手性的本质及其多种表征研究进展
手性超材料研究进展
手性超材料研究进展钟柯松 2111409023 物理1. 引言超材料是有特殊电磁性质的人造结构性材料，其中一个典型的性质就是负折射率。
第一种负折射率材料1两个部分组成：一个是连续的金属线，它来实现负介电常数2，另一个是开环谐振器，来实现负的磁导率3。
在同时实现复介电常数和负磁导率的时候，负折射率就是实现了。
后来，人们大多数以这个原则4-5来设计负折射率材料。
虽然负磁导率在微波段很容易实现，但是在光频区域却极其困难7,8。
与此同时，Pendry9，Tretyakov10,11和Monzon12等人从理论上提出了另一种利用手性实现负折射率的途径。
而手性材料层作为完美透镜也从理论上实现了9-13。
在这些报告中，Pendry提出了一种3D螺旋线结构来实现负折射率的手性超材料9。
Tretyakov等人则在理论上研究了在手性和偶极粒子手性复合材料中得到负折射率的可能性11。
理论表明，负折射率是可以在以3D螺旋对称为晶格的金属球超材料中可以得到14。
同时也表明，周期上的手性散射是3D和各向同性负折射率的原因15。
实际上，Bose曾经在1898年利用螺旋结构研究了平面偏振电磁波的旋转16。
Lindman也是研究微波段人造手性介质的先驱17。
最近，Zhang等人在实验上实现了一个3D手性超材料在THz波段的负折射率18。
Wang等人则在微波段同时实现了3D手性超材料的负折射率和巨大的光学活性和圆二色性19,20。
但是，这些提到的3D手性超材料都很难构建。
同时，平面手型超材料显示了光学活性也被报道了21-24。
这里需要指出的是，平面手性结构是正真的3D手性结构是不同的。
Arnaut和Davis第一次把平面手性结构引入到了电磁波的研究中25,26。
一个结构如果被定义为手性结构，那么它应该是在任何平面是没有镜面对称的，然而，一个平面结构被认为是手性的，则它是不能和它在该平面上的镜像重叠的，除非它不在这个平面上。
实际上，一个平面手性结构还是和镜像镜面对称的。
手性(S)-1,2,4-丁三醇的制备与表征
手性(S)-1,2,4-丁三醇的制备与表征蔡征宇;王明亮【摘要】介绍以L-苹果酸为原料,经甲酯化、还原反应合成了(S)-1,2,4-丁三醇.运用旋光度测试、红外光谱以及核磁共振谱对其结构进行表征,证实目标产物的结构.通过改进分离方法,简化操作过程,使其向工业化迈进了一步.【期刊名称】《天津化工》【年(卷),期】2010(024)002【总页数】3页(P27-28,31)【关键词】L-苹果酸;(S)-1,2,4-丁三醇;制备【作者】蔡征宇;王明亮【作者单位】安徽工业大学分子工程与应用化学研究所,安徽,243002;东南大学化学化工学院,江苏,南京,210096【正文语种】中文【中图分类】TQ223.16+3（S）-1,2,4-丁三醇是合成手性试剂、手性配体的重要中间体[1，2]，在手性药物和天然产物的合成中也有重要应用[3-6]。
制备（S）-1,2,4-丁三醇的方法很多，以AlLiH4为还原剂，L-苹果酸二甲酯为原料是制备（S）-1,2,4-丁三醇主要合成方法[7，8]之一。
该法步骤少，但是AlLiH4作为还原剂对反应条件要求苛刻，要求氮气保护下进行，体系绝对不能带水，并且反应过程比较激烈。
本文对还原反应和分离纯化进行了改进，选择反应条件相对温和，价格相对较低的硼氢化锂为还原剂。
L-苹果酸与甲醇酯化反应生成L-苹果酸二甲酯后，与硼氢化锂还原反应生成（S）-1,2,4-丁三醇。
从目标产物的分子结构、化学性质出发，考虑丁三醇属多羟基化合物，整个分子呈高水溶性和高极性，而还原反应中产生的大量固体残渣在低级醇中的溶解度很大，故选用水和低级醇为溶剂二次提取法提纯。
1.1 仪器与试剂Bruker DRX(500 MHz)核磁共振仪；Biorad Excalibur Series红外光谱测试仪测定；Rudolph Research AutopalⅢ型自动旋光仪。
所用试剂均为分析纯，原料L-苹果酸为常茂生物化学公司生产，产品纯度由Perkin series 200型高效液相色谱仪测定。
生物催化手性合成
用于手性合成药物的生物催化剂的发现与利用—中国科学家的研究和发展的综述郁惠蕾许建和等摘要：活性药物成分中手性问题的重要性是毋庸置疑的，药理学家，化学家，化学工程师，和行政管理人员都有这样的认识。
事实上，世界范围的单一对映体药物已超过1500亿美元。
在这些单一对映体中生物催化合成的贡献仍在不断增加（已上升到15-20%）这篇文章将集中讲述制药工业中的生物催化合成手性化合物。
不同的酶，例如氧化还原酶，环氧化物水解酶，腈水解酶，和羟基腈裂解酶，它们是从不同来源的物种包括微生物和植物中分离出来的一种酶。
利用这些酶进行的单一对映体和不对称合成会在这里简洁的讨论。
关键词：生物催化，生物催化剂的筛选，中国，手性合成，筛选方法目录：引言生物催化剂来源：来自菌株保藏机构或公司的商业酶目标生物催化剂自然界的筛选植物材料中生物催化剂的筛选宏基因组中生物催化剂的筛选快速筛选的方法：传统和新型筛选检测型筛选立体选择性筛选手性合成中生物催化举例氧化还原酶脱氢酶氧化酶水解酶脂肪酶酯酶环氧化物水解酶腈水解酶裂解酶羟裂合酶醛缩酶其他裂解酶异构酶展望参考文献1.0引言自从认识到手性药物对人体的作用，新手性药物试剂的市场需求正在不断的增长。
在2000年的时候，35%的药物中间体是手性的，这个数字有望在2010年的时候达到70%。
含有手性中心的化合物通常以单一异构体的形式合成。
目前美国食品和药监局法规要求有非治疗型的异构体必须是非致畸的证据。
更重要的是日益增长的规模和这些分子复杂性频繁导致了多个手性中心。
然而对用于商业目标的催化剂98%的单一对映体ee值是最低可以接受的水平。
化学家们已经研究了几百年的有机化学，但是微生物做这项工作了至少几百万年。
来自于微生物和其他来源的酶在化疗、区域选择性、和对映体的选择性方面在温和的pH、温度以及压力下有多种不同的反应范围。
奥地利生物催化应用研究中心的教授Kurt Faber曾说过当涉及到需要98%甚至更高的选择性时，你最好选择生物催化过程，因为要超过95%其他方法是非常困难的。
柱芳烃固有手性研究进展
柱芳烃固有手性研究进展【摘要】柱芳烃固有手性是一种重要的研究领域，具有广泛的应用价值。
本文首先介绍了柱芳烃固有手性研究的背景和重要性，然后详细讨论了其定义、特点、研究方法、应用领域以及面临的挑战。
最新的研究进展包括新的合成方法、手性识别技术等。
未来，柱芳烃固有手性研究将在材料科学、药物研发等领域发挥更大作用。
柱芳烃固有手性研究具有重要的发展前景，应该受到更多关注和支持。
【关键词】柱芳烃, 固有手性, 研究进展, 特点, 方法, 应用领域, 挑战, 最新进展, 展望, 总结1. 引言1.1 柱芳烃固有手性研究进展的重要性柱芳烃固有手性研究是当今有机化学领域的重要研究方向之一。
固有手性是指分子本身具有不对称结构或性质，而非需要外界手性引发的手性化合物。
柱芳烃是一类具有环状结构的芳香烃，其固有手性研究具有独特的意义和价值。
柱芳烃固有手性研究进展的重要性体现在多个方面。
柱芳烃作为重要的有机分子之一，其固有手性特性对于理解有机分子结构与性质之间的关系具有重要意义。
柱芳烃固有手性研究不仅有助于拓展手性化学领域的研究范畴，还可以为新型手性材料的设计与合成提供重要指导。
柱芳烃固有手性研究也在不对称合成、超分子化学等领域具有广泛的应用前景。
柱芳烃固有手性研究的重要性不仅在于对有机分子结构与性质的理解，更在于其对于手性化学领域的推动作用和在材料科学等领域的广泛应用前景。
随着研究的不断深入，柱芳烃固有手性领域将会迎来更多的突破与发展，为有机化学领域的进步贡献力量。
1.2 柱芳烃固有手性研究的背景柱芳烃是一类具有多环芳香环结构的化合物，其具有较高的稳定性和特殊的结构性质。
由于柱芳烃固有手性的存在，使得这类化合物在手性化学领域具有重要意义。
柱芳烃固有手性研究的背景可以追溯到20世纪初，当时人们对化学手性的研究逐渐兴起。
随着研究方法的不断进步和手性化学领域的快速发展，柱芳烃固有手性研究也逐渐受到关注。
在过去的几十年里，科学家们通过不断探索和创新，逐渐揭示了柱芳烃固有手性的奥秘。
手性分子的性质
什么是手性分子英文名：chiral molecules我们知道，生命是由碳元素组成的，碳原子在形成有机分子的时候，4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构。
由于相连的原子或基团不同，它会形成两种分子结构。
这两种分子拥有完全一样的物理、化学性质。
比如它们的沸点一样，溶解度和光谱也一样。
但是从分子的组成形状来看，它们依然是两种分子。
这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样，看上去互为对应。
由于是三维结构，它们不管怎样旋转都不会重合，就像我们的左手和右手那样，所以又叫手性分子。
对于非碳原子手性中心的分子，只要没有对称面和对称中心即为手性分子。
手性分子的基本标志一个化合物的分子与其镜像不能互相叠合，则必然存在一个与镜像相应的化合物，这两个化合物之间的关系，相当于左手和右手的关系，即互相对映。
这种互相对应的两个化合物成为对映异构体（enantiomers）。
这类化合物分子成为手性分子（chiral molecule）。
不具有对称面和对称中心的分子有一个重要的特点，就是实体和镜象不能重叠，镜面不对称性是识别手性分子与非手性分子的基本标志。
生物分子手性原则是什么生物分子都有手性，即分子形式的右撇子和左撇子（或左旋、右旋）。
在法国生物学家巴斯德发现酒石酸晶体的镜像后就更激起了科学家的兴趣。
然而，手性分子是如何形成的却一直让人迷惑不解。
过去，生物化学领域趋向于认为，单一手性形式的分子合成通常从一开始就要利用手性本体，也就是说生物分子自身在催化着手性形式的形成。
而且在一些化学反应中手性产物的形成进一步扩大了。
2006年6月16日出版的英国《自然》刊发文章称，最近，美国研究人员发现，物质的固（体）-液（体）相平衡可能参与了生物分子手性的形成。
比如，氨基酸固（体）-液（体）相的平衡，可以由刚开始时的小小的不平衡导致严重偏向一种手性形式，即左旋或右旋。
而这种现象出现在水溶液中，因而也可以解释生命起源以前的左手性和右手性，即为何左右手性数量相当的分子为何会转变成生物分子偏爱一种手性。
手性化合物
3.手性化合物的药理活性ห้องสมุดไป่ตู้别
（1） 对应体之间有相同或相近的某一活性 （2）一个对应体具有显著的活性，但其对应体的活性 很低或无此活性 （3）对应体相同，但强弱程度有差别 （4）对应体具有不同性质的药理活性 A:对应体的不同活性，可起“取长补短，相辅相成” 的作用，如利尿药茚达利酮 B:对应体存在不同性质的活性，可开发成两个药物， 如丙氧芬。 C:一个对应体具有疗效，另一个对应体具有副作用或 毒性，如抗震颤麻痹症的L-多巴。 D:对应体具有相反的活性，如巴比妥类药物。
3.合成过程中遇到的难题 合成过程中遇到的难题：工业化生产的主要问题是生物催化剂 合成过程中遇到的难题 的来源和成本问题；生物催化反应的立体选择性和转化效率问题； 辅酶依赖型的氧化还原酶的不对称生物催化反应中的酶催化与辅 酶再生体系的耦联；还包括底物和产物的水不溶性和在水中的不 稳定性等问题。这些都是存在于生物催化合成手性化合物的工业 应用中的一些难题。但是最主要的是手性合成的难点在于针对不 同的手性或潜手性底物，必须找到能够与之高度匹配的专一性手 性工具(手性拆分剂、手性催化剂、手性溶剂或助剂等等)，因此 最为重要的就是要寻找到或制备出高效的手性工具 。 4.主要通用的平台技术问题 主要通用的平台技术问题 （1）用于合成手性化合物的生物催化剂的筛选、酶蛋白修饰、 酶分子的定向改造； （2）生物催化反应过程中的酶催化体系与辅酶再生体系耦联的 关键技术； （3）非水相生物催化手性合成反应的介质工程、生物催化剂适 应性等特性与规律；
2.手性化合物的研究背景
10多年前，手性药物对于大多数人来说还很陌 生，随着人们对手性化合物的深入研究和不对称 合成的迅猛发展，使其在精细化学品、生命科学 及材料科学中占有极其重要的地位。因此，对手 性化合物需求量也将激增，如何廉价而又方便地 获得手性化合物己成为有机合成化学家们强烈追 求的目标。当前，手性药物已成为国际新药研究 与开发的新方向之一，手性药物的不断增加改变 着化学药物的构成，成为制药工业的新宠儿。
神奇的手性现象与不对称催化
神奇的手性现象与不对称催化不知道大家有没有注意到生活中的一个有趣现象，就是无论你怎么摆姿势，都无法将自己的左手和右手重合。
而当你拿一面镜子时就会发现，左手在镜子里的像刚好跟你的右手重合。
我们把这种有趣的现象就叫做手性，即一个物体不能跟自己的镜像重合，我们就说这个物体具有手性。
在自然界中手性现象广泛存在。
例如喇叭花的缠绕方向是手性的，把右旋的喇叭花强行左旋缠绕，它也会自动恢复右旋；动物中的海螺同样是右旋世家，出现左旋海螺的概率是百万分之一；同样，组成我们生命体基本单位的氨基酸同样具有手性，除了极少数生物体内存在右旋氨基酸外，组成地球生命体的几乎都是左旋氨基酸；另外供给人体能量的葡萄糖都是右旋的，绝大多数生物遗传的物质基础DNA也是以右旋方式相互缠绕成的双螺旋结构等等许多例子，由此可见手性是许多物体的一项重要特点。
在化学领域中，手性现象同样广泛存在，而有机分子的手性通常是由不对称碳引起的。
在一个有机分子中，碳原子通过共价键能与四个其它原子或基团相连。
当相连的四个原子或基团互不相同时，就会产生手性，我们称该有机分子为手性分子。
两个互为镜像的手性分子构成一对对映异构体。
互为对映异构体两个手性分子在原子组成上完全一致，许多宏观物理性质如熔点、沸点、溶解性等，甚至许多微观化学反应性能也完全相同。
我们通常是通过手性分子的光学特征对其识别。
例如，如果手性分子所配成的溶液能使平面偏振光按顺时针方向旋转，我们称这个对映体为右旋体，记作（+）或者D；相反能使平面偏振光按逆时针方向旋转的对映体，称之为左旋体，记作（-）或者L。
当等量的对映体分子混合在一起时，不会引起平面偏振光的旋转，我们称之为外消旋体。
手性分子的右旋体和左旋体在生物体内的生理生化性质有时差不多，有时却差别极大。
上世纪60年代前后，很多妊娠妇女通过服用沙利度胺（Thalidomide，反应停）来镇痛和止咳，治疗效果很好。
但是随即而来的是，不少妇女生下的婴儿都是短肢畸形的怪胎。
手性分子的合成方法及研究进展
手性分子的合成方法及研究进展学号：班级：姓名：摘要：本文主要将手性药物的合成方法分为了两大类，并分别列举了一些方法，其中详细介绍了手性源合成以及酶法获得手性化合物两种方法，并通过对方法的介绍简述了手性化合物的研究进展。
关键词：手性化合物、合成、研究进展手性是自然界最重要的属性之一，分子手性识别在生命活动中起着极为重要的作用。
同一化合物的两个对映体之间不仅具有不同的光学性质和物理化学性质,而且它们具有不同的生物活性，比如在药理上,药物作用包括酶的抑制、膜的传递、受体结合等,均和药物的立体化学有关；手性药物的对映体的生物学活性、毒性、代谢和药物素质完全不同。
获得手性化合物的方法，不外乎非生物法和生物法两种。
一、非生物法非生物催化主要是指采用化学控制等手段来获得手性化合物，它主要包括不对称合成法、手性源合成、选择吸附拆分法、结晶法拆分、化学拆分法、动力学拆分、色谱分离等。
下面主要介绍手性源合成：手性源合成或者手性底物的诱导，该方法被称为第一代手性合成方法,亦称为底物控制法。
它是通过底物中原有手性的诱导，在产物中形成新的手性中心。
可简略表述为：原料为手性化合物A*，经不对称反应,得到另一手性化合物B*，即手性原料转化为反映产物。
美国Scripps 研究所Wong等曾报道了利用阿拉伯糖来合成L-N-乙酰神经氨酸的方法，该方法便是极其巧妙的利用了手性源合成。
阿拉伯糖是一个醛糖，它开环后的醛基与氨基化合物得到Schiff 碱中间体，硼酸衍生物上的乙烯基以富电子碳原子于Schiff碱上的碳原子发生亲核进攻，得到烯烃衍生物中间体，氨基用酸酐保护，总产率55%, de%为99%。
烯烃衍生物中间体与硝酮衍生物进行1,3偶极环加成，得到氮氧五元环化合物，加成过程立体选择性较好，90%的产物是立体控制的。
氮氧物五元环化合物经过脱质子化得到西佛碱中间体，水解后即得到L-N-乙酰神经氨酸（如图）。
二、生物法生物催化主要是指采用天然化合物、酶催化或微生物催化来获得手性化合物，它主要包括从天然物中提取、酶法获得手性化合物、微生物法获得手性化合物、应用催化抗体获得手性化合物、应用现代生物技术获得手性化合物等。
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酶动力学拆分发展现状
经验规则只适用于二级醇； 最常用的酶是Burkholderia cepacia (BCL) 和Candida antarctica lipase B (CAL-B) 近半数实验都需要一个已知构型的二级醇作 为参考 Candida rugosa lipase (CRL) 只适用于环 状醇，而不适用于芳香醇，可能是其位点更 宽
(m 3)
4mm 3m 6mm m mm2
4 42m 6 6m2 43m
32 geometric crystal classes
1 2/m mmm 4/mmm 3m 6/mmm (m3m) 4/m 3 6/m
222 422 32 622 23 432
1 2 4 3 6
(m 3)
X 射线结晶学最新研究
用ps-fs脉冲X 射线激光研究 核酶的构象变化
Robert C.Spitale，Joseph E. Wedekind， Methods 49 (2009) 87–100
手性核磁共振
Cram(1987年Noble化学奖)
Δδ:化学位移的差别,符号提供构型信息（各向异性） 将手性底物转换成两个不同物种(非对映异构 体或构象体)，从而可以区分(相对经验方法)
电子圆二色光谱
V12
12
3 r12
e1 e2 3e1 e12 e2 e12
2 12 2 , 0 V12 r12 1 2 , 0 2 , , r12
HPLC-圆二色光谱联用
色谱检测器与电子圆二色在线检测独立，CD采用停留模式
GERHARDBRINGMANN, TOBIASA.M.GULDER,MATTHIASREICHERT, AND TANJAGULDER，CHIRALITY 20:628–642(2008)
手性红外光谱
电子跃迁发生在电子基态的振动能级之间
手性光学方法
Linearly polarized light (LP) 线偏振光
1 E E0 (ex ie y )exp- i(1t - kz) 2 Circularly polarized light (CP)圆偏振光 1 L E E0 (ex ie y )exp- i(1t - kz) 2
手性拉曼光谱研究进展
(R)-[2H1,2H2,2H3]-neopentane
电子分布高度对称的九构象手性分子 W. Hug, et al. Nature 2007,446:526-529
结论与展望
所有的手性鉴定方法都有其本身的局限 性，结果的可信程度完全依赖于数据质 量，多种鉴定手段互相映证可以有效提 高鉴定的准确程度
手性拉曼光谱
IR
IR-IL
手性拉曼光谱测量手性分子对入射左旋和右旋圆偏振激 光的拉曼光谱的微小差别 手性结构测定
•立体结构敏感 •检测分子构象特别适合于水体系中的生物分子 •检测绝对构型而无需结晶 •检测E.E (对映体过量)值而无需手性分离
IL
由于不同构型 的手性分子的 磁偶极矩和电 四极矩的不同 产生的
手性的本质 及其多种表征研究进展
内容
手性的含义 分子手性相关研究
手性表征与进展
总结与展望
手性意味着什么?
William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907)
不能与镜像重合
旋光仪
光学活性 : (+)/(-)- 对于一对对映体
1,1'-bi-2-naphthol (BINOL)
X射线角度仪
Prof. Dr. J.M. Bijvoet (1892-1980)
1953年Franklin拍摄 DNA的X光片
1954年Dorothy Hodgkin(1964 年诺贝尔化学奖)解析penicillin 的晶体结构
X 射线结晶学
没有X射线聚焦棱镜，只能依赖Fraunhofer 衍射花样的反射强度差异
统显现，这两个对映态通过空间反演内转换，但是 不能通过时间反演与任何纯空间转动实现内转换。
对于运动物体和磁场等很必要
手性的表现
大多数药物都是手性分子。由于药物与 细胞靶向分子必须匹配，因此经常只有 一种对映体产生药效。在某些特定情况 下，另一种对映体甚至可能有害
就像鞋与脚的匹配关系一样，这些分 子只与感觉器官的左或右手形式的感 受体发生作用
不仅需要电荷的线性震荡，还同时需要电荷的角度震荡， 即磁偶极的跃迁 相比较于常用的电子圆二色光谱： 不需要手性化合物有生色基团 振动跃迁比电子跃迁有小得多的谱带宽度，高得多的分辨率； 强度计算只依赖于电子基态波函数，而电子圆二色光谱还依 赖于电子激发态波函数 ，基态波函数的计算要比电子激发态 波函数的计算更为准确
分子手性研究方法
非经验方法 相对经验方法
X-射线 结晶学
圆二色 旋光色散
手性红 外/拉曼
HPLC
NMR
酶拆分
手性光学方法 重原子共振散射 最可信 需要从头计算方法辅助 需要单晶 光学纯 ≠ ee
对映体分离 定性分析 手性固定相
非对映异构体 动力学拆分 各项异性 结合HPLC
X 射线结晶学
1950年Bijvoet 采用重原子反常色散 (共振散射)来解 决绝对结构问题
1 2 4 3 6
(m 3)
4mm 3m 6mm m mm2
4 42m 6 6m2 43m
32 geometric crystal classes
1 2/m mmm 4/mmm 3m 6/mmm (m3m) 4/m 3 6/m
222 422 32 622 23 432
1 2 4 3 6
R
RCP
LCP
电子态信息
更为丰富 的振动态 信息
手性光谱的理论模拟
寻找稳定构象 （Mnote-Carlo, DFT) 与实验结构比较 （NMR或其他）
各构型谱线
（R vs.λ)
拟合光谱 （线型，带宽）
平均谱图 （Boltzmann, exp. )
J. STEPHENS, et al., CHIRALITY, 2008, 20, 454–470
手性红外光谱研究进展
确定分子绝对构型和构象方面更为可靠
(+)-plumericin =+204 四种构象加权平均
甲酰化 (-)-prismatomerin = -136
相似结构，不同旋光方向，相同绝对构型
手性红外光谱研究进展
Mason等用电子圆二色光谱结合耦合 振子模型理论判断Tröger碱绝对构型 为R,R(+) Stephens等用手性红外光谱显示其绝对构型为 R,R(-)/S,S(+)，与Mason的归属正好相反 Besse等采用Bijvoet X射线结晶学方法判断 构型为R(-)/S(+) 但Stephens等用手性红外光谱确定其乙酸衍生物绝 对构型为R(+)/S(-)，正好与Besse等的归属相反。 相比较采用经验的耦合振子模型的电子圆二色光谱和缺 少重原子的分子进行Bijvoet X射线结晶学方法分析，手 性红外光谱是确定绝对构型更强大的工具
α-helix (Pauling 1950)
手性的严格定义
• IUPAC: 物体不能通过纯粹的转动和平动和其沿一 点反演的镜像完全重合; 物体所属对称群不能包含第 二类对称操作 ( 1, m, 3, 4, 6)。
几何对称性角度，静态物体
▪ Barron: 真实的手性是由存在两个不同对映态的系
谢谢大家
欢迎提出宝贵意见
生命手性形式的单一性
phosphate base
手性中心
D-sugar
protein
DNA double helix
L-amino acid
手性空间
如果单一手性的连续性被打破了会怎样?
手性不对称催化合成
通常实验室化学过程产生外消旋体---热力学定律的必然结果 2001年诺贝尔化学奖授予W.S. Knowles, R. Noyori 和 K.B. Sharpless 以表彰他们发展了催化不对称合成方法
共振散射(反常散射)： f = f0 + f ’ + if ’’
重原子内层电子对X射线散射相移小于180度，
当X射线频率接近重原子内层电子(K层)的共振 频率时，散射因子二级效应f ’’起主要作用 轻原子共振频率位于长波方向，很难获得 工作流程 Bijvoet对强度差别(最初)
Flack 参数 (20世纪80年代)
4 42m 6 6m2 43m
在手性催化剂存在的条件下，产物倾向于一种对映体
晶体和分子的光学活性
单晶
分子 凝聚态 否
对映体纯:是
非手性
m, mm2,4,42m: 是 其他点群: 否
手性
是
外消旋: 否
对映体混合:是
1 2/m mmm 4/mmm 3m 6/mmm (m3m) 4/m 3 6/m
222 422 32 622 23 432
Exciton Chirality: Fundamentals and Frontiers, Monatsh. Chem., 2005, 136(3) Nina Berova, Lorenzo Di Bari, Gennaro Pescitelli Chem. Soc. Rev., 2007, 36, 914-931
Nina Berova, Lorenzo Di Bari, Gennaro Pescitelli Chem. Soc. Rev., 2007, 36, 914-931 CD G Bringmann, T Gulder, M Reichert, T Gulder, chirality, 2008,20:628–642 HPLC-CD P Stephens, F Devlin, Jian-Jung Pan, chirality, 2008,20:643–663 VCD W Hug, et al. Nature 2007,446:526-529 ROA