CHIRAL PURIFICATION OF IRIDIUM (III) COMPLEXES BY SFC
Postery | 2019 | Waters | PittconInstrumentace
Iridiové (III) komplexy představují klíčové fosforescenční materiály využívané v organických OLED i jako intracelulární fluorescenční sondy. Chirální verze těchto komplexů vykazují odlišné fotofyzikální vlastnosti a mohou zásadně ovlivnit výkon zařízení. Kontrola stereochemie, tedy oddělení enantiomerů, je proto nezbytná pro optimalizaci jejich funkčních vlastností.
Cílem práce bylo demonstrovat efektivní separaci a purifikaci enantiomerů dvou modelových iridiových (III) komplexů – Flrpic (Bis[2-(4,6-difluorofenyl)pyridinato-C2,N](picolinato)iridium(III)) a Ir(ppy)3 (Fac-Tris[2-fenylpyridinato-C2,N]iridium(III)) – s využitím superkritické fluidní chromatografie (SFC). Studie porovnala optimalizaci analytických metod na systému Waters ACQUITY UPC2 s následným škálováním na preparativní SFC a vyhodnotila účinnost rozlišení, obnovu a čistotu frakcí.
Analytické metody zahájily screening gradientních podmínek (5–50 % modifikátoru) se zkouškou různých ko-rozpouštědel (ACN vs IPA). Po úvodním přizpůsobení gradientu na vyšší počáteční obsah 30 % a volbě vhodného poměru acetonitril:isopropanol byly stanoveny izokratické podmínky pro nejlepší rozlišení:
Optimalizace ko-rozpouštědel potvrdila, že pro Flrpic je nezbytný přesný poměr acetonitril:isopropanol, zatímco Ir(ppy)3 vykazoval větší rozpustnost v acetonitrilu a separoval se čistě IPA. Isokratické podmínky přinesly ostré, symetrické píky a umožnily pět stohovaných injekcí s udržením rozlišení. Obnova frakcí byla vysoká (95–97 % pro Flrpic, 87–89 % pro Ir(ppy)3), přičemž nižší výtěžnost Ir(ppy)3 byla přičítána omezené rozpustnosti a ztrátám při sušení.
Superkritická fluidní chromatografie nabízí významné výhody oproti klasické normální fázi HPLC:
Předpokládá se další rozvoj SFC v oblasti chirální preparativní chemie díky jeho ekologickým a provozně efektivním aspektům. Budoucí směry zahrnují:
Prokazatelně byly vyvinuty a úspěšně škálovány izokratické SFC metody pro separaci a purifikaci enantiomerů dvou iridiových (III) komplexů. Metoda poskytuje vysokou obnovu, čistotu a reprodukovatelnost, což ji činí vhodnou pro přípravu chirálně čistých materiálů s kontrolovatelnými fotofyzikálními vlastnostmi.
HPLC, SFC
ZaměřeníMateriálová analýza, Polovodiče
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Iridiové (III) komplexy představují klíčové fosforescenční materiály využívané v organických OLED i jako intracelulární fluorescenční sondy. Chirální verze těchto komplexů vykazují odlišné fotofyzikální vlastnosti a mohou zásadně ovlivnit výkon zařízení. Kontrola stereochemie, tedy oddělení enantiomerů, je proto nezbytná pro optimalizaci jejich funkčních vlastností.
Cíle a přehled studie
Cílem práce bylo demonstrovat efektivní separaci a purifikaci enantiomerů dvou modelových iridiových (III) komplexů – Flrpic (Bis[2-(4,6-difluorofenyl)pyridinato-C2,N](picolinato)iridium(III)) a Ir(ppy)3 (Fac-Tris[2-fenylpyridinato-C2,N]iridium(III)) – s využitím superkritické fluidní chromatografie (SFC). Studie porovnala optimalizaci analytických metod na systému Waters ACQUITY UPC2 s následným škálováním na preparativní SFC a vyhodnotila účinnost rozlišení, obnovu a čistotu frakcí.
Použitá instrumentace
- Waters ACQUITY UPC2 System plněná pro modifier-stream injekce
- Waters Prep SFC 150 Mgm System pro preparativní separace
- Detektory UV (251 nm) a PDA (ACQUITY PDA Channel 1)
- Software MassLynx 4.1 a Chromscope 2.0
- Chiralpak IA kolony: analytická 4,6 × 150 mm, preparativní 21 × 150 mm, 5 µm částice
Použitá metodika
Analytické metody zahájily screening gradientních podmínek (5–50 % modifikátoru) se zkouškou různých ko-rozpouštědel (ACN vs IPA). Po úvodním přizpůsobení gradientu na vyšší počáteční obsah 30 % a volbě vhodného poměru acetonitril:isopropanol byly stanoveny izokratické podmínky pro nejlepší rozlišení:
- Flrpic: 30 % z 50:50 ACN:IPA při 3 mL/min, 40 °C, 124 bar
- Ir(ppy)3: 38 % IPA při 3 mL/min, 40 °C, 124 bar
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizace ko-rozpouštědel potvrdila, že pro Flrpic je nezbytný přesný poměr acetonitril:isopropanol, zatímco Ir(ppy)3 vykazoval větší rozpustnost v acetonitrilu a separoval se čistě IPA. Isokratické podmínky přinesly ostré, symetrické píky a umožnily pět stohovaných injekcí s udržením rozlišení. Obnova frakcí byla vysoká (95–97 % pro Flrpic, 87–89 % pro Ir(ppy)3), přičemž nižší výtěžnost Ir(ppy)3 byla přičítána omezené rozpustnosti a ztrátám při sušení.
Přínosy a praktické využití metody
Superkritická fluidní chromatografie nabízí významné výhody oproti klasické normální fázi HPLC:
- Rychlejší separace s nižší spotřebou org. rozpouštědel
- Jednoduché škálování analytických metod na preparativní úroveň
- Vysoká účinnost oddělení chirálních komplexů bez detekovatelných nečistot
- Možnost kontinuálního hromadného sběru frakcí
Budoucí trendy a možnosti využití
Předpokládá se další rozvoj SFC v oblasti chirální preparativní chemie díky jeho ekologickým a provozně efektivním aspektům. Budoucí směry zahrnují:
- Automatizaci a online monitoring frakcí
- Integraci SFC s hmotnostní spektrometrií pro rychlou identifikaci
- Rozšíření metod na širší škálu kovových komplexů a organokovových katalyzátorů
- Optimalizaci modifikátorů pro méně rozpustné vzorky
Závěr
Prokazatelně byly vyvinuty a úspěšně škálovány izokratické SFC metody pro separaci a purifikaci enantiomerů dvou iridiových (III) komplexů. Metoda poskytuje vysokou obnovu, čistotu a reprodukovatelnost, což ji činí vhodnou pro přípravu chirálně čistých materiálů s kontrolovatelnými fotofyzikálními vlastnostmi.
Reference
- 1. C. Citti et al., Analytical and preparative enantioseparation and main chiroptical properties of Iridium (III) bis(4,6-difluorophenylpyridinato)picolinato, Journal of Chromatography A, 1467 (2016) 335–346
- 2. D. R. Martir et al., Chiral Iridium (III) Complexes in Light-Emitting Electrochemical Cells: Exploring the Impact of Stereochemistry on the Photophysical Properties and Device Performances, ACS Applied Materials & Interfaces, 8 (2016) 33907–33915
- 3. X. Chen et al., Direct enantiomeric separations of tris(2-phenylpyridine) iridium (III) complexes on polysaccharide derivative-based chiral stationary phases, J. Sep. Sci., 30 (2007) 713–716
- 4. R. Chen, J. McCauley, Isomeric Separation of Cyclometalated Iridium (III) Complexes Using the ACQUITY UPC2 System, Application Note 720004503EN (2012)
- 5. J. Runco, A. Aubin, Practical Strategies for Successful Scaling from UPC2 to Preparative SFC, Chromatography Today, Vol. 11, Issue 3 (2018) 18–20
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Isomeric Separations of Cyclometalated Iridium (III) Complexes Using the ACQUITY UPC2 System
2012|Waters|Aplikace
Isomeric Separations of Cyclometalated Iridium (III) Complexes Using the ACQUITY UPC 2 System Rui Chen and John P. McCauley Waters Corporation, Milford, MA, USA A P P L I C AT I O N B E N E F I…
Klíčová slova
iridium, iridiumcyclometalated, cyclometalateduntreated, untreatedcomplexes, complexesisomers, isomersgeometric, geometricheteroleptic, heterolepticminutes, minutesinvestigator, investigatorsfc, sfcheat, heathomoleptic, homolepticisomer, isomerflrpic, flrpicnotations
Isolating Trace Impurities for Structural Elucidation in a Commercial Fungicide Formulation Using Preparative SFC
2015|Waters|Aplikace
Isolating Trace Impurities for Structural Elucidation in a Commercial Fungicide Formulation Using Preparative SFC John McCauley and Marian Twohig Waters Corporation, Milford, MA, USA A P P L I C AT I O N B E N E F I…
Klíčová slova
preparative, preparativeimpurities, impuritiesfungicide, fungicidesfc, sfcelucidation, elucidationstructural, structuralviridis, viridisisolating, isolatingpropiconazole, propiconazolechiralpak, chiralpaktrace, tracecommercial, commercialformulation, formulationisomers, isomersisocratic
Enantioseparation of Metalaxyl Using ACQUITY UPC2 and Small-Scale Purification Using the Investigator SFC System
2015|Waters|Aplikace
Enantioseparation of Metalaxyl Using ACQUITY UPC 2 and Small-Scale Purification Using the Investigator SFC System John McCauley, Jaci Runco, and Marian Twohig Waters Corporation, Milford, MA, USA A P P L I C AT I O N B E N…
Klíčová slova
sfc, sfcchiral, chiralinvestigator, investigatorpreparative, preparativestacked, stackedpurification, purificationenantiomers, enantiomerschromatography, chromatographyadhering, adheringacquity, acquityshorter, shorterscale, scalelarger, largermetalaxyl, metalaxylrun
Demonstrating Chiral Scale-up and Purification Using the ACQUITY UPC2 and Prep 80q SFC Systems
2015|Waters|Aplikace
Demonstrating Chiral Scale-up and Purification Using the ACQUITY UPC 2 and Prep 80q SFC Systems Jacquelyn Runco Waters Corporation, Milford, MA A P P L I C AT I O N B E N E F I T S ■■…
Klíčová slova
bucetin, bucetinchiral, chiralisocratic, isocraticstacked, stackedscale, scalechromscope, chromscopesfc, sfccollections, collectionspreparative, preparativepurification, purificationenantiomers, enantiomersloading, loadingseparation, separationsupercritical, supercriticalmasslynx