Synthesis of the chiral receptor based on diaminocyclohexane for chiral discrimination of amine compounds

Abstract

Chirality is an essential consideration in the field of life sciences and pharmaceutical industry.[1] The term Chirality itself comes from the Greek word for hand, which means that it is not mirrored and unfolded in the mirror. They are like a pair of hands.[2] It looks the same but you can not wear left hand gloves in your right hand. Chirality is an important key to understanding life in the natural world. There are many chiral molecules, such as amino acids, amino alcohols, sugars, steroids, and DNA.[3] Our laboratory conducts experiments using chiral molecules called amine compounds. Amine compounds such as amino acid and amino alcohols constitute biomaterials and are used as ligands for asymmetric catalysts. Also, it is widely used as a starting material or intermediate for synthesizing various medicines and physiologically active substances, and therefore, it is a very important compound for biological and industrial purposes [4] Amino acid is used as a key basic material for the fine chemical and pharmaceutical industry with a market size of over KRW 1,000 trillion. Amino acids are composed of D-type amino acids and L-type amino acids. Generally, when amino acids are made by industrial methods, D-type amino acids and L-type amino acids are mixed in half. Although enantiomers are the same molecular formula and molecular weight, they may have significantly different functions when interacting with other chiral molecules. For example, D-valine is used for pesticides, while L-valine is used to treat hypoalbuminemia. [5] Therefore, properly separating and refining the two is one of the most difficult and important processes in drug development. Medicinal products with chiral nature should be made with high purity to prevent potential side effects of the paired enantiomers. In conclusion, the discrimination and control of the chirality of amine compounds have been important concerns to chemists. Chirality is an important characteristic of materials present in vivo, and understanding and controlling chirality is an indispensable condition in the development of pharmaceutical synthesis and medical diagnostic materials.[6] In our laboratory, we have been synthesizing a variety of chiral receptors that can recognize the chirality of amine compounds. In a recent experiment, we synthesized chiral receptors that can discriminate between D-type and L-type amine compounds. Experiments were conducted with 1H-NMR studies to determine whether chiral receptors could be utilized as chiral shift reagents or enantioselective receptors. Also, Indicator displacement assays (IDAs) were performed by reacting with one equivalent of amine compounds using ZnⅡ complex. Indicator displacement assays (IDAs) were also performed on nucleotides in this manner. ;키랄성은 생명과학 및 제약 산업 분야에서 필수적인 고려 사항이다. 키랄성이라는 용어 자체는 헬라어로 사용되는 단어로, 오른손과 왼손의 차이다. 두 손은 똑같아 보이지만 오른손에 왼손 장갑을 끼울 수는 없다. 키랄성은 삶을 이해하는 데 중요한 열쇠이다. 아미노산, 당, 스테로이드 및 DNA와 같은 많은 키랄 분자가 있다. 아미노산 및 아미노 알콜을 함유한 아민 화합물은 생체 적합 물질을 구성하고 비대칭 촉매의 리간드로 사용된다. 또한 각종 약제 및 생리 활성 물질을 합성하기 위한 출발 물질 또는 중간체로서 널리 이용되고 있으며, 생물학적 및 공업적으로 매우 중요한 화합물이다. 거울상 이성질체라도 다른 키랄 분자와 반응할 때에는 D형 아미노산과 L형 아미노산은 각각 상이한 기능을 가질 수 있다. 예를 들어 D형 발린은 살충제로 사용되는 반면, L형 발린은 저 알부민 혈증 치료에 사용된다. 따라서 두 가지를 구별하고 정제하는 것이 약물 개발에서 가장 어렵고 중요한 과정 중 하나다. 키랄 성질을 지닌 약용 제품은 쌍을 이루는 거울상 이성질체의 잠재적 부작용을 방지하기 위해 고순도로 만들어야 한다. 결론적으로, 아민 화합물의 키랄성에 대한 선택성 및 제어는 화학자들에게 중요한 관심사이다. 키랄성은 생체 내에 존재하는 물질의 중요한 특성이며, 키랄성을 이해하고 제어하는 것은 제약 합성 및 의학 진단 물질의 개발에 없어서는 안될 조건이다. 우리 실험실에서는 화합물의 키랄성을 인식할 수 있는 다양한 키랄 수용체를 합성한다. 최근 실험에서 우리는 D형 타입과 L형 타입의 아민 화합물을 구별할 수 있는 두개의 Chiral receptors를 합성했다. 1H-NMR 연구를 통해 두개의 Chiral receptors가 Chiral shift reagents 또는 Enantioselective receptors로 사용될 수 있는지를 확인했다. 그리고 1당량의 아민 화합물과 ZnⅡcomplex를 반응시킴으로써 Indicator displacement assay (IDAs)를 수행했다. 아민 화합물과 뉴클레오타이 드는 가시광선 영역에서 UV가 관찰되지 않지만, ZnⅡcomplex와 반응시키면 형광을 관찰할 수 있다.