chirale phasen für die gc - universität münster · • normalphasen-, sowie...
TRANSCRIPT
Chirale Phasen für die GC
Verschiedenartige Derivatisierung aller OH-Gruppen des Cyclodextrins möglich. Ohne Derivatisierung haben diese stationären Phasen keine enantiomere Selektivität
Der Cyclodextrinkorpus bietet eine große Oberfläche für die Interaktion mit Probemolekülen.
Außenseite Hydroxylgruppen oder Derivatisierungen (2,3,6)
Hydrophile Oberfläche
Innenseite Sauerstoff und Methylwasserstoffe
Hydrophobe Oberfläche
α,β,γ,-Cyclodextrine werden direkt an die immobilisierte stationäre Phase (Dimethylpolysiloxane) einer GC-Säule gebunden
Cyclodextrin Chemical name Glucose Units Cavity Size Stereogenic centers
Alpha (α) Cyclohexylamylose 6 4.7 – 5.2 Å 30
Beta (β) Cycloheptylamylose 7 6.0 – 6.5 Å 35
Gamma (γ) Cyclooctylamylose 8 7.5 – 8.5 Å 40
http://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/Supelco/General_Information/1/T411101-oem-chiral.pdf
Trennung der Enantiomere durch
• Passform des Analyten in die CD-Röhrenstruktur (Molekülaufbau und –gewicht) • Wechselwirkung mit der Innenseite des CD • Wechselwirkung mit der Außenseite des CD
Trennmechanismus
Beispiele:
Je größer der Cyclodextrinring, desto mehr Hydroxylgruppen stehen für eine Derivatisierung zur Verfügung. Durch die Verwendung von α-,β- und γ-Cyclodextrinen steht eine sehr große Auswahl an Trennsäulen zur Verfügung.
Supelco α-DEX 120 20% permethylated α-cyclodextrin in SPB-35 poly(35% diphenyl/65% dimethylsiloxane)
Terpenes and tertiary amines Surface and Inclusion
Astec CHIRALDEX B-DM 2,3-di-O-methyl-6-t-butylsilyl derivative of β-cyclodextrin
Aliphatic, olefenic, and aromatic enantiomers
Surface and Inclusion
Astec CHIRALDEX G-TA
2,6-di-O-pentyl-3-trifluoroacetyl derivative of γ-cyclodextrin
Oxygen containing analytes in the form of alcohols, ketones, acids, aldehydes, and lactones; halogenated compounds
Surface
Astec CHIRALDEX B-DA
2,6-di-O-pentyl-3-methoxy derivative of β-cyclodextrin
Heterocyclics, some multi-ring lactones, aromatic amines, sugars, certain amino acid derivatives, bicyclics, epoxides.
Inclusion
http://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/Supelco/General_Information/1/T411101-oem-chiral.pdf
1. (±)-(1-Phenyl)ethanol 2. (±)-α-(Trifluoromethyl)benzylalcohol 3. (±)-α-Methyl benzyl butyrate 4. (±)-(1-Phenyl)pentanol
94-0340 Supelco GC Analysis of Phenylethanol Enantiomers on
β-DEX™ 120
column: β-DEX 120, 30 m × 0.25 mm I.D., 0.25 µm (24304) oven: 120 °C inj. temp.: 200 °C detector: FID, 300 °C carrier gas: helium, 20 cm/sec injection: 1 µL, 100:1 split sample: 0.5 mg/mL each analyte in methylene chloride
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/analytical/supelco/940340?lang=de®ion=DE
G004397 Supelco GC Analysis of Alkyldiol Enantiomers on
Astec® CHIRALDEX® G-TA
column: Astec CHIRALDEX G-TA, 40 m x 0.25 mm I.D., 0.12 µm (73034AST) oven: 80 °C (5 min), 5 °C/min to 130 °C carrier gas: hydrogen, 25 psi injection: 1 µL, 100:1 split
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/supelco/g004397?lang=de®ion=DE
1,2. Propanediol 3,4. Pentanediol 5,6. Hexanediol 7,8. Octanediol
1 2
3 4 5 6
7 8
G005074 Supelco GC Analysis of 1,2,3,4-Tetrahydro-1-Naphthylamine Enantiomers (N-Acetyl Derivatives) on
Astec® CHIRALDEX® B-DA
column: Astec CHIRALDEX B-DA, 30 m x 0.25 mm I.D., 0.12 µm (72023AST) oven: 180 °C inj. temp.: 250 °C detector: FID, 250 °C carrier gas: helium, 30 psi
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/analytical/supelco/g005074?lang=de®ion=DE
G005082 Supelco GC Analysis of 1-Phenylethylamine Enantiomers (N-Chloroacetyl Derivatives) on
Astec® CHIRALDEX® B-DM
column: Astec CHIRALDEX B-DM, 30 m x 0.25 mm I.D., 0.12 µm (77023AST) oven: 150 °C inj. temp.: 250 °C detector: FID, 250 °C carrier gas: helium, 30 psi injection: 1 µL, 80:1 split sample: 3 mg/mL in methylene chloride
1: S(-)-1-phenylethylamine (N-chloroacetyl derivative) 2: R(+)-1-phenylethylamine (N-chloroacetyl derivative)
1
2
1&2: 1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthylamine enantiomers (N-acetyl derivatives)
2 1
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/analytical/supelco/g005082?lang=de®ion=DE
http://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/Supelco/General_Information/1/T411101-oem-chiral.pdf
applications
Quellen/Links
product information:
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/analytical/supelco/940340?lang=de®ion=DE
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/supelco/g004397?lang=de®ion=DE
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/analytical/supelco/g005074?lang=de®ion=DE
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/analytical/supelco/g005082?lang=de®ion=DE
Chirale Phasen für die HPLC
Hersteller
Chiral Technologies (Daicel group) Chiralcel® OD-H, OJ-H, OJ-RH, Chiralpak® AD-H, IA, IB, IC, IE
Regis® Technologies Pirkle Whelk -O1
Astec® Supelco®(Sigma-Aldrich) CHIROBIOTIC™ Chiral HPLC Columns
.
Amylose tris (3,5-dimethylphenylcarbamat)
Chiralpak ® AD-H Chiralpak ® IA
coated
traditionelle Technik: physikalische Applikation der Polysaccharid- Derivate auf 5µm silica gel.
immobilized
neuere Technik: Polysaccharid Derivate werden zunächst gecoated, dann immobilisiert und dadurch permanent an 5µm silica gebunden
Vorteile:
• geringe Anschaffungskosten
Vorteile:
• alle organischen Lösungsmittel verwendbar
• Reversed Phase Chromatographie möglich
• längere Haltbarkeit
Nachteile:
• nur wenige organische Lösungmittel sind verwendbar
• eigene Säule für Reversed Phase Chromatographie nötig
• geringe Haltbarkeit der Phase
Nachteile:
• höhere Anschaffungskosten
.
Cellulose tris (3,5-dimethylphenylcarbamat)
Chiralpak ® OD-H Chiralpak ® IB
coated
traditionelle Technik: physikalische Applikation der Polysaccharid- Derivate auf 5µm silica gel.
immobilized
neuere Technik: Polysaccharid Derivate werden zunächst gecoated, dann immobilisiert und dadurch permanent an 5µm silica gebunden
Vorteile:
• geringe Anschaffungskosten
Vorteile:
• alle organischen Lösungsmittel verwendbar
• Reversed Phase Chromatographie möglich
• längere Haltbarkeit
Nachteile:
• Nur wenige organische Lösungmittel sind verwendbar
• Eigene Säule für Reversed Phase Chromatographie nötig
• Geringe Haltbarkeit der Phase
Nachteile:
• höhere Anschaffungskosten
nur in immobilisierter Form erhältlich, wegen starker Löslichkeit der Phase in organischen Lösungsmitteln
Amylose 3,5-dichlorophenylcarbamat Cellulose -3,5-dichlorophenylcarbamat
Chiralcel® IE Chiralcel® IC
min0 2.5 5 7.5 10 12.5 15 17.5
mAU
0
250
500
750
1000
1250
1500
1750
6.3
07
7.0
56
7.8
76
10.1
53
# Meas. Ret. Time Height Height % Area Area %
-----------------------------------------------------------------------------------
1 6.307 244.045 5.916 2241.731 3.803
2 7.056 213.123 5.166 2010.808 3.411
3 7.876 1907.456 46.238 27339.621 46.375
4 10.153 1760.711 42.680 27361.793 46.412
-----------------------------------------------------------------------------------
OD-H, Hex:iPrOH 98:02, 1 mL/min
racemic mixture of 3
endo-3 (racemic)
exo-3 (racemic)
Applikationsbeispiele
Chiralpak® OD-H
S. Otto, F. Bertoncin, J. B. F. N. Engberts, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7702-7707.
Eluenten: Hexan/2-Propanol= 98/2; Fluss: 1mL/min
min0 2.5 5 7.5 10 12.5 15 17.5
mAU
0
50
100
150
200
250
6.3
86
7.1
62
8.0
97
10.4
58
# Meas. Ret. Time Height Height % Area Area %
-----------------------------------------------------------------------------------
1 6.386 5.864 1.660 45.546 1.018
2 7.162 3.335 0.944 29.258 0.654
3 8.097 296.643 83.987 3697.226 82.620
4 10.458 47.358 13.408 702.962 15.709
-----------------------------------------------------------------------------------
OD-H, Hex:iPrOH 98:02, 1 mL/min
G -mod08 TP 5 °C, 40 h -Quadruplex DNA - h-tel - 12 mol%, MOPS 10mM, KCl 50mM, rPyP4Cu - 10 mol%,
Applikationsbeispiele
Chiralpak® OD-H
exo-3 (22% ee)
endo-3 (68% ee)
Eluenten: Hexan/2-Propanol= 98/2; Fluss: 1mL/min
M. Wilking, U. Hennecke, Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 6940-6945.
Chiralpak AD-H (normal phase)
Applikationsbeispiele
(±)-Hydrobenzoin
CHIRALPAK® AD-H 250 x 4.6mm / 5µm Mobile Phase Composition n-hexane / ethanol = 85 / 15
https://search.daicelchiral.com/id/595
Chiralpak IA (normal phase)
Applikationsbeispiele
CHIRALPAK® IA 250 x 4.6mm / 5µm Mobile Phase Composition: n-hexane / dichloromethane = 50 / 50
1,1´-Bi-2-naphthol
https://search.daicelchiral.com/id/259
Regis® Technologies Pirkle Whelk -O1
Chirale Phasen für die HPLC
Regis® Technologies Pirkle Whelk -O1
CSP: 1-(3,5-dinitrobenzamido)tetrahydrophenanthrene kovalent gebunden an sphärische Silica Partikel (5µm)
• verwendbar mit allen organischen Lösungsmitteln, in einem pH-Bereich von pH 2,5 – pH 7,5. • lange Haltbarkeit • Normalphasen-, sowie Reversed-Phase-Chromatographie möglich. • Erhältlich als R,R- and S,S- Konfiguration: Änderung der Elutionsreihenfolge Vorteil für präparative Trennungen.
“The Whelk-O 1 is useful for the separation of underivatized enantiomers in a number of families including amides, epoxides, esters, ureas, carbamates, ethers, aziridines, phosphonates, aldehydes, ketones, carboxylic acids, alcohols and non-steroidal antiinflammatory drugs (NSAIDs).
This π- electron acceptor/π-electron donor phase exhibits an extraordinary degree of generality. The broad versatility observed on the Whelk-O 1 column compares favorably with polysaccharide derived chiral stationary phases.“
(from: „Chiral Stationary Phases“ by Regis Technologies http://www.registech.com/Images/Chiral_2008.pdf)
Regis® Technologies Pirkle Whelk -O1
http://www.registech.com/chiral-applications/chiral-separations-by-hplc/ibuprofen
http://www.registech.com/chiral-applications/chiral-separations-by-hplc/stilbene-oxide
http://www.registech.com/chiral-applications/chiral-separations-by-hplc/lorazepam
Applikationsbeispiele
Astec® Supelco®(Sigma-Aldrich) CHIROBIOTIC™ Chiral HPLC Columns
Chirale Phasen für die HPLC
Chirobiotic™ T
auf sphärischem Silica (5 µm) 4- oder 5-fach kovalent gebundene, makrocyclische Naturstoffe
Teicoplanin Vancomycin
Trennung durch:
Kombination mehrerer Mechanismen pro Molekül
4 Taschen umgeben von
23 chiralen Zentren
3 Taschen umgeben von
18 chiralen Zentren
• π-π-Interaktionen • H-Bindung • dipole stacking • sterisch
• ionisch • Einschluß • Verteilung
R= CH3-decanoic acid
Chirobiotic™ V
G004537 Supelco HPLC Analysis of o-Tyrosine Enantiomers on
Astec® CHIROBIOTIC® T
column: CHIROBIOTIC T, 25 cm x 4.6 mm I.D., 5 µm particles(12024AST) mobile phase: [A] water; [B] ethanol; (50:50, A:B) flow rate: 1 mL/min
G004402 Supelco HPLC Analysis of 3,5-tBu-MeOBIPHEP Enantiomers on
Astec® CHIROBIOTIC® V
column: CHIROBIOTIC V, 25 cm x 4.6 mm I.D., 5 µm particles (11024AST) mobile phase: [A] n-hexane; [B] 10% ethanol in n-hexane; (75:25, A:B) flow rate: 1 mL/min
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/supelco/g004537?lang=de®ion=DE
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/supelco/g004402?lang=de®ion=DE
http://www.registech.com/chromatography/chiral-chromatography/pirkle-type-chiral-columns
Quellen/Links
http://chiraltech.com/eu/
http://chiraltech.com/wp-content/uploads/2014/07/A1a_Polysaccharides-Selectors-PPT-Pres.pdf
http://www.sigmaaldrich.com/analytical-chromatography/hplc/columns/chiral/chirobiotic.html
http://www.sigmaaldrich.com/analytical-chromatography/hplc/columns/chiral/chirobiotic-t.html
http://www.sigmaaldrich.com/analytical-chromatography/hplc/columns/chiral/chirobiotic-v.html
http://www.sigmaaldrich.com/analytical-chromatography/analytical-products.html?TablePage=22253529
http://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/Supelco/General_Information/t408131.pdf
http://www.sigmaaldrich.com/content/dam/sigma-aldrich/docs/Supelco/General_Information/1/T411101-oem-chiral.pdf
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/supelco/g004537?lang=de®ion=DE
http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/supelco/g004402?lang=de®ion=DE
http://www.registech.com/chiral-applications/chiral-separations-by-hplc/ibuprofen
http://www.registech.com/chiral-applications/chiral-separations-by-hplc/stilbene-oxide
http://www.registech.com/chiral-applications/chiral-separations-by-hplc/lorazepam
http://www.registech.com/chiral-applications/chiral-separations-by-hplc/hydrobenzoin
applications
product information:
product information:
applications
product information:
applications
S. Otto, F. Bertoncin, J. B. F. N. Engberts, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7702-7707.
M. Wilking, U. Hennecke, Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 6940-6945.
https://search.daicelchiral.com/id/595
https://search.daicelchiral.com/id/259