Vývoj alternativní syntézy činidla Sm-pdta pro chirální rozlišení aminokyselin pomocí NMR

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá přípravou chirálních posunových činidel [(R)- a (S)-1,2-diaminopropan-N,N,N',N'-tetraacetáto]samarátu sodného, zkráceně Sm-(R)-pdta a Sm-(S)-pdta, která mají schopnost rozlišit NMR signály enantiomerů aminokyselin při měření ve vodném prostředí. Cílem bylo vyvinout novou, efektivní a levnou metodu jejich přípravy, která by umožnila rutinní využití těchto činidel v laboratorní praxi, protože tato činidla jsou komerčně dostupná pouze v omezeném množství a jsou velmi nákladná. V práci je popsána vylepšená metoda dělení racemického 1,2-diaminopropanu na enantiomery ze snadno dostupných výchozích látek, a to kyseliny L-vinné a racemického 1,2-diaminopropanu. Dále byl vyvinut a optimalizován nový postup syntézy klíčového meziproduktu, kyseliny (R)- a (S)-1,2-diaminopropan-N,N,N',N'-tetraoctové z dihydrochloridu (R)- a (S)-1,2-diaminopropanu, ve kterém je zásadní nový syntetický krok, využívající tetrabenzylester této kyseliny a jeho odchránění hydrogenolýzou bez kontaminace cizími ionty. Tento postup vedl k získání zcela čisté bezvodé kyseliny ve vysokém výtěžku. Z kyseliny (R)- a (S)-1,2-diaminopropan-N,N,N',N'-tetraoctové byly úspěšně připraveny cílové komplexy Sm-(R)-pdta a Sm-(S)-pdta ve vysokém výtěžku i čistotě. Klíčová slova: 1,2-diaminopropan, aminokyseliny,...

This bachelor thesis deals with the preparation of chiral shift reagents sodium [(R)- and (S)-1,2-diaminopropane-N,N,N',N'-tetraacetate]samarate, for short Sm-(R)-pdta and Sm-(S)-pdta. These reagents have the ability to differentiate NMR signals of enantiomers of amino acids in an aqueous environment. The main aim of this work was to develop a new, efficient and cheap method of the preparation of these reagents which would enable their routine use in laboratory practice, because these reagents are commercially available only in limited quantities and at high price. This work describes simplifield method of separation of racemic 1,2-diaminopropane to its enantiomers from easily available starting substances, L-tartaric acid and racemic 1,2-diaminopropane. We also developed and optimized a new process of synthesis of the key intermediate, (R)- and (S)-1,2-diaminopropane-N,N,N',N'-tetraacetic acid from (R)- and (S)-1,2-diaminopropane dihydrochloride, with a new synthetic step involving tetrabenzylester of this acid and its deprotection by hydrogenolysis without contamination by extraneous ions. This process affords very pure anhydrous acid in high yield. Finally, the target complexes Sm-(R)-pdta and Sm-(S)-pdta were successfully prepared from (R)- and (S)-1,2-diaminopropane-N,N,N',N'-tetraacetic acid...