Cuadros orgánicos basados en Zr altamente estables para la separación quiral en cromatografía líquida de fase inversa

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química analítica
• Química orgánica

Sus antecedentes:

• La separación quiral es crucial en química y farmacología, con materiales porosos como los MOF explorados como fases estacionarias quirales (CSP).
• El desarrollo de CSP efectivos para la cromatografía líquida de alto rendimiento de fase inversa (RP-HPLC), el modo de separación dominante, sigue siendo un desafío importante.

Objetivo del estudio:

• Demostrar la eficacia de los MOF basados en zirconio altamente estables como CSP para el RP-HPLC.
• Sintetizar y caracterizar nuevos MOFs quirales con tamaños de canal ajustables para el reconocimiento estereoselectivo.

Principales métodos:

• Síntesis de tres Zr(IV) -MOFs quirales porosos mediante el uso de ligandos tetracarboxilatos enantiopuros derivados de 1,1'-bifenilo-20-corona-6.
• Caracterización de la estructura de MOF, estabilidad (tolerancia al agua, ácido, base) y propiedades del canal.
• Se recomienda la utilización de columnas de HPLC con MOF para la separación de varios racimas en condiciones de elución acuosa ácida.
• Cálculos de la Teoría Funcional de Densidad (DFT) para aclarar el mecanismo de la selectividad de separación.

Principales resultados:

• Se sintetizaron con éxito tres Zr-MOF con topología idéntica pero diferentes tamaños de canal, que exhiben una alta estabilidad.
• Las porciones de éter de corona quiral dentro de los canales MOF permitieron el reconocimiento estereoselectivo de las moléculas invitadas.
• Las columnas de HPLC llenas de estos Zr-MOF lograron una alta resolución, selectividad y durabilidad en la separación de modelos de racematos.
• El rendimiento de separación fue comparable o superior al de las columnas quirales comerciales existentes para RP-HPLC.

Conclusiones:

• Los MOF basados en Zr altamente estables son CSP efectivos y robustos para el RP-HPLC.
• El microambiente confinado dentro de los MOF, dictado por éteres de corona quirales, rige la selectividad de la separación.
• Estos nuevos MOF ofrecen una plataforma prometedora para la resolución quiral en aplicaciones cromatográficas exigentes.