2011课件手性合成PPT课件.ppt

*常用的拆分方法： 晶体机械分离法 形成和分离非对映立体异构体 微生物或酶作用拆分法 色谱分离法 等等 （一）晶体机械分离法 原理: 某些外消旋混合物中的（＋）－和（－）－对映体自发的一宏观晶体分别析出。当这些晶体键的去便可被看出来时，那么在放大镜的帮助下借助镊子之类的工具来分离。 适用范围：外消旋混合物，且两对映体晶体的区别可被看出来 优缺点：过于繁琐，且不能应用于外消旋化合物和外消旋固体溶液 手性化学基础 2011-08-03 北京阳光诺和合成部 袁伟锋 主要内容 1）手性和手性药物 2）手性构型的表示法和标记 3）旋光和比旋光度 4）对映异构体的拆分 5）不对称合成 手性(chirality)这个词来源于希腊字“手”(cheir)。 手是手性的 — 右手与左手成镜像。 手性是三维物体的基本属性。如果一个物体不能与其镜像重合，该物体就称为手性物体。 1）手性和手性药物 有机分子中的碳原子如果连有四个不同的原子（或基团），由于具有不同的空间排列形式，存在 一对立体异构体，称为镜像异构体。就象左手和 右手一样，看起来相似，但不能重叠，称为有机分子的手性。 (-)-乳酸 (R) (+)-乳酸 (S) 有机手性分子 手性和对称性的关系 对称轴的有无对分子是否具有手性无决定作用。 既无对称面，又无对称中心，也无4重交替对称轴的分子，都不能与其镜像叠合，都是手性分子。 凡具有对称面、对称中心或交替对称轴的分子，都能与镜像叠合，都是非手性分子。 严格地来说，手性药物是指药物的分子结构中存在手性因素而言。但通常，手性药物是指由具有药理活性的手性化合物组成的药物，其中只含有效对映体或者以含有效的对映体为主。 手性药物 反应停: 五十年恩怨 (R)-thalidomide (S)-thalidomide 手性与人类健康: “反应停”悲剧 沙利度胺的S-异构体可导致严重的致畸性 1957年～1962年，造成数万名婴儿严重畸形。 进一步研究表明，其致畸作用是由沙利度胺其中的一个异构体（S-异构体）引起的，而R-构型即使大剂量使用，也不会引起致畸作用。 图：沙利度胺的另一个对映体可 导致 严重的致畸性。 分子模型的四面体构型 投影在纸面上。 Fischer投影式 2）构型的表示法和标记 构型的表示法 Fischer投影式的画法及其含义 1. 把模型中横向的基团朝外，竖向的朝里。 2. 编号小的基团（主要官能团）朝上。 3. 用光对准分子模型垂直纸面照射， 手性碳用十字交差点表示。 因此，Fischer投影式被赋予了“横外竖里” 的立体含义。 ? 将手性碳原子表示在纸面上，用实线表示纸面上的键，用虚线表示伸向 纸后方的键，用楔形实线表示伸向纸前方的键。 该表示法虽较直观，但不适宜表示含有多个手性碳原子化合物的构型。 构型的直观表示法 ? 以甘油醛的构型为对照标准进行标记。右旋甘油醛的构型被定为D型， 左旋甘油醛的构型被定为L型。 1. D－L标记法 ? 凡通过实验证明其构型与D-甘油醛相同的化合物，叫做D型，命名时 标以“D”；而构型与L-甘油醛相同的化合物，叫做L型，命名时标以“L”。 ? “D”和“L”只表示构型，不表示旋光方向。命名时，若要同时标出构型 和旋光方向，则旋光方向用（＋）或（－）表示，不用“d ”或“l ”。 ? D-L标记法只表示出一个手性碳原子的构型，故不适用于含多个手性 碳原子的化合物。 例如，左旋乳酸的构型与右旋甘油醛相同，故其名称为D-（－）-乳酸。 相应的，右旋乳酸就是L-（＋）-乳酸。 构型的标记 ①先把手性碳原子所连的四个基团设为a、b、c、d。将它们按次序 规则排列（假定a b c d） 。 ②把排在最后的基团d置于离观察者最远的位置，然后按先后次序观察 其他三个基团。即从排在最先的a开始，经过b，再到c轮转着看。 ③如果轮转的方向是顺时针的，则将该手性碳原子的构型标记为“R ”； 如果为反时针，则标记为“S ”。 R、S命名规则 2. R-S 标记法 优先顺序规则 ①有较高原子序数的原子排在有较低原子系数原子前面，对于同位素原子，有较高质量的同位素排在前面； ②如果两个或多个相同的原子直接连接在不对称原子上，按相同的顺序规则对侧链原子进行比较． 烷基的顺序是叔基仲基伯基，有优先取代基的基团有最高的优先权，对于连接杂原子的基团可以应用类似的规则； ③对于多重键，以双键或叁键连接的原于对它所连接的原子做一次或二次重复，这些规则也适用于芳族体系； ④对于取代的烯基，具有Z构型的基团比具有E构型的基团优先。 ? 以乳酸为例：手性碳上的四个基团次序为OH COOH CH3