Кіріспе
Рацемиялық қоспадағы энантиомерлерді реакция жылдамдығы бойынша бөлу әдісі Органикалық химияда кинетикалық ажырату - рацемиялық қоспадағы екі энантиомерді ажырату құралы. Кинетикалық ажыратылымда екі энантиомер хиральді катализатормен немесе реагентпен химиялық реакцияда әр түрлі реакция жылдамдықтарымен әрекеттеседі, нәтижесінде реакциялық қабілеті төмен энантиомердің энантиомен байытылған үлгісі пайда болады. Хиралды ажыратуға қарағанда, кинетикалық ажырату диастереомерлік өнімдердің әртүрлі физикалық қасиеттеріне емес, керісінше рацемиялық бастапқы материалдардың әртүрлі химиялық қасиеттеріне негізделеді. Реакцияға ұшырамаған бастапқы материалдың энантиомерлік артық мөлшері (ee) өнімнің көп мөлшерде пайда болуымен үнемі өсіп, реакция толық аяқталар алдында 100% -ға жетеді. Кинетикалық ажыратылуы энантиомерлер немесе энантиомерлік кешендер арасындағы реактивтілік айырмашылығына байланысты. Кинетикалық ажыратылым органикалық синтезде хиральды молекулаларды дайындау үшін пайдаланылуы мүмкін. Органикалық синтезде ферменттік кинетикалық ажыратуды қолдануға қарағанда, синтетикалық реагенттер мен катализаторларды пайдаланатын кинетикалық ажырату реакциялары аз таралған, бірақ соңғы 30 жылда бірқатар пайдалы синтетикалық әдістер әзірленді.
In organic chemistry, kinetic resolution is a means of differentiating two enantiomers in a racemic mixture. In kinetic resolution, two enantiomers react with different reaction rates in a chemical reaction with a chiral catalyst or reagent, resulting in an enantioenriched sample of the less reactive enantiomer. As opposed to chiral resolution, kinetic resolution does not rely on different physical properties of diastereomeric products, but rather on the different chemical properties of the racemic starting materials. The enantiomeric excess (ee) of the unreacted starting material continually rises as more product is formed, reaching 100% just before full completion of the reaction. Kinetic resolution relies upon differences in reactivity between enantiomers or enantiomeric complexes. Kinetic resolution can be used for the preparation of chiral molecules in organic synthesis. Kinetic resolution reactions utilizing purely synthetic reagents and catalysts are much less common than the use of enzymatic kinetic resolution in application towards organic synthesis, although a number of useful synthetic techniques have been developed in the past 30 years.
Тарих
Бірінші кинетикалық ажыратылуға Луи Пастер қол жеткізді. Сулы рацемиялық аммоний тартратын Penicillium glaucum көбелегімен реакцияға келтіргеннен кейін, ол қалған тартратты қайта оқшаулап, оны леворотациялық деп тапты. Қалқанда бар хиральды микроорганизмдер (R,R) тартратының метаболизін іріктеп, (S,S) тартратының артық мөлшерін қалдырады. Синтетикалық жолмен кинетикалық ажыратуды алғаш рет 1899 жылы Марквальд пен Маккензи рацемиялық манделий қышқылын оптикалық белсенді (−) ментолмен этерификациялау кезінде баяндады. Рацемиялық қышқылдың артық болуымен олар (+) манделий қышқылынан алынған эфирдің (−) манделий қышқылынан эфирдің пайда болуына қарағанда тез пайда болатынын байқады. Реакцияға ұшырамаған қышқылда (−) манделий қышқылының аздап артық екендігі байқалды, ал кейіннен эфирден саптау кезінде (+) манделий қышқылы пайда болатыны дәлелденді. Бұл байқаудың маңыздылығы теориялық тұрғыдан алғанда, егер (−) ментолдың жартысы қолданылса, (−) манделий қышқылының жоғары дәрежеде энантиомен байытылған үлгісін дайындауға болады. Бұл байқау басқа хираль қышқылдарының кинетикалық ажыратылуын сәтті жүзеге асырды, органикалық химияда кинетикалық ажыратылуды қолданудың бастамасы болды.
Қолданушылық
Асимметриялық катализ пайда болған кезде, энантиопурлы өнімдерді дайындау үшін кинетикалық ажыратуды пайдаланудың практикалық мүмкіндігін қарастыру қажет. Тіпті асимметриялық каталитикалық немесе көмекші негіздегі жолмен алынатын өнім үшін де, рацемат энтиопурлы материалға қарағанда әлдеқайда арзан болуы мүмкін, нәтижесінде материалдың 50% -ы "жоғалған" жағдайда да, шығын тиімділігі жоғары болады. Кінетикалық шешімді жүзеге асыру үшін қажетті шарттар ретінде мынадай ұсыныстар ұсынылған: Ефирді еріткіш ретінде, катализатордың төмен жүктемелерін (2 моль %), ацилирлеуші агент ретінде сірке сулы ангидридті және бөлме температурасында триэтиламинді пайдаланған алғашқы зерттеулер 14 52-ден бастап, қайта өндірілген алкоголь өнімінің ee-іне сәйкес, 99,2% -ға дейін таңдаушылықты көрсетті. Алайда еріткішпен скринингтер Терт- амил спиртін қолдану реактивтілікті де, селективтілікті де арттыратынын дәлелдеді. 1 фенилэтанолдың эталондық субстратты қолдану кезінде бұл 0 °C температурада жұмыс істегенде 55% конверсия кезінде реакцияға ұшырамаған спирттің 99% е-не сәйкес келеді. Бұл жүйе катализатордың (I) энантиомерін пайдалана отырып, 95% -ға дейін іріктеу қабілетімен және 1% -ға дейін катализатор жүктемелерімен бірқатар арилалкилкарбинолдарды ажыратуда жақсы екенін дәлелдеді. Нәтижесінде өте аз конверсияда жоғары енантиоаншықты спирттер пайда болды, сондай-ақ өте жақсы өнім берді. Сонымен қатар, жоғары селективтілік жоғары енантиомен байытылған ацилденген өнімдерге әкеледі, о-толилметилкарбинол үшін 90% ацилденген спиртті үлгіде s = 71 Сонымен қатар, Фу рацемиялық диолдардың бірінші жоғары селективті ацилирленуін (сондай-ақ мезодиолдардың десимметризациясын) баяндады. Катализатордың 1% - ға аз жүктемесі кезінде энантиомен байытылған диол 98% - ға және 43% - ға, ал диацетат 39% - ға және 99% - ға қайта өндірілді. Материалдың қалған бөлігі моноацетат қоспасы ретінде қалпына келтірілді. Сонымен қатар, планарлық хиралды DMAP катализаторы пропаргил спирттерін кинетикалық түрде ажыратуда тиімді екені дәлелденді. Алайда бұл жағдайда іріктеудің негізсіз ең жоғары екені анықталды. Катализатордың 1 моль% 0 °C температурада жұмыс істегенде 20 - ға дейінгі селективтілікке қол жеткізуге болады. Бұл әдістің шектеулері қалыңдығы алкинил позициясында карбонил немесе алкендер сияқты қанықпаған функционалды талаптарды қамтиды. ДМАП катализаторының (+) энантиомерін қолдану арқылы ажыратылған спирттер төменде көрсетілген. Фу сонымен қатар DMAP катализаторының аллиль спирттерін ажырату қабілетін көрсетті. Алкогольді топтың геминалды немесе цис алмастырғышының болуына байланысты тиімді селективтілік болды, ең жоғары селективтілікті көрсеткен трансфенил спирті ерекше ерекше болды. ДМАП катализаторының (+) энантиомерінің 12,5 моль% -ын пайдаланып, төмендегідей спирттер триэтиламиннің қатысуымен ерітілді. Фуның DMAP аналогты катализаторы рацемиялық спирттерді кинетикалық түрде ажырату үшін ерекше жақсы жұмыс істесе, аминдердің кинетикалық ажыратылуы үшін қолданылғанда сәтті болған жоқ. PPY* сияқты ұқсас катализатор әзірленді, ол жаңа ацилирлеуші затпен бірге қолданылғанда аминдердің кинетикалық ажыратылуының ацилирленуіне мүмкіндік берді. Хлороформдағы 10 моль% (%) PPY* -мен 50 °C температурада аминдердің ацилируінде жақсы немесе өте жақсы селективтілік байқалады. Индолиндердің кинетикалық ажыратылуы үшін ұқсас протокол әзірленді.
Эпоксидтеу және дигидроксилдеу
1980 жылы К. Барри Шарплесс әзірлеген Шарплесс эпоксидациясы аллиль спирттерінің рацемиялық қоспасының кинетикалық ажыратылуы үшін пайдаланылды. Бұл әдіс бірқатар аллиль спирттерін ажыратуда өте тиімді болса да, оның бірқатар кемшіліктері бар. Реакция уақыты 6 күнге дейін созылуы мүмкін, ал катализатор қайта өңделмейді. Алайда, Sharpless асимметриялық эпоксидтеу кинетикалық ажыратылуы бүгінгі күнге дейін ең тиімді синтетикалық кинетикалық ажыратылымдардың бірі болып қала береді. Катализатор үшін бірнеше түрлі тартраттарды қолдануға болады; диазопропил тартратын пайдалана отырып, төмендегі схема көрсетілді. Бұл әдіс бірқатар екіншілік аллиль спирттерінде кеңінен қолданылған. Ашықсыз асимметриялық дигидроксилдеу кинетикалық ажырату әдісі ретінде де қолданылған. Бұл әдіс кеңінен қолданылмайды, өйткені бірдей шешімді әртүрлі, экономикалық тәсілдермен жасауға болады. Сонымен қатар, Shi эпоксидациясы олефиндердің шектеулі таңдауының кинетикалық ажыратылуына әсер ететіндігі дәлелденді. Бұл әдіс де кеңінен қолданылмайды, бірақ механикалық қызығушылық тудырады.
Эпоксидті саңылаулар
Энантиолэкциялық эпоксидтеу Шарплес эпоксидтеу, Ши эпоксидтеу және Якобсен эпоксидтеу әдістерін қолдана отырып, сәтті жүзеге асырылғанмен, бұл әдістердің ешқайсысы негізгі хиральдық құрылыс блоктары болып табылатын терминал эпоксидтерінің тиімді асимметриялық синтезін жүргізуге мүмкіндік бермейді. Рацемиялық терминал эпоксидтердің көпшілігінің арзандығына және олардың әдетте классикалық ажыратылуға ұшырамайтындығына байланысты терминал эпоксидтердің тиімді кинетикалық ажыратылуы өте маңызды синтетикалық әдістеме ретінде қызмет етеді. 1996 жылы Якобсен және оның әріптестері азид анионының шабуылымен нуклеофилдік сақинаның ашылуы арқылы эпоксидтердің кинетикалық ажыратылуы үшін әдістеме әзірледі. (R,R) катализаторы көрсетілген. Катализатор 0,5 моль% -ға дейін жүктемемен эпоксидті терминал позициясында энантиоселективті түрде аша алады, осылайша энантиомен байытылған эпоксидті бастапқы материал және 1,2 азидо спирттер алады. Өнімдер шамамен сандық болып табылады және е-е өте жақсы (ерекше барлық жағдайларда ≥95%). 1,2 азидоалкогольді 1,2 аминді спирттерді алу үшін сутекті түрде төмендегідей етіп жасауға болады. 1997 жылы Джейкобсен тобы олардың бұрынғы жұмысына қарағанда жақсарған әдістемені жариялады, бұл эпоксидтің ашылуында суды нуклеофил ретінде пайдалануға мүмкіндік берді. Қалыптасқан катализаторды пайдалану арқылы эпоксидтің және 1,2 диол өнімінің 98% -дан жоғары ЭЕ-і байқалды. Төмендегі мысалда гидролиттік кинетикалық ажырату (ГКР) 58 граммдық шкалада жүргізілді, нәтижесінде 99% ээ-де 26 г (44%) энантиориген епоксид және 98% э-де 38 г (50%) диол пайда болды. Басқа көптеген субстраттар зерттелді, ондағы эпоксидтің өндірілген мөлшері 36-48% -дан 99% -ға дейін. Якобсен гидролиттік кинетикалық ажыратуды Якобсен эпоксидациясымен қатар кейбір олефиндерден энантиопақ эпоксидтерді алу үшін қолдануға болады, төменде көрсетілгендей. Бірінші эпоксидтеуден аздап энантиомен байытылған эпоксид алынады, ал одан кейінгі кинетикалық ажыратылым негізінен бір энантиомерді береді. Бұл әдістің артықшылығы - олефиннің негізінде жалпы өнімділікті шамамен 90% -ға дейін жеткізуге мүмкіндік беретін жоғары энантиолэктивиттілікке қол жеткізу үшін қажетті гидролиттік бөлінудің мөлшерін азайту мүмкіндігі. Соңында, Джейкобсен эпоксидінің ашылу кинетикалық ажыратылуы эпоксид пен өнімде еріткішсіз немесе еріткіш аз жағдайда жоғары энантиомерлік тазалықты тудырады және кең ауқымды қолдануға болады. Якобсен әдісі HKR үшін өте тартымды, өйткені оны көп тонналық масштабта жүзеге асыруға болады және суды нуклеофил ретінде пайдаланады, нәтижесінде өте тиімді өндірістік процестер пайда болады. Қатты жетістіктерге қарамастан, HKR әдетте бір стереоорталықтағы қарапайым терминал эпоксидтердің ажыратылуына қолданылады. Жақында прокурор Деваланкар және басқалар. CC байланыстырушы алмастырғыштармен қатар орналасқан рацемиялық терминал эпоксидтердің екі стереоцентрленген Co катализацияланған HKR-ін қамтитын әдемі протокол туралы баяндады.
Окистенулер
Рёдзи Нойори және оның әріптестері бензилді және аллилді екіншілік спирттерді трансферттік гидрогенациялау арқылы кинетикалық ажырату әдісін әзірледі. Рутений кешені ацетоннан реактивті энантиомердің тотығуын катализдеп, реакцияға ұшырамаған энантио таза спирт, тотықталған кетон және изопропанолды береді. Төменде көрсетілген мысалда 1 фенилэтанолды ацетонның қатысуымен катализатордың (S,S) энантиомеріне әсер ету нәтижесінде 94% ee (R) 1 фенилэтанолды 51% -ға, сонымен бірге 49% ацетофенонды және изопропанолды қосалқы өнім ретінде береді. Бұл әдіс негізінен кетондардың Нойоридің асимметриялық трансферлік гидрогенациялануының керісі, ол редукция арқылы энантиомен байытылған спирттерді береді. Бұл кинетикалық шешім әдісінің тартымдылығын шектейді, өйткені материалдың жартысын жоғалтпай, бірдей өнімдерді алу үшін ұқсас әдіс бар. Осылайша, кинетикалық ажырату тек рацемиялық спирт кетонның кем дегенде жартысы немесе оған қол жеткізу әлдеқайда оңай болған жағдайда ғана жүзеге асырылатын болады. Сонымен қатар, Уэмура мен Хидай бензилді спирттердің кинетикалық ажыратылуындағы тотығу үшін рутений катализаторын әзірледі, бұл жақсы өнімділікте жоғары енантиомен байытылған спирттерді береді. Комплекс, Нойори катализаторы сияқты, кетон мен изопропанол арасындағы трансферт гидрогенациясына әсер етіп, энантиобағатталған спиртті береді, сондай-ақ рацемиялық спирттің кинетикалық ажыратылуына әсер етеді, энантиотаза спирт (> 99% ee) және окистенген кетон береді, acetone қосалқы өнім ретінде. Ол кетондарды энантиселективті түрде төмендетуде өте тиімді, бензилді спирттердің көпшілігін > 99% е береді және бірнеше рацемиялық бензилді спирттерді ерітіп, жоғары өнімділік (49% -ға дейін) береді. Бұл әдістің Нойори кинетикалық ажыратылуымен бірдей кемшіліктері бар, атап айтқанда, спирттерге кетондарды энантиселективті түрде азайту арқылы қол жеткізуге болады. Сонымен қатар, катализатордың тек бір ғана энантиомері туралы хабарланған.
Гидрогенациялау
Нойори олефиннің асимметриялық гидрогенизациясы арқылы аллиль спирттерінің кинетикалық ажыратылуын да көрсетті. Ru[BINAP] кешенін пайдалану арқылы селективті гидрогенациялау төмендегідей гидрогенацияланған спиртке қосымша қанықпаған спирттің жоғары э-ін береді. Осылайша, енантиобаятылған аллилді спирттің екінші гидрогенизациясы семірілген спирттің екі энантиомерінің де энантиомерлік таза үлгілерін береді. Нойори бірнеше аллиль спирттерін жақсы немесе өте жақсы өнімділікпен және жақсы немесе өте жақсы ЭЭ-мен (99% -ға дейін) ажыратты.
Сақина жабылатын метатез
Ховейда мен Шрок диенил аллиль спирттерінің сақина жабылу метатезіне арналған катализаторды жасады. Молибден алкилиден катализаторы бір энантиомерді таңдамалы түрде катализдеп, сақина жабылатын метатез жүргізеді, нәтижесінде энантиопур спирті және төмендегідей энантиопур жабық сақина пайда болады. Катализатор 1,6 диенді ажыратуда ең тиімді. Алайда, субстраттың кішкене құрылымдық өзгерістері, мысалы алькендер ара қашықтығын 1,7-ге дейін ұлғайту кейде басқа катализаторды қолдануды қажет ете алады, бұл осы әдістің тиімділігін төмендетеді.
Ациляциялар
Синтетикалық кинетикалық ажырату процедуралары сияқты, ферменттік ациляция кинетикалық ажыратулар синтетикалық жағдайда кеңінен қолданылған. Әсіресе, ферменттік кинетикалық ажыратуды қолдану тиімді және арзан амин қышқылдарын дайындау үшін маңызды болды. Коммерциялық масштабта Degussa-ның ацилазды қолданатын әдісі көптеген табиғи және табиғи емес амин қышқылдарын ажыратуға қабілетті. Рацемиялық қоспаларды Штрекер синтезі арқылы дайындауға болады, ал шошқа бүйрек ацилазасын (түз тізбекті субстраттар үшін) немесе Aspergillus oryzae көбелегінің ферментін (таралған жақ тізбекті субстраттар үшін) қолдану тиімді түрде жоғары (85 - 90%) өнімділіктегі энантиомен байытылған амин қышқылдарын береді. Реакция жасамаған бастапқы материалды рацемизациялауды ин-ситуда жүзеге асыруға болады, осылайша бұл динамикалық кинетикалық шешімді жасайды. Сонымен қатар липаздар академиялық және өнеркәсіптік ортада кинетикалық ажырату үшін кеңінен қолданылады. Липазалар бастапқы спирттерді, екіншілік спирттерді, шектеулі сандағы үшіншілік спирттерді, карбоксил қышқылдарын, диолдарды, тіпті хиральды аллендерді ажырату үшін пайдаланылды. Pseudomonas cepacia (PSL) липазасы негізгі спирттерді ажыратуда ең көп қолданылады және төмендегі негізгі спирттерді кинетикалық ажырату үшін винил ацетатымен ацилирлеуші агент ретінде пайдаланылады. Екіншілік спирттерді ажырату үшін спирттің (R) энантиомерінің өте жақсы э-ағын алу үшін Pseudomonas cepecia lipase (PSL C) тиімді қолданылды. Ацилирлеу құралы ретінде изопропенил ацетатын пайдалану нәтижесінде реакциядан молекулалық сілемдерді қолдану арқылы тиімді түрде алынып тасталатын acetone қосалқы өнім ретінде пайда болады.
Окистену және қайтарулар
Бейкер ашытқысы (BY) α стереогенді карбонил қосылыстарының кинетикалық ажыратылуы үшін пайдаланылды. Фермент бір энантиомерді іріктеп азайтады, төмендегідей жоғары энантиобағатталған спирт пен кетон пайда болады. Бейкер ашытқысы окистену арқылы екіншілік бензилді спирттердің кинетикалық ажыратылуында да қолданылған. Қайта өңделген спирттің өте жақсы ЭЕ-і туралы хабарланғанмен, олар әдетте 60%-дан астам түрлендіруді қажет етеді, нәтижесінде өнімнің төмендеуі байқалады. Бейкер ашытқысы β-кетоэстерлерді азайту арқылы кинетикалық ажыратылуда да қолданылған. Алайда, осы мақалада егжей-тегжейлі баяндалған, Нойоридің сол субстраттарды шешуінің табыстылығын ескере отырып, бұл көп қолданылған жоқ.
Динамикалық кинетикалық ажыратылуы
Динамикалық кинетикалық ажыратылу (ДКР) бастапқы материалдың рацематы оңай эпимеризацияланатын кезде пайда болады, нәтижесінде реакция кезінде барлық нүктелерде бастапқы материалдың рацемалық қоспасы пайда болады. Содан кейін белсендірілуіне төмен кедергісі бар энантиомер теориялық түрде 100% -ға дейін түзілуі мүмкін. Бұл стандартты кинетикалық ажыратылыммен салыстырғанда 50% -ға тең. Осы себепті динамикалық кинетикалық ажырату органикалық синтезде өте практикалық қолданыста болады. Байқалған динамика Кёртин Хаммет принципіне негізделген. Екі энантиомердің реакция кедергісі эпимеризацияға кедергіден жоғары болуы керек, нәтижесінде рацематты қамтитын кинетикалық ұңғыма пайда болады. Бұл kR>kS үшін жазуға тең. Бірқатар керемет шолулар жарияланды, соңғысы 2008 жылы, DKR теориясы мен практикалық қолданбалары егжей-тегжейлі баяндалды.
A number of excellent reviews have been published, most recently in 2008, detailing the theory and practical applications of DKR.
Нойори асимметриялық гидрогенациясы
Кетонның Нойори асимметриялық гидрогенатталуы - жұмыс істеп тұрған динамикалық кинетикалық ажыратылудың тамаша мысалы. Энантиомерлік β-кетоэстерлер эпимеризацияға ұшырауы мүмкін, ал хиральді катализаторды таңдау, әдетте Ru[(R) BINAP]X2 түрінде, онда X галоген болып табылады, энантиомерлердің біреуінің артықшылықты түрде жылдам реакцияға түсуіне әкеледі. Репрезентативті реакция үшін салыстырмалы еркін энергия төменде көрсетілген. Көрініп отырғанымыздай, эпимеризациялық аралық ерікті энергия гидрогендеуге арналған өтпелі күйлерге қарағанда төмен, нәтижесінде жылдам рацемизация және өнімнің бір ғана энантиомерінің жоғары өнімділігі болады. Энантиомерлер олардың ортақ энолы арқылы өзара айналады, бұл энантиомерлердің арасындағы энергетикалық минимум. Көрсетілген реакция жоғарыда көрсетілген антипродукттің 93% - ынан құралған үлгі береді. Еріткіш таңдау диастереоселективтілікке үлкен әсер етеді, өйткені дихлорметан мен метанолдың екеуі де белгілі бір субстраттарға тиімділігін көрсетеді. Нойори және басқалар сондай-ақ EE және диастереомерлік қатынасты (dr) жақсартқан жаңа катализаторларды әзірледі. Генет және оның әріптестері SYNPHOS, рутений кешендерін құрайтын BINAP аналогын жасады, ол өте іріктелген асимметриялық гидрогенацияларды орындайды. Enantiopure Ru[SYNPHOS]Br2 рацемиялық α амино β кетоэстерлерді (R) SYNPHOS-ты пайдаланып төмендегідей, enantiopure аминоалкогольдерге селективті гидрогенатациялайтыны көрсетілді. 1,2 син амин спирттері бензоил қорғалған амин қосылыстарынан дайындалды, ал анти өнімдер аминнің гидрохлоридті тұздарынан дайындалды.
Фуцилденудің модификациясы
Жақында Грегори Фу және оның әріптестері тиімді динамикалық кинетикалық ажыратуды жасау үшін олардың бұрынғы кинетикалық ажырату жұмысының өзгерісі туралы хабарлады. Оң жақта көрсетілген рутенийді рацемизациялау катализаторы мен оның жазықты хиральдық DMAP катализаторының көмегімен Фу төмендегідей 99% және 93% е-ге дейін беретін екінші спирттердің динамикалық кинетикалық ажыратылуын көрсетті. Қазіргі уақытта кеңінен қолданылатын DMAP катализаторының динамикалық кинетикалық ажыратуды қолдануды одан әрі дамыту бойынша жұмыстар жүргізілуде.
Энзимдік динамикалық кинетикалық ажыратылу
Бірнеше ферменттік динамикалық кинетикалық ажыратулар туралы хабарланған. PSL-ді қолданудың басты мысалы рацемиялық ацилоиндерді триэтиламин мен винил ацетаты бар ацилирлеуші агент ретінде тиімді түрде жояды. Төменде көрсетілгендей, препарат 75% шығымдылықпен және 97% э. е. Негізсіз, тұрақты кинетикалық ажырату пайда болды, нәтижесінде ацилденген өнімнің > 99% - ы 45% - ға, ал бастапқы материалдың 53% - ы 92% - ға жетеді. Тағы бір керемет, бірақ жоғары өнімділік емес мысал - (±) 8 амино 5,6,7,8 тетрагидрохинолиннің кинетикалық ажыратылуы. Candida antarctica липаза B (CALB) толуол мен этил ацетатында 324 сағат бойы әсер еткенде, қалыпты кинетикалық ажыратылуы пайда болады, нәтижесінде бастапқы материалдың 97% - ы 45% - ға, ацилденген амин өнімінің > 97% - ы 45% - ға жетеді. Алайда реакцияны 40-48 сағат араластырған кезде рацемиялық бастапқы материал және ацилденген өнімнің > 95% -ы > 60% -ы қалпына келтіріледі. Бұл жағдайда реакцияға ұшырамаған бастапқы материал димерлік энамин арқылы in situ рацемизацияланады, нәтижесінде энантиопур ацилденген амин өнімінің 50% -дан астамы қалпына келтіріледі.
Химоферменттік динамикалық кинетикалық қарыштық
Бастапқы материалды рацемизациялау үшін химиялық реагент / катализаторды және бір энантиомермен селективті реакция жасайтын ферментті пайдаланатын бірқатар процедуралар туралы хабарланған, оларды химиоэнзиматтық динамикалық кинетикалық шешімдер деп атайды. PSL C- мен рутений катализаторы (рацемизация үшін) бірге энантиопурлы (> 95% е) δ гидроксилактондарын өндіру үшін пайдаланылды. Жақында Беквалл CALB және рутенийді рацемизациялау кешенін пайдалана отырып, 99% -ға дейінгі өнімділікпен және 99% -дан жоғары е-мен екіншілік спирттерді шешті. Химоферменттік динамикалық кинетикалық ажыратылудың екінші түрі палладиймен бірге аллиль ацетатынан π аллиль кешенін қамтиды. Мұнда рацемизация ацетат жоғалтумен бірге жүреді, төмендегідей, ауыспалы металл орталығымен катиондық кешенді құрайды. Палладийдің осы реакцияны жеңілдететіндігі, ал рутенийдің ұқсас реакцияға әсер ететіндігі көрсетілді, ол төменде көрсетілген.
Параллельді кинетикалық ажыратылуы
Паралель кинетикалық ажыратылымда (ПКР) рацемиялық қоспа екі энантиомерлік емес өнімді қалыптастыру үшін реакцияға түседі, көбінесе мүлдем басқа реакциялық жолдармен. PKR-де түрлендіру мен ee арасында компромистік қатынас болмайды, өйткені қалыптасқан өнімдер энантиомерлер емес. ПКР-ның бір стратегиясы - реакциялық қоспадан реакциялық реакциясын екінші рет қайталайтын реакциялық жағдайларға ұшырату арқылы реакциялық реакциядағы ең аз реакциялық энантиомерді (қажетті хиральді катализаторға қарай) алып тастау, бұл реакция жылдамдығы шамамен бірдей. Осылайша, екі энантиомер де әртүрлі жолдармен бірдей мөлшерде тұтылады. PKR эксперименттері стереодивергентті, аймақтық дивергентті немесе құрылымдық дивергентті болуы мүмкін. Бүгінгі күнге дейін ең тиімді PKR-дің бірі 1998 жылы Йошито Кишимен орындалды; рацемиялық стероидты кетонды CBS-пен азайту стереоселективті азайтуды әкелді, төмендегідей > 99% ee екі диастереомерді өндірді. PKR ферменттік катализаторларды қолдану арқылы да жүзеге асырылған. Mortierella isabellina NRRL 1757 саңырауқұлағын қолдану арқылы рацемиялық β-кетонитрилдерді азайту екі диастереомерді береді, оларды бөліп, қайта окистендіре отырып, жоғары энантиопур β-кетонитрилдерді алуға болады. Алайда, синтетикалық жағынан өте пайдалы параллель кинетикалық шешімдер әлі табылмаған. Қабылдауға болатын ee's және өнімділік беретін бірқатар процедуралар ашылды, бірақ өте іріктеп алынған параллель кинетикалық ажыратуды беретін және тек қана біршама іріктеп алынған реакцияларды емес, өте аз мысалдар бар. Мысалы, Фудың 4 алкиналдың параллель кинетикалық ажыратылуы төмен өнімділікте өте энантиобағатталған циклобутанонды және төмендегідей аз энантиобағатталған циклопентенонды береді. Теориялық тұрғыдан алғанда, параллель кинетикалық ажыратылым өнімдердің ең жоғары ee's-ін береді, өйткені әрбір қажетті өнімді тек бір энантиомер береді. Мысалы, s=49 екі қосымша реакция үшін де 100% түрлендіру 50% өнімділік пен 96% ээ өнімдерін береді. Бұл мәндер қарапайым кинетикалық ажырату үшін s=200 талап етеді. Осылайша, PKR-дің уәдесі көп көңіл аударуды жалғастыруда. Киши КБС-ін қысқарту осы уәдесін орындайтын бірнеше мысалдардың бірі болып табылады.