Preparació, estudi estructural i aplicabilitat de derivats de Poli-(4R)-hidroxi-L-prolina a la separació d’enantiòmers per tècniques cromatogràfiques o relacionades

La separació d’enantiòmers (isòmers òptics) és molt important en molts diversos camps, com les síntesis quirals, biologia, i en el camp de la farmacologia especialment. És per això, que es fa necessari de disposar de tècniques i mètodes analítics ràpids, fiables i sensibles per a la separació d’enantiòmers. La present tesi s’emmarca en el camp de la separació d’enantiòmers, concretament en la preparació de fases estacionàries quirals per al seu ús en cromatografia liquida. En aquest sentit, s’ha desenvolupat la síntesi i caracterització de molècules polimèriques quirals derivades de l’aminoàcid L-prolina que incorporades en matrius de gel de sílice poden constituïr columnes quirals per a la separació d’enantiòmers per cromatografia liquida. S’han estudiat les característiques enantioselectives d’aquests nous materials en la separació de molècules quirals, trobant-se ésser satisfactòriament enantioselectius. L’interès que suscita l’obtenció d’enantiòmers a gran escala fa que la recerca s’orienti a la recerca de materials amb elevada capacitat de càrrega, és a dir, que puguin donar lloc a la separació d’elevades quantitats d’enantiòmers. Amb aquesta finalitat s’han dut a terme assaigs de capacitat de càrrega, que han posat de manifest la possible aplicació d’aquests materials a la separació preparativa d’enantiòmers. També s’ha parat especial atenció a l’estudi de les característiques de la matriu de gel de sílice, assajant-se altres materials de sílice més porosos i que permeten així treballar amb fluxos més elevats tot reduint-ne el temps d’anàlisi i els costos associats a la separació preparativa d’enantiòmers. L'estudi conformacional d'aquests nous selectors també ha estat contemplat per tal d'explicar l'enantioselectivitat específica que s'observa en certs dissolvents orgànics en els qual es duu a terme la separació dels enantiòmers.

The separation of enantiomers is a very important issue in different fields, such us enantioselective synthesis, biology or especially in pharmacology. It is necessary to have rapid, reliable and sensitive analytical methods to determine the enantiomeric composition of a broad variety of samples. In this regard, the present thesis is framed in the field of enantiomer separation, in which the preparation of chiral stationary phases to be applied in liquid chromatography has been carried out. We have developed the synthesis and characterization of polymeric chiral molecules derived from the L-proline aminoacid that after their incorporation over silica gel matrices they could constitute chiral columns for the chromatographic separation of enantiomers. We have been tested their enantioselectivity in the separation of diverse chiral molecules resulting in materials with high enantioselectivity. The enormous interest in the preparative separation of enantiomers has opened the research towards getting materials with a high loading capacity, which permits to step up the production of pure enantiomers. In this regard, we carried out loading capacity essays with these new materials showing their possible application for preparative purposes. Also, we considered the characteristics of the chromatographic silica matrix. In this context, more porous silica materials were also used resulting in materials which permits to increase up the flow rates thus reducing the analysis time and the solvent consumption associate to the preparative separation of enantiomers. We also performed conformational studies with this new polyproline materials trying to understand the specific selectivity that this molecules show in certain organic solvents in which is carried out the enantiomer separation.