Eliceni e molecole con struttura poliaromatica elicoidalmente distorta come i GNRs (Graphene nanoribbons) presentano uno scheletro chirale e sono recentemente al centro di numerosi studi per il loro ampio campo di applicazione che richiede spesso l'isolamento delle singole specie enantiopure. In questo progetto verranno sviluppati metodi cromatografici per la risoluzione diretta degli enantiomeri di tali molecole. Le fasi stazionarie chirali polisaccaridiche quali Chiralpak IA, IB, IC, con selettore covalentemente legato alla matrice, saranno largamente utilizzate grazie al loro elevato potere risolutivo e alla possibilità di disporre delle versioni semipreparative per l'isolamento di quantità discrete di enantiomeri puri. Una volta risolti gli enantiomeri ne verrà studiata la loro stabilità stereochimica. L'entità della energia associata al fenomeno di interconversione direzionerà la scelta del metodo (off-column e on-column) più idoneo allo studio della stabilità conformazionale. In presenza di specie otticamente attive molto stabili (barriere di interconversione superiori a 25 kcal/mol) l'approccio off-column risulterà più adatto seguendo la cinetica di racemizzazione nel tempo di un singolo isomero. In presenza di fenomeni più veloci (energia di interconversione inferiore a 25 kcal/mol), la cromatografia dinamica e opportuni programmi di simulazione consentiranno di determinare le barriere di enantiomerizzazione direttamente dal racemo. Infine sui singoli enantiomeri stabili ed isolati con un elevato grado di purezza (e.e. >98%) verranno effettuati studi spettroscopici per caratterizzarne le proprietà ottiche (potere rotatorio e dicroismo circolare) e determinarne la configurazione assoluta mediante VCD/ECD.
Questa ricerca consentirà di sviluppare metodi efficaci di risoluzione mediante HPLC di isomeri ottici di eliceni e altre molecole chirali di nuova sintesi, la cui chiralità non è dovuta alla presenza di centri stereogenici, e che presentano un nucleo policiclico aromatico distorto e non planare. Il carattere innovativo sarà costituito dalla possibilità di caratterizzare forme enantiopure di nuove interessanti molecole, la cui purezza ottica è difficilmente raggiungibile mediante sintesi enantioselettiva.
Sarà inoltre possibile studiare la stabilità dei singoli enantiomeri in un ampio range di valori di differenze di energia libera (mediante i complementari metodi on-column e off-column) e consentire così di poter progettare applicazioni e ulteriori studi su queste molecole. Dal punto di vista tecnologico, sarà possibile ampliare in questo modo la gamma di molecole chirali analizzabili mediante FSC-HPLC e confermare la validità dell'approccio dinamico, se applicabile, quando si dispone di piccole quantità di campione da analizzare.