: Prof. Dr.

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak - Munkafüzet 2. hét

A cukrok szerkezetkémiája

Olyan magkedvelő részecske, amely (legalább) két különböző atomján képes kötést létesíteni a(z elektrofil) reakciópartnerrel.

PÉCSI TUDOMÁNYEGYETEM

HORDOZÓS KATALIZÁTOROK VIZSGÁLATA SZERVES KÉMIAI REAKCIÓKBAN

Átírás:

KIRALITÁS Dr. Bakos József egyetemi tanár annon Egyetem, Kémia Intézet, Szerves Kémia Intézeti Tanszék 8201 Veszprém, f. 158 E-mail: bakos@almos.vein.hu

Kiralitás

Kiralitás a templomokban

Kiralitás a templomokban

ptikailag tiszta Convolvulus arvensis Lonicera sempervirens

A csigák irányultsága

Racém

Kiszimatolható kiralitás LIMÉ (S) citrom illat (R) narancs illat

Ízlelhető irányultság ASZARTÁM ASZARAGI 2 2 (S) keserű 2 2 (R) édes

Enantiomerek eltérő biológiai hatása DA 2 (S) vérnyomás szabályozó 2 (R) nincs hatás CTERGA (S) teratogén (R) nyugtató

Enantiomerek eltérő biológiai hatása RALL (S) antihypertensive antiarythmic (R) contraceptive

A dioktil-ftalát metabolizmusa C 2 C 3 CC 2 C(C 2 ) 3 C 3 * CC 2 C(C * 2 ) 3 C 3 (R,R) (S,S) (R,S) C CC 2 C(C * 2 ) 3 C 3 C 2 C 3 I II C 2 C 3 III C C + C 2 C 3 C 3 (C 2 ) 3 CC 2 * IV Teratogén aktivitás: V > II > I (R)-V teratogén (S)-V hatástalan C 2 C 3 C 3 (C 2 ) 3 CC * R.-S. auck, C. Wegner,. Blumtritt, I.. Fuhrhop,.-au, Life Science, 46, 513, (1990) V

Gyógyszerek 668 Gyógyszerek kiralitása és származása Természet és félszintetikus 147 Szintetikus 521 em királis 2 Királis 145 em királis 269 Királis 252 Millership, J.S., Fitzpatrick, A.; Chirality, 5, 573-576, 1993 ptikailag tiszta formában forgalmazva 119 Racém formában forgalmazva 8 ptikailag tiszta formában forgalmazva 110 Racém formában forgalmazva 140

övényvédőszerek kiralitása és származása Természetes 13 Királis 13 ptikailag tiszta formában forgalmazva 13 övényvédőszerek 550 Szintetikus 537 em királis 447 Királis 90 ptikailag tiszta formában forgalmazva 9 Racém vagy izomer elegyként forgalmazva 83

Gazdaságossági szempont 2,4-pentándiol szintézise: Raney-i 100oC, 100 bar 2 0.032 /1g 3.8 /1g Arány: 1 118 (S,S)-TA-aBr-M-Raney-i 100oC, 100 bar 2 0.032 /1g 118.6 /1g Arány: 1 3706 (R,R)-TA-aBr-M-Raney-i 100oC, 100 bar 2 0.032 /1g 74.3 /1g Arány: 1 2320

Aszimmetrikus redukció asználható aminosavak, aminok, alkoholok és β- amino-alkoholok előállítására. X R3 R 1 R 2 2 or hydrogen donor catalyst X R3 R 1 R 2 where X = C(), or

Kiemelkedő jelentőségű királis Me Me ligandumok C 3 C 3 C 3 3 C C 2 h 2 C 2 h 2 h h 2 h 2 h 1 AM 2 DIAM 3 DI 4 henyl-b-glu h 2 (C 6 11 ) 2 R R' h 2 h 2 h 2 5a R=R'=C 3 Chiraphos 5b R=, R'=C 3 rophos 5c R=, R'= c-hexyl Cycphos h 2 har 6a Ar=h BD 6b Ar=m-C 6 4 S 3- a + C 2 h 2 t-bu 7 BM Fe 8 Josiphos h 2 h 2 3 C C 3 C 3 (R) 2 (R) 2 9 BIA 10 Duphos 11 ennhos Amrani, Y., Lecomte, L., Sinou, D., Bakos, J., Tóth, I., eil, B.: rganometallics 8, 542 (1989) Bakos, J., eil, B., Markó, L: J. rganometal. Chem. 253, 249 (1983) 3 C 12 R=3,3'-dimethyl- 2,2'-biphenyl

Knowles katalizátor Knowles fejlesztette ki Monsanto-nál. Kitünően alkalmazható arilaminosavakra. em kíván egy alkén izomert. Általában azlaktonból nyerhető, de más szintézisút is ismert. Ar 2, 50-60 psig Ar X C 2 R 2 2, i-r [Rh(CD)(dipamp)]BF X * C 2 R 2 4 Dipamp = Me Me

Aromás ketonok enantioszelektív Szubsztituens tolerancia: F, Cl, Br, I, CF 3, C 3, C 2 C 6 5, CC(C 3 ) 2, 2, 2, R 2 hidrogénezése R. oyori, T. hkuma, Angew. Chem. Int. Ed. 40, 41 (2001)

Metolachlor Dual Cl Cl Cl Cl (R ax,1s) (S ax,1s) (R ax,1r) (S ax,1s) aktív sztereoizomerek inaktív sztereoizomerek R. oyori, T. hkuma, Angew. Chem. Int. Ed. 40, 41 (2001)

Metolachlor Dual Ir-xyliphos (RS ax,1s) Ar 2 Fe h 2 Ar = 80 bar of 2, 50 C, konv. 100%, 4 h, ee 79 % S/C 1 000 000, TF 1 800 000, 1 g katalizátor / 1 t termék, 10 000 t/év F. Spindler, b. ugin, E A-0256982 (1988); Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 29, 558 (1990)

A szubsztrátum koordinációja si-re re-si +kat* +kat* C C CC 3 CC 3 2 2 C C C 2 C C C 2 CC 3 C (R) (S)

BD-Rh komplex lehetséges konformációi [Rh((S,S)-BD)BD]Cl 4 [Rh((S,S)-BD)CD]Cl4 γ δ Bakos, J., Tóth, I., eil, B., Markó, L.: J. rganometal. Chem., 279, 23 (1985); Bakos, J.,Tóth, I., eil, B., Szalontai, G., árkányi, L., Fülöp, V: J. rganometal. Chem,. 370, 263 (1989).

Mechanizmus Me 2 C Rh h h C 2 Me Rh C 2 Me 2 h CMe 2 Me 2 C Rh h Major manifold Rh S S Minor manifold C 2 Me Rh h S S Rh S C 2 Me h h Minor product C 2 Me Me 2 C h Major product S Rh Me 2 C h

(S)-Binafto[d,f][1,2,3] dioxafoszfepin etes kelátgyűrű Konformációs merevség (sp 2 szén atomok) Stabilitás atropizomerizációval szemben Csavart kád konformáció A szintézis kétlépéses A diol és az alkohol rész variálható Kiralitás BIL-, 8 -BIL-vázból, vagy az alkoholból.

Dimetil-itakonát aszimmetrikus hidrogénezése 2 [Rh(CD) 2 ]BF 4 + L* C 3 C CC 3 C 3 C CC 3 C(C 3 )h C(C 3 ) 2 M. T. Reetz, G. Mehler, Angew. Chem. Int. Ed. 39, 3889 (2000) I. Gergely, C. egedüs, Á. Szöllősy, A. Monsees, T. Riermeier, J. Bakos, Tetrahedron: Asymmetry 14,1087 (2003)

Szubsztrátum katalizátor (S/C) arány növelése -R S/C t [min] Konv. [%] E.e. [%] -C(C 3 )h 10 000 15 100 97.7 (S) -C(C 3 )h 20 000 15 91.9 98.5 (S) -C(C 3 )h 40 000 15 58.9 95.9 (S) -C(C 3 ) 2 10 000 15 98.2 96.8 (S) -C(C 3 ) 2 20 000 15 96.9 96.5 (S) -C(C 3 ) 2 40 000 15 72.9 95.5 (S) Reakciókörülmények: ldószer C 2 Cl 2, 23 C, p( 2 ) = 20 bar, /Rh = 2, R c (szubsztrátum) = 0.467mol L -1 Bakos, J., Cserépi-Szűcs, S., egedüs, C. Markó, Á. Szöllősy, Can. J. Chem. 73, 725 (2001) Cserépi-Szűcs, S., Bakos, J.: Catalysis for the Fine Chemical Industry Volume 3, chapter 12.3, John Wiley & Sons Ltd, ew York, 238-244 (2004)

Szubsztrátum koncentrációjának növelése C(C 3 ) 2 S/C c (S) [mol L -1 ] t [min] Konv. [%] E.e. [%] 20 000 0.877 20 100 96.5 (S) 20 000 4.166 20 94.9 96.0 (S) 20 000 7,100 20 90.6 95.4 (S) 40 000 5.263 20 95.1 96.9 (S) 80 000 6.060 60 20.9 83.1 (S) Reakciókörülmények: ldószer C 2 Cl 2, 23 C, p( 2 ) = 20 bar, /Rh = 2 I. Gergely, C. egedüs, Á. Szöllősy,. Gulyás, A. Monsees, T. Riermeier, J. Bakos, Tetrahedron: Asymmetry 14,1087 (2003)

Az atropizomerek szerkezete Θ Biaril Biaril atropizomer váz váz Ar 2 Ar 2 Ar 2 Ar 2 β M Aril szubsztituensek Arilszubsztituensek

(S)-BIL-alapú difoszfinitek és ródium- komplexeinek szintézise Cl 3 + R 2 R 2 Cl 2 ArMgBr R 2 Ar 2 Cl(g) ClAr 2 Ar 2 Cl Ar 2 Ar 2 (L) 2 Rh + BF 4 - L = CD Ar 2 Rh + - (L)BF 4 Ar2 Ar = Ar 2 Ar 2 F 3 C CF 3 C 3 CF 3 Gergely, I., egedüs, C., Madarász, J., Szöllősy, Á., Monsees, Bakos, J.: Tetrahedron: Asymmetry 2507 (2004)

2 [Rh(CD) 2 ]BF 4 + L* C 3 C CC 3 C 3 C CC 3 Ar= Ar 2 Ar 2 F 3 C CF 3 CF 3 C 3 E.e. (%): 50.9 65.6 81.3 81.0 93.8 Reakcióidő (min): 90 30 17 10 14 Ar= Ar 2 Ar 2 F 3 C CF 3 CF 3 C 3 E.e. (%): 51.6 72.9 89.5 91.5 93.9 Reakcióidő (min): 90 20 7 9 5 Reakciókörülmények: ldószer C 2 Cl 2, 22 C, p( 2 ) = 20 bar, /Rh = 2.2, S/C = 500. I. Gergely, C. egedüs, Á. Szöllősy, A. Monsees, T. Riermeier, J. Bakos, Tetrahedron Lett. 44, 9025 (2003)

Difoszfinitek elektronikus hatása CC 3 CC 3 CC 3 [Rh(CD) 2 ]BF 4 + L CC 3 Ar= Ar 2 Ar 2 F 3 C CF 3 CF 3 C 3 E.e. (%): 30.9 48.7 92.5 95.4 98.6 Reakcióidő (min): 105 50 25 13 6 Reakciókörülmények: szubsztrátum/katalizátor = 500, p( 2 ) = 7 bar, szobahőmérséklet, oldószer C 2 Cl 2. I. Gergely, C. egedüs, Á. Szöllősy, A. Monsees, T. Riermeier, J. Bakos, Tetrahedron Lett. 44, 9025 (2003)

Az enantiomer arány logaritmusának a változása σ függvényében (S)-BIL-difoszfinit (S)-BIL-diphosphinites (S)- 8 -BIL-difoszfinit (S)-8-BIL-diphosphinites 2 Ar 2 Ar 2 Ar 2 Ar 2 1,5 log(r /S ) 1 0,5 R 2 = 0,9824 R 2 = 0,973 0-0,4-0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 ammett-féle szubsztituens konstansok (σ) Gergely, I., egedüs, C., Bakos, J.: Catalysis for the Fine Chemical Industry. Volume 3, John Wiley & Sons Ltd, ew York, in press (2006)

Az enantiomer arány logaritmusának változása σ függvényében log(r/s) log(ksubst/k) 1,75 1,25 y = -0,5038x + 0,9379 R 2 = 0,973 Ar 2 Ar 2 0,75 0,25-0,25-0,4-0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 y = -0,6863x + 0,0345 R 2 = 0,9929-0,75 ammett-féle szubsztituens konstansok (s)

Mechanizmus Me 2 C Rh h h C 2 Me Rh C 2 Me 2 h CMe 2 Me 2 C Rh h Major manifold Rh S S Minor manifold C 2 Me Rh h S S Rh S C 2 Me h h Minor product C 2 Me Me 2 C h Major product S Rh Me 2 C h

Összefoglalás agy aktivitású és szelektivitású homogénkatalitikus rendszerekalakíthatók ki a ligandum szerkezetének finom hangolásával. A ligandum elektronikus jellegének szabályozásával a katalizátor aktivitása és enantioszelektivitása tervezhető.