Dynamic crystallization processes of P-chiral phosphine oxides

Nieuwe enantiomeerzuivere syntheses met hoge opbrengst

Felix Kortmann beschrijft in zijn proefschrift nieuwe, op kristallisatie gebaseerde syntheseroutes waarmee men enantiomeerzuivere chemische verbindingen kan verkrijgen. Deze vorm van chemie is van groot belang voor de farmaceutische industrie.

Asymmetrische katalyse is over de jaren een onmisbaar concept geworden binnen de organische chemie. Vooral voor de farmaceutische onderzoeks- en ontwikkelingsindustrie, waarin enantiomeerzuivere verbindingen van cruciaal belang zijn, is het een zeer waardevolle werkwijze. Een enorme variëteit aan transformaties, waaronder enantioselectieve reductions en oxidations, directe nucleofiele addities, geconjugeerde addities, aldol reacties, allylische alkyleringen, Diels-Alder reacties, 1,3-dipolaire addities, een-yn cyclisaties, cyclopropaneringen en alkeenmetathese, wordt met regelmaat gebruikt op lab- en industriële schaal.

Chirale (vaak op fosfine/fosfor gebaseerde) liganden zijn de sleutelspelers in deze transformaties. Die zijn daarmee niet alleen enorm belangrijk voor fundamenteel onderzoek maar indirect ook voor het dagelijkse leven. Enantiomeerzuivere P-chirale fosfinoxiden zijn belangrijke bouwstenen voor fosfine-liganden en kunnen daarnaast ook zelf als potentiële liganden gebruikt worden. Hun synthese is nog steeds een aanzienlijke uitdaging en de ontwikkeling van betrouwbare, opschaalbare en betaalbare routes is een belangrijk onderzoeksonderwerp.

In zijn proefschrift richt Kortmann zich op innovatieve, op kristallisatie gebaseerde routes voor de synthese van enantiomeerzuivere P-chirale secundaire en tertiare fosfineoxiden. Deze dynamische kristallisatieprocessen en in het bijzonder kristallisatie geïnduceerde asymmetrische transformaties (KIAT) hebben het grote voordeel dat ze de intrinsieke 50% opbrengst-limiet van klassieke scheidingsmethoden kunnen overschrijden. Het ongewenste enantiomeer word in situ omgezet in de gewenste vorm waarmee in theorie één enkel enantiomeer in 100% opbrengst kan worden verkregen.

Het onderzoek van Felix Kortmann (Duitsland, 1983) werd verricht aan het Stratingh Instituut van de RUG en gefinancierd door NRSC-Catalysis. De nieuwe werkgever van Kortmann is DSM, waar hij werkt als Scientist Organic Chemistry.