|
|||||||||||||||
Stereoselektiv syntese: Nobelpriser
|
• Stereoselektiv syntese: Nobelpriser |
På grund af den enorme vigtighed af stereoselektiv syntese, bl.a. ved fremstilling af lægemidler, er der uddelt flere Nobelpriser til kemikere, der har udviklet stereoselektive reaktioner. Således fik E.J. Corey Nobelprisen i 1990. Corey udviklede bl.a. en metode til stereoselektiv hydrogenering af C=O bindingen i usymmetriske ketoner, hvorved der blev dannnet sekundære alkoholer. I de følgende år skete der en enorm udvikling inden for området, og i 2001 delte Sharpless, Noyori og Knowles Nobelprisen. Knowles og Noyori løste det vanskelige problem at hydrogenere en alkens C=C binding stereoselektivt, mens Sharpless beskrev, hvordan en alkens C=C binding kan oxideres stereoselektivt.
Nobelprisen i kemi 2001
Nobelprisen i kemi gik i 2001 til W. S. Knowles fra USA, R. Noyori fra Japan og K. B. Sharpless fra USA. Hver især har de bidraget væsentligt til udviklingen af den stereoselektive syntese.
William Knowles var 84 år, da han modtog prisen, og han er for længst pensioneret fra sin stilling ved Monsanto, St. Louis.
I 1968 fremstillede Knowles en chiral katalysator bestående af organisk bundet rhodium. Katalysatoren virker på addition af H2 til en dobbeltbinding. Det var et interessant pionerarbejde, fordi det ikke tidligere havde været muligt at gennemføre sådanne synteser i laboratoriet, hvorimod de jo finder sted i naturen i stort antal. Her styres reaktionerne særdeles effektivt af chirale enzymer. Knowles’ første arbejder kunne ikke udnyttes industrielt, idet udbyttet af den ønskede chirale form kun var ca. 35%.
Senere udviklede Knowles en rhodiumholdig katalysator, der i daglig tale kaldes RhDiPAMP, til stereoselektiv syntese af aminosyren DOPA. Reaktionen gav den ønskede form (L)-DOPA i 97,5% udbytte.
Stereoselektiv fremstilling af (L)-DOPA.
Syntesen består af flere trin end angivet, men det centrale i denne sammenhæng er addition af H2 til dobbeltbindingen. Det ses, at et ikke-chiralt molekyle bliver til et chiralt molekyle. Chiraliteten skabes af den chirale katalysator.
Rayoji Noyori er professor på Universitet i Nagoya, Japan.
Noyori arbejdede med rutheniumkatalysatorer lidt i stil med Knowles’ rhodiumkatalysator, men med et bredere anvendelsesområde. Katalysatoren, der i daglig tale kaldes Ru-BINAP, anvendes fx til fremstilling af den chirale (R)-1,2-propandiol, der blandt andet benyttes til fremstilling af forskellige antibiotika, bl.a. penicillin.
K. Barry Sharpless er professor ved Scripps University, La Jolla, Californien.
Sharpless har udviklet chirale katalysatorer til oxidation af alkener til epoxider, dihydroxyforbindelser og aminohydroxyforbindelser.
Sharpless benytter både osmium- og titanforbindelser til at katalysere selve oxidationsprocessen. Derudover tilsættes et chiralt hjælpereagens til at styre stereoselektiviteten. Det er kun nødvendigt at tilsætte få procent af det chirale hjælpestof. Alligevel fås op til 99,9% af den ønskede stereomere af produktet. Dette gør Sharpless’ metoder meget økonomiske. De dannede epoxider og dihydroxyforbindelser er vigtige mellemprodukter ved syntesen af en række vigtige lægemidler, bl.a. de blodtrykssænkende betablokkere.
Stereoselektiv syntese af dihydroxy-forbindelser.
