手性与手性合成（南开周其林）.pdf

文档介绍：北京大学,2005-5-20
手性与手性合成
周其林
南开大学元素有机化学国家重点实验室
Handedness - Chirality
Right hand and left hand
• image and mirror image
• non-superposable
1
2
The Vineyard Snail
right : left ratio : 1
3
4
Chirality in Tools
5
Helix
ChiralityChirality in art in Art
6
The Molecular Base of Chirality
left-alanine right-alanine
The Letters of Life: 20 Amino Acids
手性化合物种类
CO2H HO2C
CH3
Ph Ph H3C
H OH HO H
O N NO
H3C CH3 2 2
Cl Cl
Axial chirality
Central chirality
Me Si
SiMe3 3
CHO OHC
Fe Fe
Planar chirality Helic chirality
手性化合物定义: 一个化合物的两个异构体互成镜像,且不能重合。
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手性化合物对映异构体常常具有不同的性质
H H
O O
香芹酮
(R)- 薄荷味(S)- 臭蒿味
NH NH
2 H 2 H
健康糖 HO2C NCO2CH3 HO2C NCO2CH3
O CH2Ph O CH2Ph
(S,S)- 甜味(S,R)- 苦味
沙利度胺(反应停)——人间悲剧
O
O N
HN
O O
(S)-thalidomide
O
O N
HN
O O
(R)-thalidomide
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不对称合成(手性合成)
Chiral
Transformation
Stoichoimetric
Asy. Synthesis
Asymmetric
Catalysis
...... ......
Chiral
Amplification
不对称催化(包括化学催化和生物催化)是唯一具有
手性放大作用的手性合成方法,这也是不对称催化合成
受到重视的根本原因。
不对称催化合成
Asymmetric Catalysis
1. Heterogeneous Asymmetric Catalysis
2. Homogeneous Asymmetric Catalysis
------Asymmetric Catalysis anic Molecules
------Asymmetric Catalysis with plexes
L*
MXn + 2L* MXn-2
L*
Design and synthesis of chiral ligands are key in asymmetric catalysis
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2001 Nobel Prize
Williams S. Knowles, Ryoji Noyori
and K. Barry Sharpless
不对称合成的工业应用
Chiral Drug Sales (Millions)
1998 1999 2000 2001 目前国际上正在开发的新
Total 99,389 115,001 133,000 147,200 药80%为手性药物。

C&EN 2002, Jun. 10, 43
H CO
3 O
HO CO2H
N CH2Cl
NH
HO 2
L-Dopa (Monsanto, 1975)
不对称合成第一个工业化例子(S)-Metolachlor (Novatis, 1996)
不对称合成最大的工业化例子
(20,000 吨/年)
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