Stereoselektiolla

Stereoselektiolla tarkoitetaan kemiallisessa reaktiossa syntyvien stereoisomeerien valikoivaa muodostumista. Tietyn reaktion olosuhteet voivat suosia yhtä stereoisomeeria enemmän kuin toista, jolloin lopputuotteet ovat enimmäkseen kyseistä stereoisomeeria.

Stereoselektiivisyyden päätyypit ovat enantioselektiivisyys ja diastereoelektiivisyys. Enantioselektiivisyys viittaa yhden enantiomeerin muodostumisen dominointiin toiseen, jolloin syntyy epätasapainoinen, käsite: ee. Diastereoselektiivisyys tarkoittaa suosimista yhdestä diastereomeeristä toisen diastereomerin kustannuksella, eli dr-arvo määrittelee diastereomäärät. Molemmat ilmiöt voidaan mitata erikseen tai samassa reaktiossa.

Mittarit ja laskentatavat: Enantiomeric excess (ee) kuvaa miten paljon pääasiallinen enantiomeeri on määrällisesti suurempi kuin toinen: ee = [(a − b) / (a + b)] × 100 %, missä a ja b ovat kyseisen enantiomeerien määrät. Diastereomeric ratio (dr) kuvaa kahden diastereomeerin muodostuman suhteen. Tarkemmat arvot kertautuvat vaakatasoon ja tulkintaan liittyvissä kokonaisuuksissa.

Tekijät: Stereoselektiivisyyteen vaikuttavat substraatin rakenne, käytetty katalyytti (chiral katalyytit tai chiral auxiliaries), reaktio-mekanismi, liuotin, lämpötila sekä reaktion olosuhteet. Pienetkin muutokset voivat kääntää ee- ja dr-arvoja.

Esimerkkejä: Asymmetrinen reduktio tai hydrogenaatio, Sharplessin epoksidaatio sekä Diels–Alder -reaktio, joissa käytetään kiertyvää katalyysia tai auxilkuja. Näiden menetelmien tarkoituksena on saavuttaa hallittu stereokeemia.

Sovellukset: Stereoselektiivisyyttä hyödynnetään lääkeainetuotannossa, luonnon tuotteiden synteesissä sekä materiaalitutkimuksessa, joissa eri stereoisomeerien biologinen aktiivisuus ja ominaisuudet voivat poiketa huomattavasti.