Sıcaklık düşüşü, kiralite dönüşümünü tetikliyor

Asimetrik reaksiyonun enantiyoseçiciliği tepetaklak oldu!

Bilim adamları, asimetrik reaksiyon sıcaklığının 0° C  ila -44 ° C arasında değiştirilmesinin, enantiyoseçiciliğini tersine çevirdiğini ve homokiralitenin canlı organizmalardan neden kaynaklandığının anlaşılmasına katkıda bulunduğunu gözlemledi.

Doğa neredeyse her zaman L-amino asitler ve D-şekerleri üretir ancak bilim adamları bu homokiralitenin nasıl başladığını tam olarak anlamazlar. Kiral ürünün, kendi oluşumunu kataliz ettiği bir reaksiyon olan asimetrik otokataliz reaksiyonunun önemli rol oynadığı düşünülmektedir. Kiral bir tetikleme, reaksiyonu başlatır ve ürünün ilk kiralite derecesini belirler, sonra otokataliz reaksiyonu, son ürünü, olası en yüksek enantiyomerik haline sürükler.

Reaksiyon sıcaklığının 0° C’den -44 ° C’ye düşürülmesi, reaksiyonun enantioseçiciliğini tersine çeviriyor.

Çeşitli koşullar altında pirimidil alkanolün otokatalizini inceleyen yeni bir araştırma, bizi gerçeğe daha da yaklaştırabilir. Japonya’nın Tokyo Üniversitesi’nden Kenso Soai ve meslektaşları ile Amerika’nın Merck Araştırma Laboratuvarları, sıcaklığın 0°C’den -44°C’ye değiştirildiğinde, 0°C’de S konfigürasyonunda olan tepkime ürünlerinin, -44°C’de R konfigürasyonuna dönüştüğünü buldular. Ekip, bu reaksiyon sıcaklıklarını farklı kiral amin ve alkol tetikleyicileri ile test etti ve sadece sıcaklığın ürünün kiralitesini etkilediğini buldu.

Soai’ya göre mevcut sonuçların en önemli çıkarımı, ‘Orijinal tetikleyicinin kiralitesi, her zaman ürünün mutlak konfigürasyonunu belirlemez’. Bu alışılmadık davranış, tüm L-amino asitlerin sentezini tetikleyen orijinal kiral bileşiğin, farklı koşullar altında bir D-amino asit üretebileceği anlamına gelebilir.

İngiltere Southampton Üniversitesi’nde asimetrik katalizör konusunda uzman olan Ramon Rios Torres, sonuçların çok ilginç olduğunu ve kimyagerlerin reaksiyon mekanizmaları hakkında var olan yerleşmiş fikirleri ile ilgili bazı önemli soruları gündeme getirdiğini söylüyor. ‘Bu sonuçlar, farklı reaksiyonlara uygulanabilirse, büyük ilgi olacaktır çünkü aynı katalizör ile bir reaksiyonun iki enantiyomerini de elde edebiliriz, ancak bu durum şu an için çok uzak’ diye ekliyor.

Sıcaklık kontrolünün arkasındaki mekanizma net değil, ancak ekip bu mekanizmanın, reaksiyon ilerlerken oluşan agregasyonla(çökeltiyle) alakalı olabileceğine dair bir spekülasyonda bulunuyor ve enantiyoseçiciliğin nasıl terse döndüğünü araştırmaya devam ediyor.

Kaynak : chemistryworld.com