Chirale Phasen für die GC

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1 Chirale Phasen für die GC 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 Å 30 Beta (β) Cycloheptylamylose Å 35 Gamma (γ) Cyclooctylamylose Å 40 Der Cyclodextrinkorpus bietet eine große Oberfläche für die Interaktion mit Probemolekülen. Verschiedenartige Derivatisierung aller OH-Gruppen des Cyclodextrins möglich. Ohne Derivatisierung haben diese stationären Phasen keine enantiomere Selektivität Außenseite Innenseite Hydroxylgruppen oder Derivatisierungen (2,3,6) Sauerstoff und Methylwasserstoffe Hydrophile Oberfläche Hydrophobe Oberfläche

2 Trennmechanismus 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 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. Beispiele: Supelco α-dex % 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

3 Supelco GC Analysis of Phenylethanol Enantiomers on β-dex 120 G Supelco GC Analysis of Alkyldiol Enantiomers on Astec CHIRALDEX G-TA 1. (±)-(1-Phenyl)ethanol 2. (±)-α-(trifluoromethyl)benzylalcohol 3. (±)-α-methyl benzyl butyrate 4. (±)-(1-Phenyl)pentanol ,2. Propanediol 3,4. Pentanediol 5,6. Hexanediol 7,8. Octanediol 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 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

4 G Supelco GC Analysis of 1,2,3,4-Tetrahydro-1-Naphthylamine Enantiomers (N-Acetyl Derivatives) on Astec CHIRALDEX B-DA G Supelco GC Analysis of 1-Phenylethylamine Enantiomers (N-Chloroacetyl Derivatives) on Astec CHIRALDEX B-DM 1: S(-)-1-phenylethylamine (N-chloroacetyl derivative) 2: R(+)-1-phenylethylamine (N-chloroacetyl derivative) 1&2: 1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthylamine enantiomers (N-acetyl derivatives) 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 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

5 Quellen/Links product information: applications

6 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

7 Amylose tris (3,5-dimethylphenylcarbamat) Chiralpak AD-H coated traditionelle Technik: physikalische Applikation der Polysaccharid- Derivate auf 5µm silica gel. Vorteile: geringe Anschaffungskosten Chiralpak IA immobilized. neuere Technik: Polysaccharid Derivate werden zunächst gecoated, dann immobilisiert und dadurch permanent an 5µm silica gebunden 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

8 Cellulose tris (3,5-dimethylphenylcarbamat) Chiralpak OD-H coated traditionelle Technik: physikalische Applikation der Polysaccharid- Derivate auf 5µm silica gel. Vorteile: geringe Anschaffungskosten Chiralpak IB immobilized. neuere Technik: Polysaccharid Derivate werden zunächst gecoated, dann immobilisiert und dadurch permanent an 5µm silica gebunden 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

9 Chiralcel IE Chiralcel IC Amylose 3,5-dichlorophenylcarbamat Cellulose -3,5-dichlorophenylcarbamat nur in immobilisierter Form erhältlich, wegen starker Löslichkeit der Phase in organischen Lösungsmitteln

10 Applikationsbeispiele Chiralpak OD-H OD-H, Hex:iPrOH 98:02, 1 ml/min racemic mixture of 3 mau 1750 endo-3 (racemic) exo-3 (racemic) min # Meas. Ret. Time Height Height % Area Area % Eluenten: Hexan/2-Propanol= 98/2; 1 Fluss: mL/min S. Otto, F. Bertoncin, J. B. F. N. Engberts, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118,

11 Applikationsbeispiele Chiralpak OD-H OD-H, Hex:iPrOH 98:02, 1 ml/min G-Quadruplex DNA - h-tel-mod08-12 mol%, MOPS 10mM, KCl 50mM, TPrPyP4Cu - 10 mol%, 5 C, 40 h mau 250 endo-3 (68% ee) exo-3 (22% ee) min # Meas. Ret. Time Height Height % Area Area % Eluenten: Hexan/2-Propanol= 98/2; 1 Fluss: mL/min M. Wilking, U. Hennecke, Org. Biomol. Chem. 2013, 11,

12 Applikationsbeispiele (±)-Hydrobenzoin Chiralpak AD-H (normal phase) CHIRALPAK AD-H 250 x 4.6mm / 5µm Mobile Phase Composition n-hexane / ethanol = 85 / 15

13 Applikationsbeispiele 1,1 -Bi-2-naphthol Chiralpak IA (normal phase) CHIRALPAK IA 250 x 4.6mm / 5µm Mobile Phase Composition: n-hexane / dichloromethane = 50 / 50

14 Chirale Phasen für die HPLC Regis Technologies Pirkle Whelk -O1

15 Regis Technologies Pirkle Whelk -O1 CSP: 1-(3,5-dinitrobenzamido)tetrahydrophenanthrene kovalent gebunden an sphärische Silica Partikel (5µm) 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 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.

16 Applikationsbeispiele Regis Technologies Pirkle Whelk -O

17 Chirale Phasen für die HPLC Astec Supelco (Sigma-Aldrich) CHIROBIOTIC Chiral HPLC Columns

18 Chirobiotic T Chirobiotic V auf sphärischem Silica (5 µm) 4- oder 5-fach kovalent gebundene, makrocyclische Naturstoffe Teicoplanin 4 Taschen umgeben von 23 chiralen Zentren Vancomycin 3 Taschen umgeben von 18 chiralen Zentren R= CH3-decanoic acid Trennung durch: Kombination mehrerer Mechanismen pro Molekül π-π-interaktionen H-Bindung dipole stacking sterisch ionisch Einschluß Verteilung

19 G Supelco HPLC Analysis of o-tyrosine Enantiomers on Astec CHIROBIOTIC T G Supelco HPLC Analysis of 3,5-tBu-MeOBIPHEP Enantiomers on Astec CHIROBIOTIC V 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 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

20 Quellen/Links product information: applications S. Otto, F. Bertoncin, J. B. F. N. Engberts, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, M. Wilking, U. Hennecke, Org. Biomol. Chem. 2013, 11, product information: applications product information: applications