Asimetrik Sentez / Asimetrik Sentez Hakkında...

Asimetrik Sentez

Doğada bulunan bir çok madde optikçe aktifdir Yani asimetrik/kiral karbon(sadece karbon olması şart değil, azot, kükürt, fosfor da olabiliyor) atomu içerir ya da en genel haliyle ayna görüntüleri birbiriyle çakışmaz

Bir organik molekülün sadece tek bir enantiomerini sentezlemek için takip edilen genel olarak 3 yol vardır

1 Rasemik karışımların değişik metodlarla ayrılması
2 Kiral yardımcı maddeler kullanarak sentezlenmesi
3 Sentezleri sırasında kiral katalizör kullanılması

Bu her üç başlık da kendi başına bir konudur



Asimetrik Sentezin Mantığı
Doğada bazı moleküllerin nasıl enantiyosaf bulunduğu (veya daha genel olarak doğanın her düzeyindeki asimetri) ilginç bir mevzudur ama başka bir yazının konusudur Zaten mekanizması da çok başkadır Bizim ilgimiz istediğimiz moleküllerin mümkün olduğunca enantiyosaf bir halde, yüksek verimle, ucuza asimetrik sentezidir

simetrinin kendiliğinden bozulması (spontaneous symmetry breaking) adlı istisnai durumu bir yana koyarsak, asimetrik sentezin herhangi bir aşamasında kiral bir maddenin kullanımı zorunludur Bu kullanım başta ve ortada olabileceği gibi sonda da olabilir En basidi başlangıç maddenizi veya kullandığınız reagenti kiral alırsınız (aslında kiral olması yetmez, belli derecede enantiyosaf olmalıdır) ve maddenizin enantiyosaflık derecesine göre ürününüzü elde edersiniz Tabi burada ürününüzün rasemikleşme hızı da önemlidir Eğer çok hızlı rasemikleşiyorsa, neyle başlarsanız başlayın kar etmez

Başka bir yol ürününüzü rasemik halde elde edip sonradan ayırmaktır Bunun için bir yol ürünü kiral bir maddenin tek bir enantiyomeriyle muamele edip diastereomer çifti elde etmek ve bunları ayırmaktır Yapılabilecek başka bir şey de ütopik bir şekilde rasemik karışımı kiral kolonda ayırmaktır ama bu pratikte pek mümkün değildir

Bizi esas ilgilendiren kısım ise orta kısımdır yani tepkime sırasındaki yardımcı maddenin (genelde katalizör) kiral olduğu durum Bu bir enzim olabileceği gibi katalizör olarak kullanılabilen herhangi bir optikçe aktif molekül olabilir Hatta ve hatta kiral bir çözücü kullanmak bile bazen uygulanabilir Bu noktada işin içine yine termodinamik ve kinetik konuları girer Böyle bir metot, akiral bir maddeden kiral bir ürün elde ederken kullanılabileceği gibi rasemik bir karışımın tepkimesi sırasında da kullanılabilir Mantığı ise tepkimeye giren veya oluşan iki enantiyomerden birinin kiral yardımcı maddenin etkisiyle diğerinden daha hızlı tükenmesi/oluşmasıdır ki bu, Salih'in anlattığı kinetik ayırma yönteminin ta kendisidir Oysa biliyoruz ki enantiyomerler (çok yaklaşık) eş enerjilidir ve eninde sonunda (belki sonsuza yakın) eşit miktarda oluşacaklar Ama kinetiğin yardımıyla biz bir enantiyomeri daha büyük oranda elde edebiliyoruz