Diastereoselectiviteit

Diastereoselectiviteit is een vorm van stereoselectiviteit in chemische reacties waarbij de vorming van diastereomeren wordt geprefereerd ten opzichte van andere diastereomeren. Diastereomeren zijn stereoisomeren die geen enantiomeren zijn; ze zijn dus stereochemisch verschillend maar geen spiegelbeelden van elkaar. In tegenstelling tot enantioselectiviteit, die de verhouding tussen enantiomeren bepaalt, gaat diastereoselectiviteit over de verhouding tussen verschillende diastereomeren die in een reactie ontstaan.

De mate van diastereoselectiviteit wordt uitgedrukt als de diastereomerie-ratio (dr), bijvoorbeeld een dr van 9:1 betekent dat negen delen van de gewenste diastereomeer worden gevormd ten koste van één deel van het andere. Soms komt een enantiomerie-excess (ee) voor als er ook een zekere enantioselectiviteit aanwezig is. De dr wordt meestal bepaald met analytische methoden zoals NMR, HPLC of gaschromatografie.

Diastereoselectiviteit wordt bepaald door factoren zoals substrate control en reagent control. Substraatcontrole verwijst naar bestaande stereocentra in het substraat die de komende stap sturen. Reagentcontrole houdt in dat een chiraal katalysator of een chiraal hulpmiddel (auxiliair) de voorkeur in de richting van een bepaald diastereomeer bepaalt. Veelvoorkomende strategieën zijn het gebruik van chiraal gereedschap (bijv. Evans-auxiliairs in aldolreacties) of chiraal katalyse, en het kiezen van specifieke reactieschema’s zoals aldolreacties en Diels-Alder-reacties. In Diels-Alder-reacties kan de endo- versus exo-selectiviteit de diastereomerie sterk beïnvloeden, vaak verklaard door transition-state-onderlinge interacties.

Toepassingen van diasteroselectieve syntheses zijn cruciaal voor de efficiënte en selectieve productie van complexe moleculen, waaronder farmaceutische verbindingen, waar de gewenste diastereomeren de activiteit en toxiteit sterk kunnen bepalen.