有机化学研究前沿—手性合成技术

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有机合成中的手性识别与手性放大策略研究

有机合成中的手性识别与手性放大策略研究

有机合成中的手性识别与手性放大策略研究手性识别和手性放大是有机合成领域中的重要概念。

在有机化学中,手性分子的相关研究具有巨大的重要性,因为手性决定了分子的性质和活性。

本文将探讨有机合成中的手性识别和手性放大策略,并介绍最近的研究进展。

一、手性识别的概念和意义手性识别是指在有机合成中优先选择一只手的立体异构体。

手性分子存在两种异构体,即左旋体与右旋体。

然而,在某些情况下,仅需一种手的异构体。

例如,药物合成需要选择具有特定效果的立体异构体。

手性识别的出现可以使有机合成更具选择性和效率。

二、手性识别的方法手性识别的方法多种多样,主要包括化学方法、物理方法和生物方法。

1. 化学方法化学方法是通过化学反应选择性地合成目标手性异构体。

其中,手性催化和手性配体是最常用的方法之一。

手性催化通常通过使用对映选择性配体来催化手性控制的反应。

手性配体通过形成稳定的配位络合物来实现对手性的控制。

2. 物理方法物理方法主要利用手性分离材料,如手性担体、手性排列的固体材料和手性胶体。

这些材料可以通过手性识别分离手性异构体,并用于手性放大。

3. 生物方法生物方法是利用生物分子,如酶和细胞,实现手性识别。

酶具有选择性催化的特性,常用于实现手性选择性合成。

在手性放大方面,一些微生物和细胞具有放大手性的功能。

三、手性放大的概念和意义手性放大是指从含有较低手性度的反应物中得到较高手性度的产物。

手性放大在有机合成中具有重要意义,可用于实现手性识别的扩大,合成高手性度的化合物。

手性放大的研究有助于提高手性合成的效率和产率。

四、手性放大的策略手性放大的策略包括不对称催化、动态动力学分辨和非对称反应。

1. 不对称催化不对称催化是指使用手性催化剂进行反应,实现手性放大。

手性催化剂通过控制手性识别的过程,在反应中扩大手性度。

2. 动态动力学分辨动态动力学分辨是指通过反应动力学中手性选择性的差异,从而扩大手性度。

这种策略常用于手性酸碱催化反应和手性催化剂反应。

手性配体的设计与合成及其应用研究

手性配体的设计与合成及其应用研究

手性配体的设计与合成及其应用研究手性化学的发展促进了有机合成、生物化学、材料科学及环境科学等领域的研究,为化学家提供了一种优雅而有效的方法,来控制分子的立体构型以及它们的各种物理、化学性质。

其中,手性配体是研究手性化学非常重要的组成部分,该文章将主要介绍手性配体的设计和合成方法,以及它们在不同化学领域的应用。

第一部分:手性配体的概念与分类手性配体是具有手性中心的有机化合物,其重要性在于它们可以诱导或控制对映异构体的形成。

通常情况下,手性配体可以分为两大类:绝对手性和相对手性。

绝对手性体是指其手性由分子内部的对称元素确定,例如氨基酸和糖类。

相对手性体则是指其手性是由于分子中不对称碳原子的存在而产生的,比如羧酸、芳香酮等。

第二部分:手性配体的设计与合成手性配体的设计与合成是一项复杂的过程,通常需要考虑到立体效应、空间位阻、分子对称性以及反应条件等因素。

下面我们将介绍一些常用的手性配体设计与合成方法。

1. 自然产物法:通常是从天然产物中提取含有手性中心的化合物作为手性配体,在学术和工业中都有广泛应用。

2. 对映选择性合成法:选择性合成可以达到高度手性纯度,通常采用手性催化剂或手性试剂来实现。

其中,手性催化剂的选择十分重要,包括金属离子、手性配体及其衍生物等。

3. 不对称合成法:这是通过反应底物本身和反应条件来实现手性合成的方法。

例如,通过芳香族双取代化合物的N-烷基邻位诱导去立体异构化可以实现手性合成。

第三部分:手性配体在不同领域的应用手性配体在药物合成、催化剂合成、天然产物合成等领域中有着广泛的应用。

下面我们将介绍一些常见的应用领域。

1. 药物合成:手性配体在药物合成中广泛应用,在药物的性质、活性以及毒性等方面都有着重大作用。

2. 催化剂和反应器设计:手性配体在制备各种催化剂和反应器时也有着广泛应用,可以提高产率,提高反应选择性。

3. 金属有机化学:手性配体在金属有机化学中也有着广泛应用,例如在烯烃羰基化反应中,手性配体可以用来均匀分散活性金属位点。

手性化学及其在药物合成中的应用

手性化学及其在药物合成中的应用

手性化学及其在药物合成中的应用手性化学是研究物质光学活性的科学,也是一门重要的有机化学分支。

在手性化学中,有着非对称的化合物,即左旋异构体和右旋异构体,它们之间的化学性质截然不同。

手性化学在实际应用中,有着广泛的应用领域,其中在药物合成中的应用不可忽视。

手性化学的基础手性是指一种分子存在两种非重合的互为镜像的构型,两种构型可以互相转化,但是不能通过旋转或平移使它们重合。

手性有着非常重要的意义,因为它可以影响分子间的相互反应,从而影响到化合物的性质和用途。

举个例子,肝素和海马唑啉在化学结构上非常相似,但分别为左旋异构体和右旋异构体。

然而,肝素是抗凝血剂,而海马唑啉是一种抗癫痫药。

手性化学应用在药物合成中药物合成是目前手性化学的主要应用领域之一,由于左右异构体化合物的性质不同,使得在生物体内的作用也存在差异。

因此,在药物合成中,制备单一手性化合物是非常重要的,以保持药物的良好疗效和安全性。

如果合成出来的是一个手性的混合物,这就意味着LSI可能具有两种异构体的作用或者使用剩余的异构体导致药品副作用和毒性。

因此,手性化学在药物合成中发挥着至关重要的作用。

控制手性的方式在于利用对旋化学品和非对称参考化合物进行合成。

在对旋化学品中,最常见的是丙氨酸对旋,它具有两种立体异构体,即D-丙氨酸和L-丙氨酸。

因此,使用丙氨酸作为非对称参考化合物,可以制备单一手性化合物。

通过设计反应条件,控制催化剂、溶剂和温度,可以选择性地促进或禁止其中一种手性异构体的形成。

因此,利用对这些条件的完美控制,可以使各个反应路径的供体和受体反应发生在一定的弯曲的交点上,从而选择性地合成单一手性化合物,从而在合成过程中保持手性纯度。

手性化学在药物合成中的应用案例1.对己二酸对己二酸是一种常见的光学活性化合物,它有两个对映异构体,L-(+)-对己二酸和D-(-)-对己二酸。

这两种异构体分别对应着两种不同的物理化学性质。

例如,L-(+)-对己二酸是一种很好的血液中药,可以加速红细胞的沉降,D-(-)-对己二酸则可用于对氨基糖的抑制治疗。

有机化学中的手性识别与手性合成

有机化学中的手性识别与手性合成

有机化学中的手性识别与手性合成手性是有机化学中一个极其重要的概念,它涉及到有机分子的立体构型和性质。

手性分子是指它们的镜像异构体不能通过旋转、平移等方式重合的分子。

手性分子有左右两种类型,分别称为左旋体和右旋体。

手性分子在自然界中广泛存在,它们对于生命体系具有特殊的影响。

一、手性的重要性在有机化学领域,手性起着非常重要的作用。

首先,手性分子具有特殊的光学活性,可以通过旋光仪进行检测。

旋光活性可以用来证明分子的手性结构,因为仅有手性分子才能够使平面偏振光发生旋转。

其次,手性决定了分子在空间中的立体排列,从而影响它们的化学性质和生物活性。

例如,一对手性化合物的药理作用可能完全不同,甚至有剧烈的毒性差异。

因此,手性对于药物合成和医药发展具有重要意义。

此外,在天然产物合成和天然天然物的研究中,手性也起着至关重要的作用。

二、手性识别手性识别是有机化学领域的一个重要研究方向。

它主要关注如何通过合适的手性识别剂与手性底物发生选择性作用。

手性识别剂可以是手性有机小分子、金属配合物或手性纳米结构等。

手性识别的过程可以通过非共价相互作用实现,例如氢键、范德华力等。

手性识别技术的发展对于手性分析、手性分离和手性合成等方面具有重大意义。

1. 手性识别在药物领域的应用手性药物的研究和开发是近年来药物化学领域的热点之一。

由于手性药物对于生物系统的影响十分复杂,手性识别在药物开发中具有重要作用。

通过合适的手性识别剂,可以分离和检测手性药物中的两种旋光异构体,从而了解它们的药理活性和副作用。

同时,手性识别还可以用于药物的手性分离和纯化,以进一步提高药物的疗效和安全性。

2. 手性识别在天然产物合成中的应用天然产物合成是有机化学的重要研究领域之一,而手性对于天然产物的合成尤为重要。

通过合适的手性识别策略,可以实现对天然产物中手性中心的选择性修饰,从而合成目标手性产物。

手性识别剂的设计和开发是该领域的一项重要任务,它们可以识别手性中心并引导化学反应的立体选择。

有机化学中的手性催化剂的合成与应用

有机化学中的手性催化剂的合成与应用

有机化学中的手性催化剂的合成与应用手性催化剂是有机化学中一类重要的化合物,它们具有非常广泛的应用领域。

手性催化剂的合成和应用是有机化学研究中的重要领域之一。

本文将从手性催化剂的定义、合成方法以及应用领域等方面进行探讨。

首先,我们来了解一下手性催化剂的定义。

手性催化剂是指具有手性结构的化合物,在化学反应中起到催化作用的物质。

手性催化剂的手性结构使其能够选择性地催化产生手性产物。

这种选择性催化的特性在有机合成中具有重要意义。

手性催化剂的合成方法有很多种。

其中一种常见的方法是利用手性配体与金属离子形成配位化合物。

这种方法可以通过合成手性配体,再与金属离子配位得到手性催化剂。

另一种方法是利用手性有机分子进行合成。

这种方法可以通过手性有机分子的合成反应得到手性催化剂。

手性催化剂在有机合成中有着广泛的应用。

首先,手性催化剂在不对称合成中起到了重要的作用。

不对称合成是指在化学反应中选择性地合成手性化合物的方法。

手性催化剂可以通过选择性地催化产生手性产物,实现不对称合成。

这对于药物合成、天然产物合成等领域具有重要意义。

其次,手性催化剂在有机反应中的催化剂也具有重要的应用。

手性催化剂可以催化一些特定的有机反应,提高反应的速率和产物的选择性。

例如,手性催化剂可以催化不对称亲核取代反应、不对称氧化反应等。

这些反应在有机合成中具有重要的地位,而手性催化剂的应用则进一步提高了这些反应的效率和选择性。

最后,手性催化剂在材料科学中也有着广泛的应用。

手性催化剂可以催化一些特定的聚合反应,用于合成手性聚合物。

手性聚合物在材料科学中具有重要的应用,例如在光学、电子学等领域。

手性催化剂的应用为手性聚合物的合成提供了重要的手段。

综上所述,手性催化剂的合成与应用是有机化学研究中的重要领域。

手性催化剂通过选择性催化产生手性产物,实现了不对称合成;通过催化特定的有机反应,提高了反应的效率和选择性;通过催化特定的聚合反应,合成了手性聚合物。

手性催化剂的合成和应用为有机化学研究和实际应用提供了重要的支持。

手性催化反应的机理研究

手性催化反应的机理研究

手性催化反应的机理研究手性催化反应(asymmetric catalysis)是有机化学中一个重要的研究领域,它是制备具有手性的化合物的关键技术之一。

手性化合物是指分子镜像对称而非同一个分子。

许多具有生理活性的化合物都是手性的,例如药物、激素和天然产物等。

利用手性催化剂可以选择性地促进手性化合物的产生,从而提高化学反应的效率,并减少对环境的污染。

手性催化反应的研究在现代有机合成中占有重要的地位。

手性催化反应的机理一直是该领域的研究热点。

在手性催化反应中,通常使用手性催化剂来促进化学反应。

催化剂将底物初始状态转化为一种“转化态”,并最终产生产物。

手性催化剂由具有手性中心的分子组成,其手性中心可以使得反应产物获得手性。

催化剂的手性对于反应的选择性和活性都有很大的影响,而催化剂的选择和设计也成为手性催化反应中的重要研究方向。

近年来,各种催化剂的设计和合成,以及反应机理的研究取得了较大的进展。

通过理论模拟和实验研究,可以更好地理解手性催化剂的作用机理。

手性催化剂中,催化作用的部位通常是氮、磷、氧等原子,以及芳香、非芳香、环状等结构。

通过计算化学和实验研究,可以发现这些结构中,碳-氮键、氮-氧键、磷-氮键等键合作用对于催化活性有很大的影响。

此外,配体和底物之间的非共价作用力(如氢键,π-π作用等)也会影响反应的速率和选择性。

手性催化反应的机理研究不仅可以提高催化反应的效率和选择性,还可以为设计更优秀的手性催化剂提供重要的参考和指导。

手性催化反应的研究进展将会在有机化学领域发挥越来越重要的作用,未来还有着广阔的研究前景和应用前景。

有机化学中的手性催化反应

有机化学中的手性催化反应

有机化学中的手性催化反应在有机化学领域中,手性催化反应是一种重要的研究领域。

手性催化反应是指通过手性催化剂促使手性底物发生化学反应,产生手性产物的过程。

手性催化反应在药物合成、天然产物合成等领域具有广泛的应用价值。

本文将介绍手性催化反应的基本概念、常用的手性催化剂以及几个典型的手性催化反应。

一、手性催化反应的基本概念手性催化反应中,手性催化剂起到了重要的作用。

手性催化剂是具有手性结构的化合物,通过催化底物的反应,实现手性产物的选择性生成。

手性催化剂的手性结构可以通过对映体的选择性制备来获得。

手性催化反应的基本机理是通过手性催化剂与底物之间的非共价作用实现的。

手性催化剂可以与底物形成手性催化底物复合物,然后通过一系列的反应步骤,实现手性产物的选择性生成。

二、常用的手性催化剂在手性催化反应中,常用的手性催化剂包括金属络合物、有机小分子等。

金属催化剂如钯、铂等常用于氢化反应、不对称氢化反应等。

而有机小分子催化剂如有机胺、有机亚砜等常用于亲电取代反应、不对称亲电取代反应等。

三、手性催化反应的典型实例1. 不对称氢化反应不对称氢化反应是通过手性催化剂实现的一种重要的手性催化反应。

在不对称氢化反应中,手性催化剂和底物之间形成手性催化底物复合物,然后通过加氢反应,实现手性产物的选择性生成。

不对称氢化反应在药物合成中具有广泛的应用。

2. 不对称亲电取代反应不对称亲电取代反应也是一种常见的手性催化反应。

在不对称亲电取代反应中,手性催化剂与底物形成手性催化底物复合物,然后通过亲电取代反应,实现手性产物的选择性生成。

不对称亲电取代反应在天然产物合成中具有重要的应用。

3. 不对称环加成反应不对称环加成反应是一类重要的手性催化反应。

在不对称环加成反应中,手性催化剂与底物形成手性催化底物复合物,然后通过环加成反应,实现手性产物的选择性生成。

不对称环加成反应在有机合成中具有广泛的应用。

四、手性催化反应的应用价值手性催化反应具有广泛的应用价值。

手性合成方法在药物合成中的应用

手性合成方法在药物合成中的应用

手性合成方法在药物合成中的应用手性化学是现代有机化学中的一个重要分支,随着医药行业的不断发展,手性合成方法在药物合成中的应用也越来越广泛。

手性合成是指生成手性化合物的合成方法,通俗来讲就是合成单一手性异构体的化学合成方法。

手性合成在药物合成中的应用已经成为许多药物合成的首选方法,本文将介绍手性合成方法在药物合成中的应用以及其优缺点。

手性化学的重要性手性化合物因其空间结构的不对称性,在药物学中具有重要的作用。

许多药物分子都是手性分子,它们的生物活性和药效都是由其立体结构决定的。

以最广泛的手性药物——阿司匹林为例,阿司匹林是由丙酸和水合氧化铁经过一系列化学反应后得到的,其中丙酸分子里有一个手性碳中心,总共有两种立体异构体,其中一种具有丰富的生物活性,而另一种则没有生物活性。

因此,如果我们想让阿司匹林产生丰富的生物活性,那么必须控制其手性。

然而,一些手性化学合成的挑战包括:合成单一手性异构体的成本过高,化学分离方法面临着困难,而且手性化合物的生产效率较低。

基于这些限制,开发出有效和可行的手性合成方法就显得非常重要。

手性化合物的制备需要控制其立体构型,通常要在合成操作中控制立体化学过程。

在药物合成中,业界已经发展出很多种手性合成方法,下面将介绍一些主要的手性合成方法及其适用范围:1.立体选择性配体辅助制备(SLA)SLA方法是目前应用最为广泛的手性合成方法之一。

在这种方法中,底物(通常是不对称的)被配合到手性配体上,形成新的手性化合物。

这个手性化合物与底物之间的反应组成了一系列的不对称反应,最终得到手性选择性较高的化合物。

SLA方法的优点是选择性高,反应良好,可以制备出一定量、高纯度和可控性的化合物。

但是,该方法在产量、环境友liness和经济性方面存在一些限制。

2.手性诱导手性诱导是一种手性合成方法,在这种方法中,分子间作用力使两个不对称部分保持相同的构型。

该方法能够改善分子的立体选择性并减少不需要的立体异构体的生成。

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有机化学研究前沿——手性合成技术宇宙是非对称的,如果把构成太阳系的全部物体置于一面跟随着它们的各种运动而移动的镜子面前,镜子中的影像不能和实体重合。

……生命由非对称作用所主宰,我能预见,所有生物物种在其结构上、在其外部形态上,究其本源都是宇宙非对称性的产物。

——Louis PasteurPasteur在一百多年前所言极是,自然界的基本现象和定律由手性产生。

就此而言,两个对映的具有生物活性的化合物在手性环境中常常有不同的行为。

由于这个原因,也是为了“手性经济”,许多研究者致力于不对称合成的研究。

具体而言,以分子内不对称诱导为基础的立体选择性合成已在有机化学合成中起着重要的作用并得到充分的理解。

相比之下,虽然已做出一些成就,我们对不对称的分子间传递的理解目前仍处在开始阶段。

一、手性的发展历史立体化学的发展可追溯到19世纪。

在1801年,法国矿物学家Hauy就注意到,水晶晶体显示半面现象。

这意味着可以认为,晶体的某些小平面排列为不可重合的物体,那些物体和实体与镜像的关系是相似的。

1809年,法国物理学家Malus 观察到了由水晶晶体引起的偏光效应。

1812年,另一位法国物理学家Biot发现,沿着与晶体轴垂直的方向切下的水晶片能使偏振光平面旋转某一角度,角度的大小和晶体片的厚度成正比。

右型和左型的水晶晶体以不同的方向使偏振光旋转。

1815年,Biot将这些观察延伸到纯的有机物的液体或其溶液。

他指出,由水晶晶体引起的旋光和由他研究的有机化合物溶液引起的旋光之间有些不同:由水晶引起的旋光是整个晶体的性质,而由有机物质引起的旋光则是单个分子的性质所致。

1846年Pasteur察到,右旋的酒石酸晶体有相同取向的半面。

他假定,酒石酸盐的半面结构必定和它的旋光能力有关系。

1848年,Pasteur从外消旋混合物中分离了(+)/(-)—酒石酸的钠铵盐的晶体。

通过缓慢蒸发外消旋酒石酸的水溶液,形成了大颗粒的晶体,并表现出和水晶相似的显著的半面现象,。

借助放大镜,Pasteur能够用镊子把那些不同的晶体分开。

随后他又发现,这些对应形态的晶体的溶液能旋转偏振光的平面:一种溶液使偏振光向右旋转,而另一中溶液使偏振光向左旋转。

Pasteur提出,偏振光的旋转是由非对称性引起的,这意味着一个实物与其镜像的非等同性。

(+)—酒石酸和(-)—酒石酸必定具有实物与镜像的关系。

这些酒石酸盐是非对称性的,这些化合物在分子水平上表现对映的形态,正是这种非对称性造成了旋转偏振光的能力。

1874年J. H. Van’t Hoff 和J. A. LeBel 在相隔短短数月内分别独立发表的论文,标志着立体化学的诞生。

他们在论文中都提出了原子的三维取向问题:具有四个键的碳原子是四面体的。

他们还提出分子的排列与性质之间的某些关联。

他们指出,碳的四面体模型是分子非对称性和旋光的起因。

LeBel认为,物质的光学活性的现象是分子非对称性的象征。

2001年10月10日,瑞典诺贝尔奖基金委员会将2001年诺贝尔化学奖授予前任美国密苏里州圣路易斯市孟山都(Monsanto)公司的W. S.诺尔斯(Willian S. Knowles,1917~)、美国加利福尼亚州圣迭戈市斯克里普斯(La Jolla Scripps)研究所的K. B.夏普雷斯(K. Barry Sharpless,1941~)和日本名古屋大学(Nagoya University)的野依良治(Ryoji Noyori 1983~)三位化学家,以表彰诺尔斯、野依良治在手性催化氢化合成反应和夏普雷斯在手性催化氧化合成反应方面做出的卓越贡献。

他们的研究成果无论是对理论研究,还是对新药、新材料的开发都极为重要,而且该成果已经转化为技术,在许多药物产品和其他具有生物活性物质的工业合成中得到了应用。

二、手性分子手性分子用Chiral molecules标记,Chiral来自希腊词,其意是手。

人们的左右手不能完全重合,只能互为镜像。

从分子角度来看,手性分子的存在是一种自然界的普遍现象,如大多数生命分子就属于手性分子,最普遍的氨基酸—丙氨酸就有两种存在形式,即:(S)-丙氨酸和(R)-丙氨酸,如下图所示,无论我们如何旋转也无法能使它们完全重叠,因为与中心碳原子相连的四个基团在空间的排列次序不同,造成它们具有不同的空间结构。

3H 232(S )-丙氨酸 (R )-丙氨酸在普通条件下,实验室制备丙氨酸得到的是对映体混合物,即一半是(S )-丙氨酸另一半是(R )-丙氨酸。

如何获得有益异构体,实现不对称合成是有机合成化学家面临的严峻挑战。

为什么不对称合成如此重要?让我们回归到自然界寻找其回答吧。

1、 手性是自然界的本质属性由对称合成实验人们可能会想到自然界手性分子的两种对映体应该等量齐观,平分秋色。

然而,实际情况并非如此,人们在研究细胞的组成分子,发现对自然界生命体有效的物质是对映体中的某一种,无论是植物还是动物无一例外。

作为生命活动重要基础的生物大分子和许多作用于受体的活性物质均具有受性特征。

细胞组成的基础分子氨基酸是如此,肽、酶、蛋白质、DNA 、RNA 也是如此。

人体细胞中的酶是手性分子,在接受外来分子中起重要作用,这意味着酶只能与一对对映体中的一种键合,换言之,酶的接受是有严格选择的,这类似于一把钥匙开一把锁。

分子结合的这种锁—钥比喻来自1902年诺贝尔化学奖获得者—德国化学家E.H.费雪(Emil Hermann Fischer,1852-1919)。

正是因为分子的不对称性在生命活动中起重要作用,许多药物的生理活性是通过与大分子之间的严格手性匹配与分子识别而实现。

对于手性药物而言,一对对映体间并非具有相同的疗效,一个有效,另一个无效,甚至有害。

因此,就药物而言,对映体分子的分离和不对称合成研究工作就显得非常重要。

2、手性合成的意义我们周围的世界是手性的,构成生命体系的生物大分子的大多数重要的构件仅以一种对映形态存在。

生物活性的手性化合物,例如药物,与它的受体部位以手性的方式相互作用。

因此,药物的两个对映体以不同的方式参与作用并导致不同的效果就不足为怪了。

生物体的酶和细胞表面受体是手性的,外消旋药物的两个对映体在体内以不同的途径被吸收、活化或降解。

这两种对映体可能有相等药理活性,或者一种可能是活性的,另一种可能是无活性的甚至有毒的,或者二者可能有不同程度或不同种类的活性。

另一种可能是无活性的甚至有毒的,或者两者可能有不同程度或不同种类的活性。

一个有趣的例子是用于治疗帕金森氏病的L-多巴(DOPA)(1)活性的药物是由1通过体内脱羧作用形成的无手性化合物多巴胺,由于多巴胺不能跨越“血脑屏障”进入作用部位,须服用“前药”1,再由体内酶将1催化脱羧而释放出药物的活性形态多巴胺。

然后,多巴脱羧酶是专一性的,是对1的(-)-对映体发生脱羧作用。

因此,必须服用纯的(-)-1,否则,(+)-1可能会危险的积聚在身体内,它不能被人体的酶代谢。

现在,通过一系列不对称合成方法,能以工业规模制备L-(-)—多巴。

1在生物体系中,立体异构识别是极明显的。

一般就手性化合物而言,可能有四种不同的行为:(1)只有一种异构体具有所希望的生物活性,而另一种没有显著的生物活性;(2)两种对映体都有等同的或近乎等同的定性和定量的生物活性;(3)两种对映体具有定量上等同的但定性上不同的活性;(4)各对映体具有定量上不同的活性。

下图是这些现象的说明。

例如,它们可能有不同的味道,不同的气味,最重要的是,各对映体可能表现出极不相同的生理行为。

(R)-天冬酰胺有甜味,而天然的(S)-天冬酰胺则是苦的;(S)-普萘洛尔在化疗中用作β-受体阻断药,它比其(R)-异构体的活性高98倍。

MeH(-)-benzomorphiaHO止痛,不成瘾弱止痛,成瘾强致癌性无致癌性(-)-benzopyryldiol(+)-benzopyryldiol(+)-benzomorphiaH22NSN3)3ONNSN3)3ON22 (S)-天冬酰胺,苦味(R)-天冬酰胺,甜味(S)-噻吗洛尔,无活性(R)-噻吗洛尔,肾上腺素能阻断剂O).HCl(R)-香芹酮,留兰香香味(S)-香芹酮,香味(S)-普奈洛尔日本丽金龟性息激素硫代卓酮(diltiazem),(S,S )-型对治疗心肌梗塞有效3、应用于化学“手性”的一些定义不对称与非对称(asymmetric,dissymmetric)不对称:完全缺乏对称性因素,有些不对称分子不能作为对映体存在,然而有些具有简单对称轴的分子确能作为对映体(镜像)存在。

非对称:缺少交错对称轴,因而通常存在对映体,有些人喜欢将此用“不对称”(asymmetric)表示。

D/L 和+/-D或L:分子的绝对构型,按照与参照化合物D-或L-甘油醛的绝对构型的试验化学关联而指认,常用于氨基酸或糖,但最好使用R或S表示。

+/-:右旋或左旋,按照试验测定的单色平面偏振光的平面向右或向左旋转而定。

非对映体或非对映异构体和对映体立体异构体:其分子由相同数目和相同类型的原子组成,具有相同的连接方式但构型不同的化合物。

非对映体:(diastereoisomers):具有二个或多个非对称中心,并且其分子互相不为镜像的立体异构体,例如,D-赤藓糖和D-苏糖;常简称为“非对映体”。

对映体(enantiomers):其分子为互相不可重合的镜像的立体异构体。

对映体过量和对映选择性(enantiomeric excess,enantioselectivity)对映体过量(e.e):在二个对映体的混合物中,一个对映体E1过量的百分数;e.e=[(E1-E2)/(E1+E2)]×100%对映选择性;一个化学反映产生一种对映体多于产生相对对映体的程度。

光学活性、光学异构体和光学纯度光学活性:试验观察到的一种物质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。

光学异构体:对映体的同义词,现已不常用,因为一些对映体在某些光波下并无光学活性。

光学纯度:根据实验测定的旋光度,在两个对映异构体混合物中一个对映体所占的百分数;不能用于叙述由其它方法测定的对映体纯度。

外消旋、内消旋和外消旋化(racemic,meso,recemization)外消旋:以外消旋体或两种对映体的50-50混合物存在;也表示为dl(不鼓励使用)或(±)(较好)。

外消旋物也称为外消旋混合物或外消旋体。

内消旋化合物:分子内具有2个或多个非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meso表示。

外消旋化:一种对映体转化为两个对映体的等量混合物。

Scalemic:两个对映体的混合物,其中有一个是过量的;用来表示大部分合成或拆分不能产生100%的一个对映体的事实。

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