NMR Methods for the Unambiguous Identification of meso-Compounds and the Racemate of Their Corresponding Enantiomers
Final Report Abstract
Das Ziel des Projekts war die eindeutige Identifizierung von meso-Verbindungen und/oder von den Racematen der entsprechenden Enantiomere mit Hilfe der NMR-Spektroskopie. Vor dem Projekt war es lediglich im sogenannten trivialen Fall (einer prochiralen CH2-Gruppe im Symmetriezentrum) und im Fall von eindeutigen Zuordnungen durch HMBC-Korrelationen möglich, eine meso-Verbindung in einer chiralen Umgebung festzustellen. Bei komplexeren Spinsystemen und im Fall der Racemate gab es diese Möglichkeit bisher nicht. Zudem können passiv gekoppelte Spins sogar im trivialen Fall die Identifizierung stark erschweren oder sogar unmöglich machen. Im Projekt wurde deshalb das Problem auf mehreren Ebenen angegangen: Zum einen sollten chirale Medien untersucht bzw. entwickelt werden, die die Unterscheidung der chiralen Molekülteile in einer isotropen und auch anisotropen Phase zur Nutzung anisotroper NMR-Parameter erlauben. Zum anderen sollten eine Vielzahl spezieller Experimente für spezifische homonukleare Entkopplung, spezifische Kopplungsevolution und effizienten Transfer über das Symmetriezentrum der Moleküle hinweg für protonenreiche sowie protonendefiziente und deuterierte Substanzen entwickelt werden. In der Umsetzung wurden mehrere chirale Medien entwickelt, unter anderem mit Eu(BINOL)3Li3 ein neuartiges Lanthanides Shift Reagens, das auch für moderne Tisch-Spektrometer von hohem Interesse sein dürfte, und mit vernetztem Menthol-Styrol ein frei skalierbares chirales Orientierungsmedium für apolare Lösungsmittel. Bei den homonuklear entkoppelten Sequenzen wurden etablierte Sequenzen erfolgreich umgesetzt, aber insbesondere mit BASEREX und dem SHACA-HSQC eine neue Art der selektiven Inversion gefunden, die weit über die Klasse der meso-Verbindungen hinaus Bedeutung haben wird. Mit dem TSE-PSYCHEDELIC konnte die selektive Kopplung in vorher nicht für möglich gehaltener Qualität umgesetzt und diverse Sequenzen für den Transfer über das Symmetriezentrum erfolgreich eingesetzt werden. Weiterhin wurden Vorexperimente für 13C,13C-Korrelationen in protonendefizienten Proben entwickelt, ein Experiment zur hochgenauen Bestimmung quadrupolarer Kopplungen für deuterierte Proben sowie eine allgemeine Methode zur Bestimmung der relativen Konfiguration flexibler Moleküle vorgestellt.
Publications
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A. Bodor, J. D. Haller, C. Bouguechtouli. F. X. Theillet, L. Nyitray, B. Luy
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