手性分子及手性药物.doc

有机化学——手性分子与手性药物材料与化学工程系12级应化〔1〕班我们吃的如甘蔗汁制的或甜莱汁制的糖，它们的分子都是右旋的人体内氨基酸分子都是左旋的，而淀粉的分子都是右旋的，传递遗传信息的脱氧核糖核酸(DNA)，95%以上呈右旋星系的运动都呈圆形、椭圆形或涡旋形运动，多是“左旋〞多数藤本植物如牵牛花、扁豆等的茎蔓是右旋的海螺的螺壳都是右旋的，出现左旋螺壳的概率是百万分之左旋右旋自然界中的手性长瓣兜兰花两侧长瓣的螺旋是左右对称的，右侧是左旋，左侧是右旋——"科学"化学概念中的手性什么是手性⒈手性分子:手性碳——手性分子的特征所谓手性碳原子，是指饱和碳原子上连有四个完全不同的原子或原子团，常用“＊〞号予以标注具有手性的分子称为手性分子，手性分子都具有旋光性；不具有手性的分子称为非手性分子，无旋光性由于含一个不对称碳原子的化合物具有手性，这与其呈现手性特征的中心碳原子有关，因此这个中心碳原子称为手性中心，称其不对称碳原子为手性碳原子手性：实物与自身镜象不能重合的现象＊＊＊·非手性分子例如：＊左手和右手不能叠合左右手互为镜象两者可以重合非手性分子手性碳标记*手性分子与非手性分子不能与镜象叠合的分子叫手性分子，而能叠合的叫非手性分子。

小结：综上所述：物质分子凡在构造上具有对称面或对称中心的，均不具有手性，则无旋光性；反之，在构造上既不具有对称面，也不具对称中心的，在这种分子具有手性，它与镜像互为对映异构体，不能重叠，故具有旋光性除了含有一个手性碳原子的化合物具有手性，还有含其他手性因素的化合物如含手性氮原子等化合物，以及*些不含手性碳原子但具有手性的化合物Ⅲ的构造具有对称中心，为非手性分子，与Ⅰ和Ⅱ均不成镜像，互为非对映异构体翻转180º，完全重合Ⅰ和Ⅱ互为对映异构体·⒉含有一个手性碳原子的分子往往具有手性含有多个手性碳原子的分子不一定都具有手性例如：2,3-丁二醇的三种立体构造互为镜像，不能重合，均为手性分子·实线—纸面上的键虚线—伸向纸前方的键锲形线—伸向纸前方的键对映体的表示方法两种方法：1.透视法直观，但书写麻烦，不适用于复杂化合物2.Fischer投影式使用方便，适用于简单和复杂化合物1.透视法2、Fischer投影式命名规则：R、S标记法的规则①找出手性C原子②C原子上的基团依从大到小次序排列③假设为顺时针排列，叫做R-构型；假设为逆时针排列，叫做S-构型CHOHCOOHH3C透视式投影式FischerCH3COOHOHHCCOOHCH3OHH观察①碳链竖置，且编号小者置于上端；②上下朝里，左右朝外；手性碳原子，饱和碳原子上连有四个不同的原子或原子团，常用“＊〞号予以标注。

例如：I>Cl>S>H先后次序取决于原子序数，原子序数较大的原子优先S逆时针R顺时针基团次序为：a>b>c>dR-S标记法＊＊＊ 顺时针，为R-构型在非手性环境中，对映体的物理化学性质〔如熔点、沸点、折射率、蒸气压、溶解度、红外、核磁谱和质谱等〕大都一样，这就造成对映体别离的困难获取单一对映体化合物*对于涉及分子手性分析的领域要采用高对映体选择性的分析方法手性别离的特殊性手性别离和分析的重要性获得手性分子的重要意义——药物与人类的关系构成生命体系的生物大分子的主要局部大多数是以一种对映体形式存在的故药物与其作用也是以手性的方式进展的生物体的酶和细胞外表受体是手性的,故对外消旋药物的识别、消化和降解过程也是不同的手性和手性药物手性分子的来源:自然界:糖类、氨基酸、生物碱、萜类、甾体化合物外消旋体的拆分不对称有机合成反响生物酶合成“反响停〞事件被反响停致畸的孩子们酞胺呱啶酮1957年10月1联邦德国Chemie-Gruenenthal公司将反响停正式推向了市场，治疗孕妇怀孕早期的妊娠呕吐疗效极佳中枢镇静和抑制作用强烈的胎儿致畸作用(S)-thalidomide(R)-thalidomide“反响停〞的分子构造＊L-多巴 右异环磷酰胺抗肿瘤药物 盖替沙星(R)-甜味(S)-苦味·天冬酰胺香芹酮安康糖1993年97个热销药中，手性药物占20%1997年全世界100个热销药物中，50个是单一对映体(手性药物)2001年 手性药物销售1472亿美元2000年 手性药物销售1320亿美元，比1999年增加13%1999年 手性药物销售1170亿美元1997年 手性药物销售910亿美元，比1996年增加21%1993年 手性药物销售356亿美元，比1992年增加22%1990年 手性药物销售180亿美元手性药物带来的市场效益及增长的需求. z.。