enantioselektiven

Die Enantioselektivität beschreibt die Eigenschaft eines chemischen Prozesses, bevorzugt eines Enantiomerenpaars gegenüber dem anderen zu bilden. Enantiomere sind Spiegelbild-Partner, die sich nicht durch eine Rotationsachse übereinanderlegen lassen. Enantioselektive Reaktionen erzeugen daher eine Überschusshaltung eines Enantiomers, was besonders in der pharmazeutischen, chemischen und materialwissenschaftlichen Praxis von Bedeutung ist.

Der zugrundeliegende Mechanismus beruht oft auf einer chiralen Umgebung, die durch einen chiralen Katalysator oder eine chirale Hilfssubstanz geschaffen wird. Unterschiedliche Übergangszustände oder Reaktionspfade führen zu unterschiedlichen Aktivierungsenergien für die beiden Enantiomeren, wodurch eines bevorzugt entsteht. Die Stärke der Enantioselektivität wird meist als enantiomerischer Überschuss (ee) angegeben, definiert als der prozentuale Anteil des bevorzugten Enantiomers minus den Anteil des anderen Enantiomers.

Enantioselektive Strategien umfassen organische und metallkatalysierte Ansätze sowie Biokatalyse. Typische Methoden sind asymmetrische Hydrierung, die Sharpless-Epoxidation, die enantioselektive Diels-Alder-Reaktion und andere Reaktionen, bei denen chirale Katalysatoren oder Enzyme eine selektive Produktbildung steuern. Die Wahl des Katalysators, des Lösungsmittels, der Temperatur und anderer Bedingungen beeinflusst die erzielte ee.

Anwendungen dieser Enantioselektivität liegen vor allem in der Entwicklung von Arzneistoffen, Agrochemikalien und funktionalen Materialien, bei denen unterschiedliche Enantiomere unterschiedliche biologische Aktivität zeigen oder sogar unterschiedliche Wirkungen besitzen. Die Bestimmung der ee erfolgt üblicherweise mittels chiraler HPLC oder GC, Polarimetrie oder NMR-gestützter Methoden.