与手性有关的术语
手性与手性分子
药理活性差异示例
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生命与手性
作为生命的基本结构单元，氨基酸也有手性之分。也就是说，生 命最基本的东西也有左右之分。
惊人的发现---组成地球生命体的几乎都是左旋氨基酸，而没有右 旋氨基酸。
我们已经发现的氨基酸有20多个种类，除了最简单的甘氨酸以外， 其它氨基酸都有另一种手性对映体！ 那么，是不是所有的氨基酸 都是手性的呢？答案是肯定的。
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检验手性的最好方法就是，让一束偏振光通过它，使偏振光发生 左旋的是左旋氨基酸，反之则是右旋氨基酸。
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生命与手性
通过这种方法的检验，人们发现了一个令人震惊的事实，那就是除 了少数动物或昆虫的特定器官内含有少量的右旋氨基酸之外，组成 地球生命体的几乎都是左旋氨基酸，而没有右旋氨基酸。
因为人是由左旋氨基酸组成的生命体，它不能很好地代谢右旋分子， 所以食用含有右旋分子的药物就 会成为负担，甚至造成对生命体的 损害。
由于 “反应停”的教训，现在的药物在研制成功后，都要经过严格 的生物活性和毒性试 验，以避免其中所含的另一种手性分子对人体 的危害。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 生命与手性
在化学合成中，这两种分子出现的比例是相等的，所以对于医药 公司来说，他们每生产一公斤药物， 还要费尽周折，把另一半分 离出来。如果无法为它们找到使用价值的话，它们就只能是废物。 在环境保护法规日益严厉的时代，这些废品也不能被随意处置， 考虑到可能对公众健康产生的危害，这些工业垃圾的处理也是一 笔不小的开支。
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药用价值
手性是生命过程的基本特征，构成生命体的有机分子绝大多数都 是手性分子。
人们使用的药物绝大多数具有手性，被称为手性药物。
手性药物和它的“镜像”（即对映体），两者之间在药力、毒性 等方面往往存在差别，有的甚至作用相反。
第二十五章手性药物
10、立体选择性反应和立体专一性反应 （stereoselective reaction, stereospecefic reaction）
▪ 如果一个反应不管反应物的立体化学如何，生成 的产物只有一种立体异构体（或有两种立体异构 体时，其中一种异构体占压倒优势），这样的反 应被称之为立体选择性反应。
▪ 更为广义的不对称合成的定义为，一个反 应，其中底物分子整体中的非手性单元由 反应剂以不等量地生成立体异构产物的途 径转化为手性单元。也就是说，不对称合 成是一个过程，它将潜手性（prochiral） 单元转化为手性单元，使得产生不等量的 立体异构产物。
一个成功的不对称反应的标准
▪ 1）高的对映体过量（e.e）； ▪ 2）用于不对称反应的反应剂应易于制备
第二十五章 手性药物
第一节 手性药物概述 第二节 与手性药物有关的几个重要术语 第三节 手性药物的通用制造方法与技术 第四节 手性药物的生物不对称合成原理 第五节 典型手性药物制造技术及工艺
第一节 手性药物概述
手性 是用来表达化本物分子结构不对称性的术 语。如同人的左手和右手不对称，不能相互叠合， 彼此的关系如同实物与镜像。
➢（7）两种对映体中，一种对映体为另一对映体 的竞争性拮抗剂。如左旋异丙肾上腺素是β受体激动
剂，而右旋异丙肾上腺素则为其竞争性拮抗剂，且两者 与β受体的亲和性相当 。
下图，表25-1为一些药物或化合物异构体的不 同药理活性或其它特性 ：
药物或化合物名称
构型
沙利度安
R
（thalidomide）
S
氯霉素
▪ 不对称合成常常也被称之为手性合成。最 初的定义为，不对称合成是一个用纯手性 试剂通过非手性底物的反应形成光学活性 化合物（optically active compound）的 过程，即从一个具有对称构造的化合物产 生光学活性物质的反应过程。
有机化学基础知识点整理手性和对映体的概念
有机化学基础知识点整理手性和对映体的概念手性和对映体是有机化学中重要的概念和基础知识点。
本文将对手性和对映体进行整理和讲解，以帮助读者更好地理解和掌握这一概念。
一、手性的定义和特点在化学中，手性是指具有非对称性质的分子或化合物。
一个手性分子无法与其镜像重叠，就像我们的左右手无法完全重叠一样。
手性分子有两个重要特点：1. 非对称性：手性分子的结构中存在至少一个不对称碳原子，也称为手性碳原子。
这个碳原子上连接的四个基团必须是不同的，不能相互交换。
2. 手性中心：由于手性碳原子的存在，手性分子的结构中存在一个或多个手性中心。
手性中心是指一个原子与四个不同基团连接而成的立体中心。
二、对映体的概念和特点对映体是由手性分子通过镜面对称操作而得到的立体异构体。
对映体之间具有以下特点：1. 镜像对称：对映体的结构在三维空间中是非重叠的镜像关系，就像左右手一样。
它们有相同的分子式和结构式，但在物理性质上有着明显的差异。
2. 光学活性：对映体对平面偏振光有旋光作用，这是由于对映体的结构不对称导致的。
一种对映体可以将偏振光偏转为左旋光，而另一种对映体则将其偏转为右旋光。
三、手性和对映体的重要性手性和对映体的研究对于理解和掌握有机化学的许多领域都具有重要意义：1. 药物研发：手性药物的合成和分离是当今药物研发的重要问题之一。
对映体之间的药理活性差异可能导致一种对映体产生疗效，而另一种对映体则可能产生副作用或无效。
2. 生命科学：生物体内的很多分子都是手性的，包括氨基酸、脂肪酸、糖类等。
对映体对生物体的生物活性和代谢途径有着显著的影响。
3. 光学材料：手性分子的存在使得光学材料能够对光的偏振状态进行调节，可以应用于光学元件、液晶显示器等领域。
4. 催化剂设计：手性催化剂的使用可以提高有机反应的催化效率和选择性。
对映体的选择对于催化剂的活性和特异性具有重要影响。
四、手性和对映体的应用举例1. 左旋与右旋乳酸：乳酸是一种常见的有机酸，存在两种对映体：左旋乳酸和右旋乳酸。
名词解释手性
名词解释手性1. 制药工艺学（Pharmaceutical Technology)：是研究各类药物生产制备的一门学科；它是药物研究、开发和生产中的重要组成部分，它是研究、设计和选择最安全、最经济、最简便和先进的药物工业生产途径和方法的一门学科。
2.化学制药工艺学：化学制药工艺学是药物研究、开发和生产中的重要组成部分，是研究药物的合成路线、合成原理、工业生产过程及实现生产最优化的一般途径和方法。
它是研究、设计和选择最安全、最经济、最简便和先进的药物工业生产途径和方法的一门学科。
3.制剂工艺学：是综合应用药剂学、物理化学、药物化学、应用化学、药理学、生物学等学科的知识，研究药物剂型的生产工艺、设备及质量控制，按照不同的临床医疗要求，设计、制造不同的药物剂型。
4．新药研发：新药研究与开发应包括新药从实验室研究到生产上市，扩大临床应用的整个过程，是制药工艺学研究的一个基本内容。
制药工业是一个以新药研究与开发为基础的工业。
5．清洁技术：制药工业中的清洁技术就是用化学原理和工程技术来减少或消除造成环境污染的有害原辅材料、催化剂、溶剂、副产物；设计并采用更有效、更安全、对环境无害的生产工艺和技术。
其主要研究内容有：（1）原料的绿色化（2）催化剂或溶剂的绿色化（3）化学反应绿色化（4）研究新合成方法和新工艺路线。
1.全合成制药：是指由化学结构简单的化工产品为起始原料经过一系列化学合成反应和物理处理过程制得的药物。
由化学全合成工艺生产的药物称为全合成药物。
2.半合成制药：是指由具有一定基本结构的天然产物经化学结构改造和物理处理过程制得的药物。
这些天然产物可以是从天然原料中提取或通过生物合成途径制备。
3.手性制药：具有手性分子的药物4.药物的工艺路线：具有工业生产价值的合成途径，称为药物的工艺路线或技术路线。
5. 倒推法或逆向合成分析（retrosynthesisanalysis）：从药物分子的化学结构出发，将其化学合成过程一步一步逆向推导进行寻源的思考方法称为追溯求源法，又称倒推法、逆合成分析法。
第二讲 手性概述
① 对称面 (m) 如果一个分子的所有原子都处在一个平面 上，或者有一个能把分子分为物体和镜像两部 分的平面，该平面称为这个分子的对称面。 如果一个分子能够被一个平面分割成两个 部分，而这两个部分刚好互为实物与镜像关系 ，那么这个平面即为此分子的对称平面，该分 子则具有平面对称因素，这就是一个对称分子 ，它和它的镜像能够彼此重叠，所以分子是非 手性分子。
非对映异构体(diastereoisomers) 非对映异构体 (diastereoisomers) 是指分子具有二个 或多个手性中心，并且分子间为非镜像的立体异构体。 具有一个以上手性中心的化合物存在许多对对映异构 体或非对映异构体。非对映体被定义为具有相同化学组成 ，但不是镜像，在分子中的一个或多个不对称中心具有不 同的构型而彼此不同的物质。非对映异构体之间不呈镜面 对称，具有不同的物理性质，其混合物能够被分离。例如 ，2-氯-3-羟基丁烷，可以画出四个不同的结构:二对对映体 化合物，四个非对映体化合物。
D和L异构体 D和L用于标记分子的绝对构型，传统上常用于标记生化 过程中的重要化合物。它们本身并不具有专一性并且也不 能确定旋光的方向。D/L标记需要参照化合物，一般按照与 D-或L-甘油醛的绝对构型的实验化学关联而指认。D/L标记 常被用来描述氨基酸或糖。此外，现在已经很少使用 D 和 L 标记。也常用小写的 d 和 l 来表示，它仅仅与偏振光的旋转 方向有关。 (+)- 甘油醛的构型被指定为 D 构型， (-)- 甘油醛为 L 构型 ，其他分子构型与(+)-甘油醛构型相似的标记为D，与(-)-甘 油醛相似的标记为L。 （Fischer惯例）
构象异构体 如果两个或两个以上的化合物通过 σ 键的旋转而相关， 则互称为构象异构体。构象异构体为立体异构体的一种。 碳是四价原子，能够形成四根共价键。一旦形成键，这 些键将指向四面体的四角。然而，一旦存在一个以上的四面 体中心，这些四面体之间将有一系列不同的空间排列方式。 举一个简单的例子，乙烷具有两个sp3碳中心。随着碳-碳键的 旋转能够画出多种结构，其中有两种极限式:其中一种结构式 中所有的键相互重叠(重叠式)，另一种结构式中所有的键相 互离得尽可能地远(交叉式) 。
有机化学基础知识手性与不对称合成
有机化学基础知识手性与不对称合成有机化学基础知识：手性与不对称合成在有机化学中，手性和不对称合成是两个重要的概念。
手性是指分子或化合物具有非重叠的镜像对称结构，分为左旋（S）和右旋（R）两种构型。
不对称合成则是指通过反应使得手性化合物生成的过程。
手性与不对称合成的重要性在于它们在生物学、药物学和有机合成领域具有广泛应用。
手性分子在生物体中扮演重要的角色，药物分子的手性性质直接影响其在体内的活性和毒性。
此外，许多有机合成过程中需要获得高立体选择性的产物，这就需要使用不对称合成方法。
一、手性的定义与属性手性（chirality）是指分子或化合物不能与其镜像完全重合的性质。
简单来说，手性分子就像是左右手，无法完全重叠，这是由于手性分子的立体结构具有非对称性。
手性的性质包括以下几个方面：1. 手性分子无旋转轴或镜面反射面：旋转或镜面反射一个手性分子，无法使其和源分子完全重合，这就是左旋和右旋构型的来源。
2. 左旋（S）和右旋（R）构型：对于手性分子，以手的方式分别沿顺时针和逆时针方向围绕分子中心生成立体结构，可得到左旋（S）和右旋（R）构型，确定手性分子的构型是有机化学的重要内容。
3. 光学活性：左旋和右旋构型的手性分子之间可以通过手性光学活性来区分，其中旋光（optical rotation）是一种常用的手性分析方法。
二、手性分子的来源手性分子的来源多种多样，包括以下几种常见的方式：1. 手性衍生物：通过对不对称化合物的反应进行处理，引入手性基团，从而生成手性产物。
2. 手性诱导：在合成过程中，通过使用手性诱导剂，使得产物具有手性结构。
3. 手性模板：在有机合成中，通过使用手性模板，使得反应生成具有手性结构的产物。
4. 生物来源：许多生物体内产生的分子都是手性的，因此通过利用生物体提取或合成方式，可以获得手性分子。
三、不对称合成方法不对称合成是指通过有选择性地控制反应条件、底物结构或合成步骤，使得手性化合物生成的合成方法。
有机化学中的手性概念与立体异构体
有机化学中的手性概念与立体异构体有机化学是研究有机物结构、合成和性质的科学领域。
在有机化学中，手性（chirality）是一个重要的概念，涉及到分子的空间结构和立体异构体的存在。
本文将介绍手性的定义，手性的表现形式以及立体异构体的种类与分类。
一、手性的定义手性是指物体不与其镜像完全重合的性质。
也就是说，一个手性分子的镜像结构与原分子并不相同。
这种不对称性在有机化学中非常常见，并且对于分子的性质和功能有着重要的影响。
二、手性的表现形式手性可以通过不同的方式表现出来，其中最常见的是手性中心、手性轴和手性面。
1. 手性中心手性中心是指分子中一个碳原子上的四个取代基围绕着该碳原子排列成一个四面体的结构。
当这四个取代基中的任意两个取代基不能通过旋转互相重合时，就存在手性中心。
2. 手性轴手性轴是指分子中存在着旋转对称性，但在沿着该旋转轴方向的一侧存在着不同的官能团取代的情况。
这种情况下，分子仍然是手性的。
3. 手性面手性面是指分子中的一个平面，该平面上的取代基不能通过翻转互相重合。
例如，苯环上的取代基就可以形成手性面。
三、立体异构体的种类与分类立体异构体是指在空间结构上相互非重合、形状不同的同分异构体。
根据手性的不同表现形式，立体异构体可以分为两类：对映异构体和旋光异构体。
1. 对映异构体对映异构体是指存在手性中心的分子，其镜像结构与原结构不完全重合。
两个对映异构体是非重叠的、无法相互转化的，它们构成了一对对映异构体。
2. 旋光异构体旋光异构体是指分子对极性光的旋光性质呈现不同的现象。
旋光异构体包括旋光异构体和旋光体系。
旋光异构体在化学反应中的行为和性质常常有所不同。
根据旋光性质的不同，旋光异构体可以分为两类：左旋异构体和右旋异构体。
这两种异构体的旋光度（旋光光度的绝对值）和旋光方向都是不同的。
四、手性在生物体中的重要性手性在生物体中具有重要的作用和意义。
一方面，生物体内的许多分子都是手性的，比如葡萄糖、氨基酸等。
与手性相关的术语
（1）D/L和d/la. D或L指分子的绝对构型，按照与参照化合物D—或L—甘油醛的绝对构型并通过实验化学关联来指定，常用于氨基酸或碳水化合物，但最好使用R和S来表示。
b. d或l右旋或左旋，按照实验测定，化合物能将单色平面偏振光的平面向顺时针方向或向逆时针力向旋转向定。
应指出的是，化合物的右旋和左旋与该化合物的绝对构型并无直接的联系。
(2)立体异构体、非对映异构体和对映体a．立体异构体(stereoisomers) 其分子由相同数日和相同类型的原子组成，是具有相同的连接方式但构型不同的化合物。
b．非对映异构体(diastereoisomers)对于分子中具有两个或多个小对称中心，并且其分子互相不为实物和镜像的立体异构体。
例如，D—赤藓糖和D—苏力糖。
常简称为“非对映体”。
非对映体也在立体异构体的范畴之内。
c．对映体(enantiomers) 其分子互相为不可重合的实物和镜像的立体异构体。
(3)对映体过量和对映选择性a．对映体过量(enantiomeric excess，e.e.)在两个对映体(El和E2)的混合物中,假定El的量大于E2，则对映体El过量的百分数称为El的对映体过量，以e.e.表示。
e.e. =[（El - E2 ）/（El + E2 ）]×100％b．对映选择性(enatioselectivity)一个化学反应中，产生的某一对映体多于其他对映体的程度。
(4)光学活性、光学异构体和光学纯度a．光学活性(optical activity) 实验观察到的化合物将单色平面偏振光的平面向观察者的右边或左边旋转的性质。
b．光学异构体(optical isomers)对映体的同义词，但现在已不常用，因为有一些对映体在某些偏振光波长下并无光学活性。
c．光学纯度(optical purity)根据实验测定的旋光度，在两个对映异构体的混合物中，一个对映体所占的百分数。
现在常用对映体纯度来代替。
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与手性有关的术语
⑴D/L和d/l
a.D或L指分子的绝对构型，按照与参照化合物D—或L—甘油醛的绝对构型并通过实验化学关联来指定，常用于氨基酸或碳水化合物，但最好使用R和S来表示。
b. d或l右旋或左旋，按照实验测定，化合物能将单色平面偏振光的平面向顺时针方向或向逆时针力向旋转向定。
应指出的是，化合物的右旋和左旋与该化合物的绝对构型并无直接的联系。
(2)立体异构体、非对映异构体和对映体
a．立体异构体(s t e r e o i s o m e r s)其分子由相同数日和相同类型的原子组成，是具有相同的连接方式但构型不同的化合物。
b．非对映异构体(d i a s t e r e o i s o m e r s)对于分子中具有两个或多个小对称中心，并且其分子互相不为实物和镜像的立体异构体。
例如，D—赤
藓糖和D—苏力糖。
常简称为“非对映体”。
非对映体也在立体异构体的范畴之内。
c．对映体(e n a n t i o m e r s)其分子互相为不可重合的实物和镜像的立体异构体。
(3)对映体过量和对映选择性
a．对映体过量(e n a n t i o m e r i c e x c e s s，e.e.)在两个对映体(E l和E2)的混合物中,假定E l的量大于E2，则对映体E l过量的百分数称为E l 的对映体过量，以 e.e.表示。
e.e.=[（E l-E2）/（E l+E2）]×100％
b．对映选择性(e n a t i o s e l e c t i v i t y)一个化学反应中，产生的某一对映体多于其他对映体的程度。
(4)光学活性、光学异构体和光学纯度
a．光学活性(o p t i c a l a c t i v i t y)实验观察到的化合物将单色平面偏振光的平面向观察者的右边或左边旋转的性质。
b．光学异构体(o p t i c a l i s o m e r s)对映体的同义词，但现在已不常用，因为有一些对映体在某些偏振光波长下并无光学活性。
c．光学纯度(o p t i c a l p u r i t y)根据实验测定的旋光度，在两个对映异构体的混合物中，一个对映体所占的百分数。
现在常用对映体纯度来代替。
（5）外消旋、内消旋和外消旋化
a．外消旋(r a c e m i c)以外消旋体或两个对映体的等量混合物存在，也以符号(士)示之。
b．内消旋化合物分子内具有两个或多个不对称中心但又有对
称面，因而不能以对映体存在的化合物。
例如内消旋酒石酸。
内消旋化合物用前缀m e s o冠示。
洒石酸有两个不对称中心，因此有一对对映体和一个内消旋体，共3个立体异构体。
c．外消旋化(r a c e m i z a t i o n)一种对映体转化为两个对映体的等量混合物。
如果转化为两个对映体其量不相等，称为部分消旋化。
(6)R e和S i(分别是拉丁文r e c t u s和s i n i s t e r，即左和右)
这些是关于面选择性的立体化学描述。
如图1—9所示，三个取代基a、b、c的C I P优先性顺序为a>b>c，则向着观察者的以顺时针取向的面称为R e，a→b→c以逆时针取向的面称为S i。
(7)顺式／反式(s y n／a n t i)赤式/苏式体(e r y t h r o／t h r e o f o r m)
（a）s y n/a n t i用来描述两个取代基对于环上某平面的相对构型的前缀。
s yn指同侧，而a n t i指异侧。
有时在直链化合物中，也用s y n或a n t i表示这相邻有关取代基在同侧或异侧。
（b）赤式/苏式由碳水化合物的命名而来，用来表述相邻立体中心的相对构型。
赤式异构体指在F i s c h e r投影式中相同或相似取代基在垂直链的同侧；苏式异构体指位于异侧。
(8)旋转轴对称因素(C n)
如果分子中有一条假想直线，当分子以此线为轴旋转360o／n(n=2，3，4…)之后，旋转的分子仍能与未经旋转的分子完全重合，那么这条直线便是该分子的n重对称轴，而该分子具有C n-旋转轴的对称因素。
例如分子16a、16b均为C2旋转轴分子，称分子16具C2对称性。
在不对称合成中会经常遇到具C n对称性的配体。