Elektrochemische Untersuchungen über das enantiomerenselektive Verhalten von chiralen Ionophoren in flüssigen Membranen

Abstract

The enantiomer selectivity of a series of chiral neutral ionophores was investigated by electrochemical methods using ionophore-solvent-polymer membranes and chiral ammonium salts as substrates. The potentiometrically determined enantiomer selectivities are in good agreement with the results of electrodialytic transport studies. Einleitung. -Beobachtungen des ionenselektiven Verhaltens von elektrisch neutralen, lipophilen Naturstoffen wie von Valinomycin und von den Makrotetroliden [I] fuhrten in den letzten 10 Jahren zu einer sturmischen Entwicklung im Entwurf von Modellverbindungen mit Selektivitat fur vorgegebene Ionen. So sind eine grosse Anzahl Liganden vornehmlich mit Selektivitat fur Alkali-und Erdalkaliionen hergestellt worden [2-51. In Anlehnung an die Pionierarbeiten von Pedersen haben besonders Cram et al. [6-81 chirale Liganden hoher Enantiomerenselektivitat fur chiral monosubstituierte Ammonium-Ionen bereitet. Ein enantiomerenselektives elektromotorisches Verhalten in Membranen konnte jedoch erst kiirzlich bei Ionophoren vom Typ 1-3 nachgewiesen werden [9]. Das Studium dieses Verhaltens ist deshalb interessant, wed es sich um Modelle fur die stereospezifischen Transporte von chiralen biogenen Ammonium-Ionen unter biologischen Bedingungen handelt. In der vorliegenden Abhandlung berichten wir iiber die Methodik und iiber einige Ergebnisse der elektrochemischen Untersuchungen von chiralen Liganden auf ihr enantiomerenselektives Verhalten als Ionophoren. Diese Untersuchungen beruhen auf friiheren Arbeiten aus unserem Laboratorium iiber das ionenselektive Verhalten der Ionophoren in Fliissigmembranen [9] [ 101. Theoretische Grundlagen. -Unter gewissen Voraussetzungen [ 10-131 ist die Ionenselektivitiit von Membranen, die aus einem elektrisch neutralen lipophilen Ionophor in einem in Wasser schwer loslichen organischen Losungsmittel bestehen, durch die Komplexbildung des Ionophors mit den Ionen in der Membrane gegeben.

Enantiomer‐Selectivity for Phenylethylammonium Ion of Membranes Based on a Chiral Macrocyclic Polyether

“…As indicated in Figure 3, membranes with 1 show a remarkable preference of ( R ) -over (S)-phenylethylammonium ions (see Table 2). This preference by a factor of 2.6 is, so far, the highest enantiomer selectivity observed potentiometrically for u-phenylethylammonium ions [5]. It is considerably higher than the value reported recently for a similar crown ether and apparently of opposite sign [ 101.…”

Reminiscences of Professor Wilhelm Simon and his research work at the ETH Zürich

“…Within just a few years after 1972, when the first Ca'+-selective carriers were synthesized [37-391, more than 1000 ionophores with high selectivities for different cations had been prepared and used in ISE membranes, long before this area of synthesis became popular as host-guest or supramolecular chemistry. For example, the first enantiomer-selective ion sensor was reported as early as 1975 in collaboration with Prelog [40].…”

Enantiomeric separation by capillary electrophoresis using a crown ether as chiral selector

“…Modern chemistry utilizes these chemicals in various respects, for instance as enzyme models [6] in biochemistry, for phase-transfer catalysis [7] in organic synthesis, and analytical chemistry. For instance, Blasius et al [8] Simon and co-workers [9] reported the application of crown ethers in ion chromatography and in electrochemical sensors, respectively. Cram also recognized the potential of chiral crown ethers for enantioseparations in HPLC [10,11].…”