手性分子及手性药物

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1、.-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

2、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

3、叫非手性分子。小结：综上所述：物质分子凡在结构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，在结构上既不具有对称面，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，以及某些不含手性碳原子但具有手性的化合物。Ⅲ的结构具有对称中心，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

4、子不一定都具有手性。例如：2,3-丁二醇的三种立体结构互为镜像，不能重合，均为手性分子。·实线—纸面上的键 虚线—伸向纸后方的键 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若为顺时针排列，叫做R-构型； 若为逆时针排列，叫做S-构型。CHOHCOOHH3C透视式投影式FischerCH3CO

5、OHOHHCCOOHCH3OHH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）大都相同，这就造成对映体分离的困难。★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

6、方法手性分离的特殊性手性分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部分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行的。生物体的酶和细胞表面受体是手性的,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 不对称有机合成反应 生物酶合成“反应停”事件被反应停致畸的孩子们酞胺呱啶酮1957年10月1联邦德国Chemie-Gruenenthal公司将反应停正式推

7、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“反应停”的分子结构＊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 健康糖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

8、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..word.zl-