Online-Monitoring of the Enantiomeric Ratio in Microfluidic ChipReactors Using Chiral Selector Ion Vibrational Spectroscopy
Sonja Schmahl, Francine Horn, Jiaye Jin, Hannes Westphal,Detlev Belder, Knut R. Asmis*
Es wird ein neuartiger experimenteller Ansatz für die schnelle Online-Überwachung des Enantiomerenverhältnisses von chiralen Analyten in Lösung wird vorgestellt. Der geladene Analyt wird mittels Ionenspray in die Gasphase überführt. Dort werden diastereomere Komplexe mit Hilfe eines flüchtigen chiralen Selektors in einem mit Puffergas gefüllten Ionenleiter bei Raumtemperatur gebildet, massenselektiert und anschließend durch kryogene Ionenfallen-Schwingungsspektroskopie spektral differenziert. Anhand der Spektren der reinen Komplexe in einem kleinen, diastereomerspezifischen Spektralbereich wird die Zusammensetzung von Diastereomerengemischen mit Hilfe des Cosinus-Ähnlichkeit charakterisiert und das Enantiomerenverhältnis in der Lösung bestimmt. Die Methode wird für angesäuerte Alaninlösungen und unter Verwendung von drei verschiedenen chiralen Selektoren demonstriert (2-Butanol, 1-Phenylethanol, 1-Amino-2-propanol). Unter diesen ist 2-Butanol die beste Wahl als Selektor für protoniertes Alanin, auch weil das Bildungsverhältnis der entsprechenden diastereomeren Komplexe unabhängig von der Art des Enantiomers ist. Anschließend wird ein Mikrofluidik-Chip eingesetzt, um enantiomerenreine Alaninlösungen Lösungen kontinuierlich zu mischen und das Enantiomerenverhältnis online mit minimalem Probenverbrauch innerhalb einer Minute und mit zufriedenstellender Genauigkeit zu bestimmen.
ChemPhysChem 2024 e202300975