立体有机化学整理课件概要.pptx

立体化学(Stereochemistry) —— 以三维空间研究分子结构和性质的科学 任务：研究分子的立体形象及与立体形象相联系的特殊物理性质和化学性质的科学。 2 讨论分子的立体形象及与物理性 质的关系等。 讨论分子的立体形象对化学反应 性的影响及产物分子和反应物分 子在立体结构上的关系等。 原子在分子内的空间位置； 在反应中，分子内或分子间的原子重新组合，在空间上的 要求条件和变化过程如何？及由此如何决定产物分子中各 原子的空间向位？ 绪 论 一、范畴 3 1797年 法国化学家Proust（普卢斯特）提出定比定 律之后，人们便认为具有相同组成的化合物，便具有相同 的性质，这一错误观点直到1822～1826年间才被新的发现 所否定。这就是： Wǒhler（魏勒 德国化学家） Liebig（李比希 德国化 学家）分别证实了异氰酸（HNCO）和雷酸（HONC）；异氰 酸银（AgNCO）和雷酸银（AgONC）。 二、历史 4 1848年 Pasteur（巴斯德 法国化学家）在显微镜下用 镊子将外消旋酒石酸拆分成右旋和左旋酒石酸。 ＊ ＊ 标志着立体化学的开始 5 1861年 Butlerow（布特列洛夫 俄国化学家）在德国自然科学代表大会上作了《论物质化学结构》的报告,从而建立了化学结构学说，说明了产生同分异构现象的原因是化学结构的不同。化学结构的概念初步建立 1874年 Van’t Hoff（范特霍夫 荷兰化学家）和Le Bel（法国化学工艺师）独立地提出了“碳原子正四面体假说”，标志着立体化学的诞生。 1931年 Páuling（鲍林 美国化学家）提出了杂化轨道理论，解决了价键的方向性问题。 1943年，对环已烷问题的解释 1947年，发展了构象理论，立体化学日趋成熟 1951年，指定了绝对构型（R）-和（S）-的转变，提出了描述立体异构体的新系统 6 7 三. 立体结构在有机化学研究中的重要性 1.生物活性分子的立体异构与药性 1.1 天然产物结构及其生理活性 1.2 合成药物结构与活性 8 天然产物结构与活性 Science, 143, 474 (1964); 144, 1100 (1964) 河豚毒素在医疗上用于治疗癌症、镇痛、止喘、镇痉、止痒，对痢疾杆菌、伤寒杆菌、葡萄球菌、链球菌、霍乱弧菌均有抑制作用，可以防治流感。国际市场上，结晶纯河豚毒素高达17万美元/克。 9 天然产物结构与活性 Tetrahedron, 42, 89 (1986) 十几种立体异构体中活性最高者 植物黄花蒿 中的抗疟有效成分 ——青蒿素 10 青蒿素 天然产物结构与活性 11 天然产物结构与活性 JACS, 114, 3475 (1992) ; TL, 34, 3251 (1993); TL, 34, 4477 (1993). 呃瓜多尔三色蛙 毒液成份 镇痛作用是吗啡 的200-500倍 12 天然产物结构与活性 紫杉（红豆杉 ） 13 天然产物结构与活性 Synthesis, 1014(1995) 真菌提取物, 降血脂，降胆固醇，预防和治疗冠心病、动脉粥样硬化 28亿$/年售最畅销2/25 Simvastatin 真菌 14 天然产物结构与活性 具有抗癌、散结、破血化瘀等功效，用于多种肿瘤——胃癌、肠癌、绒毛膜上皮癌、淋巴肉瘤等的治疗、康复。 15 天然产物结构与活性 Epothilones A-F 埃坡霉素 能强烈抑制乳腺癌、直肠癌等细胞株 ,其抗癌机制紫杉醇 (taxol)相类似,把该产物归为抗肿瘤抗生素之行列也是可行的。它干扰癌细胞分裂繁衍 ,具有广谱抗癌效果 ,并有良好的水溶性 ,对那些耐紫杉醇的癌细胞具有高的活性 。 (HOCH2 ) 16 天然产物结构与活性 actinomycete 放射菌 红霉素 Erythromycin 17 （1）对映体药效差别大 合成药物 JACS, 100, 5833(1988) Ar 药效 S/R=36 S/R=29 Naproxen Ibuprofen 18 合成药物 （2）对映体药效相反 Ann. Rev. Pharmacol. Toxical, 21, 83(1981) 巴比妥酸盐 S– (–) – 催眠镇痛 R– (+) – 兴奋剂，引起惊厥和痉挛 19 (3) 对映体之一有严重毒副作用 合成药物 镇静剂（孕妇用） R和S都有效 S-有严重胎毒性致畸性 （2万多婴儿畸形） Thalidomide(反应停） Drug Res, 29, 1640 (1