不对称催化ppt课件.ppt

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1、不对称催化与手性药物的合成Contents前言不对称合成技术的发展不对称催化在手性药物合成的应用结束语1234镜平面对映体A对映体B手性是指物质的一种不对称性，好比人的左手和右手的关系。手性是自然界的特征之一，也是一切生命的基础，生命现象依赖于手性的存在和手性的识别。×100%一、前言从表中认识到手性化合物的对映体构型与药效有非常重要的关系,一般手性药只有其中一个对映体具有生理活性。含手性结构药物的两个对映体,其生物活性往往存在很大差异,可以相差数十倍、百倍甚至完全相反的药理作用或毒性。全世界手性化合物需求逐年上升350452614706812934118013

2、3017182000030060090012001500180021001993199419951996199719981999200020052008(Unit:100million$)A手性源的不对称反应B手性助剂的不对称反应C手性试剂的不对称反应D不对称催化反应二、不对称合成技术的发展不对称催化合成一般指利用合理设计的手性催化剂(Cat*)作为手性模板控制反应物的对映面，将大量潜手性底物选择性地转化成特定构型的产物，实现手性放大和手性增殖。T*ACat*化学催化不对称合成法不对称催化氢化不对称催化氧化不对称催化环丙烷化不对称催化羰基还原反应生物酶催化法水解

3、反应酯化反应还原反应氧化反应不对称催化合成法三、不对称催化在手性药物合成的应用①不对称催化氢化不对称催化氢化是研究最早、成果最突出的领域之一，关键是合成与金属相匹配的手性配体，将其用于各种含双键化合物的不对称催化氢化反应，获得高立体选择性和高催化活性。化学催化不对称合成法在20世纪70年代,美国Monsanto公司就成功地应用不对称催化氢化合成了用于治疗帕金森病的L-多巴,合成路线如下:关键步骤②不对称催化氧化⑴不对称环氧化特点各种烯丙醇都能达到较高的选择性能预见产物的绝对构型酒石酸二乙酯β-受体阻滞剂(S)-心得安的合成：⑵不对称双羟化手性配体：金鸡钠碱[(D

4、HQ)2PHAL]催化剂：四氧化锇氧化剂：叔丁基过氧化氢紫杉醇边链的合成：与化学试剂催化的共性：能够改变化学反应速度，不能改变化学反应平衡形成过度态，降低反应的活化能酶催化的优势：酶催化反应条件温和酶催化反应速度快、效率高酶催化剂用量少高选择性（底物、区域、位点、立体）环境友好生物酶催化的特点邻近效应定向效应酸碱共同催化应力作用锁-钥学说诱导契合学说三点结合学说生物酶催化机理①生物催化的不对称水解反应微生物或酶催化的水解反应可以控制立体选择性，从而创造光学活性体。例：内消旋对称二酯，单侧水解生成手性单酯②生物催化的不对称还原反应用于不对称还原反应的氧化还原酶须有

5、辅酶参与。所需辅酶绝大多数是NDA(H)及其相应的酸NADP(H)。羰基的还原：C＝C双键的还原：延胡索酸加成合成L－天冬氨酸亦属此类反应。③生物催化的不对称氧化反应生物体内的氧化反应存在多重可能性，如果利用单一酶或抑制了副反应的微生物，则可进行各种目的氧化反应。内消旋二醇单面羟基氧化脱氢，得内酯。C-H键的氧化：醇的氧化：生物酶催化的不对称反应的应用生物酶催化不对称合成法生产L-赖氨酸生物酶催化的不对称反应的应用缺点：生物酶催化反应的可操作范围一般比较窄；稳定性差，容易失活；酶一般仅在水溶液中表现出最高的催化活性；酶的活性容易被底物或产物所抑制；酶是生物大分子

6、，可能会引起过敏反应。生物酶催化的缺点及解决方法解决方法：生物技术角度：生物培育生物筛选基因、蛋白质工程技术改造化学的角度：化学修饰固载化手性药物研究是一个跨学科的前沿研究领域。发现和发展新型、高效的具有广泛通用性的不对称催化反应,并能将反应成功地应用于手性药物或其前体中间体和手性分子的合成是这一研究领域的首要目标。四、结束语ThankYou!手性配体——手性催化剂的根源手性膦、手性胺、手性硫化物等手性膦配体在手性配体中，除具有手性原子的配体以外，还有一类手性配体本身并不具有任何手性原子，但由于分子具有C2对称性而具有手性，这类配体中最具代表性的是BINAP：含

7、Sp2杂化的苯环骨架很强的空间效应高的极性