Resoluutio (kemia)

Resoluutio tarkoittaa kemiassa erotusmenetelmää, jota käytetään puhtaiden enantiomeerien erottamiseen raseemisesta seoksesta. Resoluutio perustuu joko enantiomeerien erilaisiin kemiallisiin johdannaisiin tai enantiomeereista johdettujen diastereomeerien erilaisiin fysikaalisiin ominaisuuksiin. Resoluutiota käytetään laajasti kemianteollisuudessa esimerkiksi lääketeollisuudessa enantiomeerien seokseen, vaikka kaikkien resoluutiomenetelmien huono puoli verrattuna asymmetriseen synteesiin on korkeintaan 50% saanto.

Resoluutiomenetelmiä

Kiteyttämällä 

Kiteytykseen perustuvassa menetelmässä raseemisessa seoksessa olevista enantiomeereistä muodostetaan diastereomeerinen suola. Happamien yhdisteiden kuten karboksyylihappojen erotuksessa käytetään enantiomeerisesti puhtaita emäksisiä yhdisteitä, tyypillisimmin optisesti aktiivisia amiineja. Tällaisia ovat muun muassa metyylibentsyyliamiini, brusiini ja kinkonidiini. Karboksyylihapoista voidaan muodostaa myös esteri, kun niiden annetaan reagoida optisesti aktiivisen alkoholin tai alkoksidin kanssa. Emäksisten orgaanisten yhdisteiden resoluutioon käytetään optisesti aktiivisia happoja kuten viinihappoa, mantelihappoa ja kamferisulfonihappoa. Eri enantiomeereista johdetut diastereomeerit eroavat toisistaan. Niillä voi olla esimerkiksi erilainen sulamispiste ja liukoisuus. Kiteytykseen perustuvassa resoluutiossa tyypillisesti halutusta enantiomeerista muodostettu diastereomeeri on niukkaliukoisempi ja kiteytyy ulos liuottimesta. Toisesta enantiomeerista muodostettu diastereomeerinen suola jää liuokseen. Resoluutiota kiteyttämällä käytetään muun muassa naprokseenin tuotannossa.

Kromatografisesti 
Enantiomeerien erottaminen voidaan suorittaa käyttäen hyväksi korkean erotuskyvyn nestekromatografiaa eli HPLC-menetelmää. Tässä menetelmässä sekä paikallaan pysyvä faasi on kiraalinen ja vain tiettyä enantiomeeria. Eri enantiomeerit vuorovaikuttavat eri tavoin stationäärifaasin kanssa ja niiden retentioaika on erilainen. Näin ollen yhdisteen eri enantiomeerit kulkeutuvat kromatografiakolonnin läpi eri nopeuksilla ja erottuvat toisistaan. Resoluutio käyttäen HPLC-menetelmää soveltuu lähinnä laboratoriomittakaavaan.

Kineettinen resoluutio 
Kineettisessä resoluutiossa enantiomeerien erottuminen perustuu niiden erilaisiin reaktionopeuksiin kiraalisen resoluutioreagenssin kanssa. Kineettisissä resoluutioissa tyypillisimmin tarpeeton väärän stereokemian omaava enantiomeeri reagoi nopeammin kuin haluttu tuote, jolloin haluttu tuote jää reagoimattomana liuokseen ja voidaan erottaa. Kineettisissä resoluutioissa voidaan käyttää kiraalisia apuaineita, mutta teollisuudessa käytetyimpiä ovat entsyymit. Erityisesti amideja ja estereitä hajottavat hydrolaasit ovat yleisessä käytössä.

Lähteet

Erotusmenetelmät
Stereokemia