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不对称合成 The Nobel Prize in Chemistry 2001 蜗牛的手性 植物中的手性 人体中的手性 2. 手性化合物的重要性 手性精细化学品 手性材料（不举例） 手性药物（重点） 手性精细化学品 天冬酰胺 香芹酮 天灾 or 人祸？ 海豹症 1959一1963年间席卷原西德、英国、日本的“海豹症”，就是孕妇口服了治疗妊娠呕吐的药物反应停后，这些国家连续出生了2万多例貌似海豹的短肢、缺肢、无眼、缺耳、腭裂、肛门闭锁的畸形儿。 “反应停”是商品名，它的化学药名为“沙度利胺” (Thalidomide)，1957年开始被当作处方药使用。 海豹儿事件发生后，1961年，“反应停”被禁用。 沙利度胺（反应停） 手性药物不同对映体的药理作用 对映体有相反的活性 对映体有毒或强的副作用 相同活性，但程度不同 单一对映体有希望的活性 手性的意义 人类所做的一切努力都是为了生存和不断改善生存的质量。人得病，要吃药。手性技术的最大市场是制药领域。 1997年全球单一手性药物的年销售额达到900亿美元。目前正在开发的1200种新药中，三分之二是手性的。预计到2005年，世界上合成新药中约有60%为单一对映体药物。 美国FDA已经规定，已批准的消旋体药物的单一对映体为新的化学实体(NCE)。 每一个不对称反应的发现，都可以促使一些新的手性药物走向市场。手性药物的发展又促进了手性合成的发展。 FDA：1992年发布“手性药物研究技术指导原则” 对含有手性因素的药物倾向于开发单一的对映体产品；对于外消旋的药物，则要求提供立体异构体的详细生物活性和毒理学研究的数据。 欧盟：1994年公布“手性物质研究”的文件。 我国食品药品监督管理局(SFDA) 3. 手性的形成和表示方法 异构体的种类 构造异构体，即同分异构体 几何异构体，如顺反异构体 立体异构体 构型异构体（对映异构体、非对映异构体） 互变异构体、构象异构体 对映与非对映异构体 1809年，法国物理学家Malus发现了平面偏振光 1846年Pasteur 发现右旋酒石酸晶体有相同取向的半面结构 1848年Pasteur 在显微镜下用镊子拆分出酒石酸的钠铵盐晶体 1874年 Van’t Hoff 和J.A.LeBel 提出碳原子四面体理论 手性分子的光学性质 手性分子能够使偏振光的震动平面发生偏转。 l=(-), d=(+), (dl)=(±)=rac. 手性产生原因 化合物的不对称性因素 化合物中含有不对称碳原子（对于化合物的光学活性既非必要条件也非充分条件） 化合物中含有其他四价共价键联的不对称原子（N，Si，Ge，Mn，Cu，Zn…） 化合物含有三价的不对称原子 分子的表示方法 不同表示方法的优缺点 锯架式：书写方便和大分子立体形象方面都能兼顾；在准确表达某一个碳的立体构型时，力度不够。 楔形式：最直观、真实地反应分子的立体特征；书写烦琐、研究构象问题时不太方便。 Newman投影式：表征两个相邻碳上取代基的重叠关系时很形象，书写方便；只限于表征两个相邻碳上取代基的重叠关系时使用。 Fischer投影式：表达对映体和非对映体关系时方便；不能直观地表达出整个大分子的立体形象。 Fischer投影式（十字式） 四面体模型的投影 交叉点表示手性碳原子 主链碳上下放，氧化态高的在上面 上下两个基团等程度向纸面后方倾斜 横放的另两个基团等程度地伸向前方 在纸面上旋转180o或360o后构型不变 在纸面上旋转90o或270o后为其对映异构体 手性表示方法 D/L法（Fischer惯例） 相对于D-和L-甘油醛的绝对构型表示法，目前只用于糖类和氨基酸。 R/S法（Cahn-Ingold-Prelog惯例） 常用的绝对构型表示法 d、l 旋光度方向，现常用(+)、(-)。 D/L法 甘油醛与酒石酸的关联 R/S法（Cahn-Ingold-Prelog惯例） 1956年，R. S. Cahn, C. K. Ingold和V. Prelog等人提出 将手性原子上相连的4个原子（团）按原子序数排列，当观察这个手性原子时，使眼睛、手性原子和优先顺序最小的原子（团）在同一直线上，将4个原子（团）中原子序数最小的放在后面（Fisher投影式的竖键上），另外三个原子（团）离眼睛最近并位于同一个平面上，按原子序数由大到小的方向，若是顺时针方向则定义该手性原子为R构型，若是逆时针方向则定义其为S构型。 如果最小原子在Fisher投影式的横键上，则与上面规则确定的构型相反。 不对称C原子上的任意两个原子（或基团）对调位置，得到其对映异构体。 手性原子所在的