手性分子与手性药物

.. . . .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: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。

左手和右手不能叠合左右手互为镜象手性碳——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。

FF CBr*子手性碳标记F CH 3C H C H 2C H 3OH＊CH 3C H C H C H 3Cl Br＊＊ 非手性分子.. . . .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3II3IⅠ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。

小结：.. . . .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COOH CH 3HCOOH HH 3COHCOOHH 3透视式投影式FischerCH3 COOHOHHCCOOHCH3OH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；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。

手性分离技术在制药领域中的应用研究手性分离是指将手性混合物中的左右手异构体分离出来的过程，它在很多领域中都有应用，尤其是在制药领域。

因为许多药物分子都是手性分子，所以如何快速有效地分离药物的左右手异构体，成为了制药工业中的一个重要研究方向。

本文将介绍手性分离技术在制药领域中的应用研究。

一、手性分离技术的原理手性分离技术的原理基于手性分子的左右手异构体之间的差异性。

因为左右手异构体的物理、化学性质不同，分子结构也不同，所以可以通过化学、物理方法来分离它们。

化学方法包括：结构化学异构体分离、光谱法分离、化合物对手性配体分离等。

物理方法包括：手性色谱法分离、手性晶体分离、手性溶液分离、手性分子筛法分离等。

这些方法各有优缺点，选择合适的分离方法需要根据具体情况进行分析。

二、手性分离技术在制药领域中的应用1、左右手异构体对药效的影响手性分子的左右手异构体的物理、化学性质不同，因此在生物体内的性能表现也会不同。

例如，庆大霉素的左右手异构体，左旋庆大霉素具有较强的毒性，而右旋庆大霉素则具有治疗效果。

另外，对于大多数药物而言，右旋体和左旋体显然含量不同，肯定对体内生物代谢产生影响，所以必须分离得到想要的纯度来保证药效。

2、手性分离技术在制药领域中主要应用手性分离技术在制药领域的应用主要涉及以下几个方面：①药品纯度提高：手性分离技术可以将药物的左右手异构体进行分离，从而提高药品的纯度，保证药效。

②新型药物研发：手性药物研发需要手性化学合成和分离技术的共同支持。

手性化学合成为制备药物提供了一种新的途径，但大量的手性化合物需要分离纯化，来制备具有药效的单一手性体，尤其是新型药物的研发。

手性分离技术可以快速地分离手性异构体，提高研发效率。

③生产成本降低：药品的制造成本会随着药品性质的复杂而增加，纯化欠佳的药品往往会导致不必要的废物和损失。

手性分离技术能够有效去除废物毒性成分，提高药品成本与收益比。

三、手性分离技术在制药领域中的发展趋势随着制药产业的快速发展，手性分离技术在该领域中的应用也不断加深。

手性合成的综述姓名：学号：专业：院系：目录手性合成的概念与简介 (2)手性药物的合成的发展历程 (3)手性合成的方法 (5)几种手性药物合成方法的比较 (7)化学—酶合成法合成手性药物的实例 (7)手性药物的研究现状和展望 (10)参考资料 (13)手性药物的概念与简介手性（英文名为chirality, 源自希腊文cheir）是用来表达化合物分子结构不对称性的术语。

人的手是不对称的，左手和右手相互不能叠合，彼此是实物和镜像的关系，这种关系在化学中称为“对映关系”，具有对映关系的两个物体互为“对映体”。

化合物的手性与其空间结构有关，因为化合物分子中的原子的排列是三维的。

例如，图1中表示乳酸分子的结构式1 a和1 b，虽然连接在中心碳原子上的4个基团，即H, COOH, OH和CH3都一样，但它们却是不同的化合物。

它们之间的关系如同右手和左手之间的关系一样，互为对映体。

手性是人类赖以生存的自然界的本质属性之一。

生命现象中的化学过程都是在高度不对称的环境中进行的。

构成机体的物质大多具有一定空间构型，如组成蛋白质和酶的氨基酸为L-构型，糖为D-构型，DNA的螺旋结构为右旋。

在机体的代谢和调控过程中所涉及的物质（如酶和细胞表面的受体）一般也都具有手性，在生命过程中发生的各种生物-化学反应过程均与手性的识别和变化有关。

由自然界的手性属性联系到化合物的手性，也就产生了药物的手性问题。

手性药物是指药物的分子结构中存在手性因素，而且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有效的对映体为主。

这些对映异构体的理化性质基本相似，仅仅是旋光性有所差别，分别被命名为R-型（右旋）或S-型（左旋）、外消旋。

药物的药理作用是通过与体内的大分子之间严格的手性识别和匹配而实现的。

手性制药是医药行业的前沿领域，2001年诺贝尔化学奖就授予分子手性催化的主要贡献者。

自然界里有很多手性化合物，这些手性化合物具有两个对映异构体。

手性药物的合成与化学分离作为化学的一个重要分支，有机化学在制药领域中扮演着至关重要的角色。

随着医学技术的发展，人们对于药物的需求也变得越来越高，而手性药物的应用也越来越广泛。

在这篇文章中，我们将探讨手性药物的合成和化学分离。

一、手性分离技术手性分离技术是一种用于分离并纯化手性化合物的方法。

由于手性分子的对映异构体之间无法互相转化，因此分离这些化合物不仅是研究手性药物的必要条件，也是合成手性药物的必要步骤。

手性分离技术主要包括晶体分离、色谱法和毒性微生物法等方法。

在晶体分离中，手性化合物会形成不同形态的晶体，使得两个对映异构体之间无法逆转。

而色谱法则是通过不同的分离机制来分离不同对映异构体。

毒性微生物法则利用微生物对手性分子的选择性反应来分离手性化合物。

二、手性药物的合成合成手性药物的方法有很多种。

一种常见的方法是使用对映异构体选择性催化剂进行手性合成。

拿丁酰-L-苏氨酸甲酯是一种常见的手性选择催化剂，它可以选择性地催化合成一种手性异构体。

另一种合成手性药物的方法是使用手性诱导剂。

手性诱导剂可以选择性地诱导手性反应产生一种手性异构体。

目前，最常见的手性诱导剂是金属有机配合物和手性有机催化剂。

三、化学分离在手性药物的制造过程中，手性分离技术被广泛应用。

随着手性药物合成技术的不断发展，手性分离技术的重要性也逐渐凸显。

其中，手性毛细管电泳和手性透析法是目前使用最广泛的两种手性分离方法。

手性毛细管电泳是一种基于分子大小和表面电荷的分离方法，它可以高效地分离手性异构体。

手性透析法则是通过使用手性透析膜来分离手性化合物。

这些透析膜可以具有选择性通透不同对映异构体的能力。

总结随着人们对于手性药物的研究不断深入，手性分离技术和手性药物的合成技术也在不断完善。

虽然手性分离技术已经非常成熟，但是仍然存在许多挑战。

其中，手性化合物的选择性分离和灵敏度仍然是需要解决的核心问题。

无论如何，研究人员仍然持续探索新的方法和技术，以便更好地满足人们对手性药物的需求。

学年论文题目：学院：专业：指导教师：学生姓名：学号：年月日手性拆分技术及其在手性药物合成中的应用新进展摘要：手性是一种很普遍的自然现象对生命体新陈代谢有着深远的影响，特别是在医药行业，随着医药行业对手性单体需求量的增加和对药理的探究如何获得高纯度手性单体已成为一个令人困扰的问题。

手性拆分是获得手性药物的重要途径, 由于自身的优势深受广大研究者的关注。

本文就目前手性拆分技术及其在手性药物合成中的应用新进展进行了展望，以及对经典的结晶法拆分、动力学拆分和色谱分离法拆分等手性拆分方法的新进展进行综述,并介绍膜拆分法、萃取拆分法等新技术在手性药物合成中的应用。

关键词：手性手性药物发展现状手性拆分手性，它是三维物体的基本属性，指一个物体不能与其镜中的影像相重合，就如同人的左手与右手，彼此互为实物与镜像的关系而不能重叠物体具有这样的性质就具有了手性。

手性药物是指由具有药理活性的手性化合物组成的药物，由于药物分子所作用的受体或靶位是由氨基酸核苷膜等组成的手性蛋白质和核酸大分子等。

它们对与其结合的药物分子的空间立体构型（手性）有一定的要求。

因此，手性药物的两个对映体往往在生物体内的药理活性、代谢过程、代谢速率及毒性等存在显著的差异具体可能存在以下几种情况：只有一种对映体有药理活性，而另一种无显著的药理作用；对映体中，一个有活性而另一个可发生拮抗作用；两个对映体具有等同或相近的药理活性，有时两个对映体都有相近的活性，但从全面平衡仍宜选用单一对映体；两个对映体具有完全不同的生理活性，例如其中一种对映体是食欲抑制剂，另一种则是精神振奋剂；两个对映体中一个有活性，另一个不仅没有活性反而有毒副作用。

由于之前对手性药物认识的不足有了许多惨痛的教训，这些使人们认识到，药物必须注意它们不同的构型。

手性药物的发展现状美国的食品与医药管理局（FAD）1992年提出的法规强调，申报手性药物时，必须对不同对映体的作用叙述清楚。

到2003年，在全世界最畅销的药物中，单一对映体药物都达到或超过50%。

药物分子的手性性质与手性识别研究手性是指物质结构可分为两种非对称成分，即左旋和右旋体，其镜像形状不可重叠。

在自然界中，许多生物分子具有手性结构，包括药物分子。

药物分子的手性性质对于其生物活性和安全性具有重要影响。

药物的手性识别研究是近年来药物化学领域的重要研究方向，本文将对药物分子的手性性质和手性识别进行深入探讨。

一、药物分子的手性性质药物分子的手性性质是指药物分子存在一个或多个手性中心，从而使得该分子具有左旋和右旋两种不可重叠的异构体。

手性中心是指原子或原子团的排列方式对称性不同，最简单的手性中心是四个不同的基团围绕着一个碳原子排列而成的立体中心。

手性分子具有优势的生物活性和选择性，与对应的惰性对映异构体相比，手性活性物质具有显著的生物活性和不同的选择性。

世界上绝大多数的生物体都是具有手性的，同时机体也有对于手性的选择性。

药物分子的手性性质与手性识别相关，是药物化学研究的重要内容。

二、药物分子的手性识别药物分子的手性识别是指生物体对手性分子的选择性作用。

生物体对于手性的选择性源于其分子结构、酶的立体构型等因素。

手性识别是由分子之间的相互作用所决定的，包括键合作用、静电作用、范德华力、氢键等。

这些相互作用对于药物分子的药理活性、代谢和毒性等起到重要的作用。

不同的手性异构体在生物体内可能通过不同的途径被吸收、代谢和排除，从而导致不同的药效和药物代谢。

药物分子的手性识别不仅在药理学研究中有重要意义，也在制药工艺、临床应用中具有实际应用价值。

手性药物通常具有单一惰性异构体的活性，而惰性对映异构体可能产生不良反应甚至毒性。

通过手性识别的研究，可以制备单一惰性异构体的手性药物，提高药物的疗效和安全性，减少不良反应。

手性识别的研究也可以为药物合理应用提供理论参考，优化合理用药方案。

三、手性识别的方法和研究进展手性识别的方法主要包括合成方法、分离技术、分析方法和计算模拟方法等。

合成方法包括手性拆分、手性合成和手性催化等。

立体化学对于药物活性的影响药物活性是指药物分子与生物体内的靶点相互作用并产生治疗效果的能力。

而立体化学是研究分子空间结构与性质之间关系的重要分支，它研究分子的立体构型、手性和对映异构体等。

立体化学对于药物活性的影响是一个重要的研究领域，本文将从立体化学的角度探讨其对药物活性的影响。

一、立体异构体的活性差异立体异构体是指具有相同分子式和连接方式，但空间结构不同的化合物。

由于立体异构体的空间构型不同，它们与生物体内的靶点结合时，可能会出现不同的相互作用模式。

这种不同的相互作用模式可能导致立体异构体的活性差异。

以药物丙戊酸为例，它存在两种立体异构体，即S-丙戊酸和R-丙戊酸。

研究发现，S-丙戊酸对于疼痛的缓解作用明显，而R-丙戊酸则没有这种作用。

这是因为S-丙戊酸与靶点的结合方式更有利于产生治疗效果，而R-丙戊酸的结合方式则不够理想。

二、手性药物的作用机制手性是指分子存在镜像对称性，即具有左右对称的特征。

手性药物是指具有手性的药物分子。

由于手性药物的分子结构不对称，它们与生物体内的靶点结合时，可能会出现不同的相互作用模式。

手性药物的作用机制主要有两种：对映选择性和酶选择性。

对映选择性是指手性药物中的一种对映异构体对靶点具有更高的亲和力和活性，而另一种对映异构体则没有这种作用。

这种选择性可能是由于对映异构体与靶点的立体构型更为匹配所致。

酶选择性是指手性药物中的一种对映异构体能够选择性地与特定的酶结合，从而发挥治疗效果。

这种选择性可能是由于对映异构体与酶的立体构型更为匹配所致。

三、药物合成中的立体化学控制药物合成中的立体化学控制是指通过合成方法和反应条件的选择，控制药物分子的立体构型和手性。

合成药物时，合成路线和反应条件的选择对于药物的立体构型和手性具有重要影响。

例如，合成手性药物时，可以选择合成方法和反应条件，使得所得产物具有特定的手性。

这可以通过选择手性催化剂、手性试剂或手性溶剂等手段来实现。

合成手性药物时，合成路线的选择也是非常重要的，合成路线中的每一步反应都可能对药物的手性产生影响。

什么是手性药物？四川大学华西药学院郑虎教授解释说，如人体的左右手一样，在空间上不能完全叠合，却能互为镜像的奇特属性，我们就称之为“手”性。

具有互呈镜像结构的化学物分子互称为对映异构体或光学异构体，即左（右）手与右（左）手互称对映异构体。

手性药物是指只含单一对映体的药物，即只有一只“左手”或一只“右手”的药物。

而含有一对对映异构体的药物则好像人的左右手一样，左手——左旋体（（R型，D型，（+）型）与右手——右旋体（（S型，L型，（-）型）以同等的量共生，这样构成的药物称为消旋药物。

手性是自然界的本质属性之一，郑教授说，作为生命活动重要基础的生物大分子，如核酸、蛋白质、多糖等分别由具有手性的D-DNA、L-氨基酸、D-单糖构成，载体、酶、受体等也都具有手性，它们一起构成了人体内高度复杂的手性环境。

药物在进入体内后，其药理作用是通过与体内这些靶分子之间的严格手性匹配和分子识别能力而实现的。

立体结构相匹配的药物通过与体内酶、核酸等大分子中固有的结合位点产生诱导契合，从而抑制（或激动）该大分子的生理活性，达到治疗的目的。

一般情况下，具有手性药的药物，它的两个对映体在体内以不同的途径被吸收、活化或降解，所以在体内的药理活性、代谢过程及毒性存在着显著的差异。

当一个有手性的化合物进入生命体时，它的两个对映异构体通常会表现出不同的生物活性。

药物能起作用的仅是其中的一只“手”，这只高活性的“手”我们称为优对映体；而另一只“手”效力微小或干脆使不出“劲”，或不能很好地契合而成为无效对映体，或与其它大分子契合产生不同的药理作用，甚至产生毒性，称为劣对映体。

以前由于对此缺少认识，人类曾经有过惨痛的教训。

发生在欧洲震惊世界的“反应停”事件就是一例。

20世纪50年代，德国一家制药公司开发出一种镇静催眠药反应停（沙利度胺），对于消除孕妇妊娠反应效果很好，但很快发现许多孕妇服用后，生出了无头或缺腿的先天畸形儿。

虽然各国当即停止了销售，但却造成6000多名“海豹儿”出生的灾难性后果。

有机化学中的手性配体的合成与应用手性配体在有机化学领域中扮演着重要的角色。

它们可以用于催化剂的设计和合成，从而实现高效的不对称合成。

本文将探讨手性配体的合成方法以及其在有机合成中的应用。

一、手性配体的合成方法1.1 拆分法拆分法是一种常用的手性配体合成方法。

该方法通过对手性分子进行拆分，得到手性配体。

例如，通过对手性醇进行拆分，可以得到手性配体。

拆分法的优点是操作简单，适用范围广。

1.2 对映体选择性合成法对映体选择性合成法是一种通过对映选择性合成手性配体的方法。

该方法可以通过对映选择性合成反应，得到手性配体。

例如，通过不对称催化剂的选择性催化反应，可以得到手性配体。

对映体选择性合成法的优点是合成效率高，对映选择性好。

二、手性配体的应用2.1 不对称合成手性配体在不对称合成中发挥着重要的作用。

通过合成手性配体，可以实现对映选择性的反应，从而得到手性化合物。

例如，通过使用手性配体的催化剂，可以实现不对称氢化反应，合成手性醇。

不对称合成可以得到具有生物活性的手性化合物，对药物研发具有重要意义。

2.2 金属有机化学手性配体在金属有机化学中具有广泛的应用。

它们可以与金属离子形成配合物，在催化反应中发挥催化剂的作用。

例如，手性配体可以与过渡金属形成手性催化剂，用于不对称合成。

此外，手性配体还可以用于金属催化的羰基化反应、烯烃环化反应等。

2.3 药物合成手性配体在药物合成中也起着重要的作用。

药物分子通常具有手性，手性配体可以用于合成手性药物。

例如，通过手性配体催化的反应，可以合成具有特定生物活性的手性药物。

手性药物具有较高的选择性和效果，对于疾病治疗具有重要意义。

2.4 生物化学手性配体在生物化学中也有广泛的应用。

例如，手性配体可以用于分离和纯化手性化合物，从而研究其生物学功能。

此外，手性配体还可以用于合成手性生物活性分子，用于生物学研究和药物研发。

总结手性配体在有机化学中具有重要的地位和作用。

通过合成手性配体，可以实现高效的不对称合成，得到具有特定手性的化合物。

手性与手性药物======================================================================【摘要】近年来，手性药物的临床意义引起人们的广泛关注，手性药物的开发已成为国际研究的热点。

本文对手性和药物手性的概念、研究的实际意义以及手性药物研究现状进行阐述，说明手性药物具有广阔的市场前景。

【关键词】手性；手性药物Abstract：Recently,clinical sigmificance of chiral drugattracts wide attention.Exploration of chiral drug was an heated discussion of internatiomal research.The paper expounded the conceptof chirality and drug ,chiral actual meaning of research,and progresses on the research of chiral drug,showed that market foreground of chiral drug was extensive.Key words:Chirality;Chiral drug.1 手性手性是自然界的普遍特征。

构成自然界物质的一些手性分子虽然从原子组成来看是一摸一样，但其空间结构完全不同，他们构成了实物和镜像的关系，也可比喻成左右手的关系，所以叫做手性分子［1］。

在生命的产生和演变过程中，自然界往往对一种手性有所偏爱，如自然界中，糖的构型为D-构型，氨基酸为L-构型，蛋白质和DNA的螺旋构象又都是右旋的，等等。

因此，分子手性在自然界生命活动中起着极为重要的作用。

人类的生命本身就依赖于手性识别。

如人们对L一氨基酸和D一糖类能够消化吸收，而其对映体对人类没有营养价值，或有副作用。

手性药物及其不对称催化合成摘要：本文介绍了手性及发展手性药物的重要性；叙述了手性药物的合成方法，并且结合实例对化学不对称催化技术合成手性药物作简要概述，包括不对称催化氢化、不对称催化氧化、不对称环丙烷化、不对称催化羰基还原、不对称催化羰基合成等；对不对称催化反应在手性药物合成中存在的问题，展望了其发展方向。

1.手性及发展手性药物的意义手性是人类赖以生存的自然界的最重要的属性之一。

手性是指与碳原子相连的4个原子或基团以两种形式形成空间排列不同结构不同的对映体，互成镜像，彼此对称而不重合。

就像人的左手和右手相互不能叠合，彼此是实物和镜像的关系，这种关系在化学中称为“对映关系”，具有对映关系的两个物体互为“对映体”。

作为生命活动重要基础的生物大分子，如蛋白质、多糖、核酸和酶等几乎全是手性的，如组成蛋白质和酶的氨基酸为L-构型，糖为D-构型，DNA的螺旋结构为右旋。

在机体的代谢和调控过程中所涉及的物质（如酶和细胞表面的受体）一般也都具有手性，在生命过程中发生的各种生物-化学反应过程均与手性的识别和变化有关。

因此，手性在生命过程中发挥着独特的功能。

在人和其他生物体系的复杂手性环境中，手性分子的精确识别有可能导致手性体系产生宏观的物理与化学性质的变化以及生理反应，手性药物就是最为典型的例子[1-2]。

当手性药物分子作用于生物体时，不同构型的药物分子产生的对映相互作用往往是不同的，甚至是截然相反的，结果表现为截然不同的药理和毒理作用。

手性药物按其作用可分为3类:(l)异构体具有相似的药理性质，如异丙嗪(Promethazine)的2个异构体具有相同的抗组织胺的活性；(2)异构体中一个有药理活性，另一个则没有，如抗炎镇痛药茶普生(Naproxen)，(S)一异构体的疗效为(R)一异构体的28倍，后者可认为没有活性；(3)异构体具有完全不同的药理作用，一个典型的例子是20世纪50年代末期发生在欧洲的“反应停”事件，孕妇因服用酞胺呱陡酮(俗称反应停)而导致海豹畸形儿的惨剧。