手性与手性技术-1.ppt

chiralityhandedness、Learus(L)Dexter(D )和WhatisChirality？ 左手和右手互相镜像，非常相似，不重叠，只有映射关系。 研究对象所具有的这种类似左右关系的性质被称为手性，简称为手性，被称为结构性手性(structuralchirality，基于结构性因素的手性)分子手性(molecularchirality，具有手性的分子)。 “mirror-image”flowersofsolumrostraum.a left-styled flowerb、right-styledflower、北大后湖附近的双螺旋雕刻左手性、常绿油麻藤老茎，卫枪科划苞南蛇藤(Celiastrusflagelorris )，右手性中间是萝卜科杆柳(Periplocasepium )，右手性、左手性的常绿油麻藤(Mucunasempervirens )，金灯藤(Cuscutajaponica 右手性。 绿叶是另一种植物萝卜的叶子。 右手性。 北马铃(Aristolochiacontorta )、马铃科、右手性。 结构手性的一些例子：人的四肢和官能器官脊椎动物的骨架结构行星自转大气旋风发电机的线圈是具有旋转偏振面能力的矿石结晶(例如石英)酒店的螺旋螺丝，剪刀螺丝衣服的外套手套，鞋子围在脖子上的围巾， 分子手性的类型：中心手性的分子：包含手性中心的分子轴手性分子：包含手性轴的手性分子Cn和Dn空间群的所有结晶都是手性分子结晶，平面手性分子：包含手性平面的手性分子，螺旋分子：螺旋型的手性分子，手性是自然界的基本手性能够表现的东西极其多样，银河的旋转臂、行星的自转、大气的旋风分离器、矿物的结晶、有机分子、安培电流、弱的相互作用、宇称不保存等没有手性，就没有生物的广阔世界，当然也没有人本身。 手性在所有生物的发生、发展、进化、代谢、繁殖等所有生命活动中起着支配作用。 只要小心，我们周围就能发现手性无处不在。 在空中飞翔，在地面上跑，在土里长，在水中游，看不见的微生物都是手性的。 在人的日常生活中，每天和手性物质交往。 我们吃旋光性的面包和肉食，喝旋光性的饮料，喝旋光性的药，穿着旋光性的衣服，以旋光性的纸手性物质贯穿人类生活的各个方面。 可以说没有手性化合物就没有生物界，没有人类本身，也没有丰富多彩的人类生活。联合verslityofchirlity，ChiralityandtheOriginofLife，生命三要素：蛋白质、糖和脂肪的手性起源：手性小分子的形成映射体的过度产生是绝对不对称的合成非对称自催化手性扩增，1974年苏联自古以来就存在糖和氨基酸DokladyAkademiiNaukSSSR，1974、215(2)、4741977年，证实了糖、硝酸盐和水蒸气通过光化学反应合成了氨基酸stuiabiophica，1977、63(1)， 12002年由于氨基酸和糖共同热分解而芳香的氮杂环化合物AbstractsofPapers、223rdACSNationalMeeting、Orlando、FL、UnitedStates、2002、April7-11最近氨基酸催化糖3363chem.soc .1955(15 )，2047，millestertanleyl .Science，1953，117，528 milleerstanleyl .J.Am.Chem.Soc .1955，77 (9)，2351，2351 BalavoineG .KaganH.B .TsoucarisG .j.am.chem.SOC.1971，93，2353，1929， Kuhn和Braun首次证明了圆偏振光可以诱导旋光活性(用-溴丙酸乙酯照射280nm的圆偏振光，得到了旋转光度为0.05o的-溴丙酸乙酯，KitamuraM .SugaS .KawaiK . noyorir.j.am.chem.SOC.1986，108，6071，SoaiK.etal，.ed.2003，42，315-317，asymmetrictoccatalysis， ChiralityandDrugs，两种立体异构体具有不同生理活性的手性药物，表21995年以来代替外消旋体药物的单一对映体药物，表3非对称催化技术在医药等领域的工业应用，表3非对称催化技术在医药等领域的工业应用(续)，农业， 在食品和香料工业中使用的部分手性化学物质ChiralityandAgriculture、FoodstuffandFlavor、高分子材料中引入手性可改善聚合物的性能(提高熔点和电导率等)。 聚苯胺中的可得性化合物，电导率提高了4倍。 所有的“胆甾醇”液晶都是由手性分子构成的。 手性与液晶高分子链结合，通过施加磁场控制分子的取向，影响材料的整体光学性质。 在非线性光学材料的设计中引入手性元素可以优化分子在晶体中的排列，提高极化，使分子呈100%的不对称，提高材料的SHG特性。 在航天器的制造中引入手性元素，可以改善吸收性能和抗放射性能力，ChiralityandMaterials，动物的血红蛋白可以流过电流，具有特殊的电特性和光学性质。 利用这种生物体质，可以制作半导体发光二极管这样的电子器件。 例如，可以使这些蛋白质附着在二氧化硅等固体基板上来制作电子计算机芯片。 有人把细菌视紫红质的薄膜作为随机存储器使用，这个膜每平方英寸能存储2亿个信息。 日本是由蛋白质薄膜制成的被称为“分子异质结”的电子器件，具有优秀的电子传递能力和信息处理功能，并能用于超高速开关和信息处理和图像处理的功能元件的制造。 如果具有不同功能的生物电子器件的制作成功，人类就可以将其编入成人的人工神经、人工感觉器官中，最终可以制作出生物计算机。 chiralsecurityandinformation，2 .高级chiraltechnologies three staves :thestaceofestablishingbasis (1812-1949 ) thestaceofprimarydevelopment (1950-1972 )；thestastoreofforrisingdevandustrustization (1973-)，thestastoreofestablingbasis (Biot发明了旋光器1820，Biot发现了右旋酒石酸1831的Berzelius发现右旋酒石酸和光学惰性酒石酸具有相同的分子组成(C4H6O6)，提出了异构化的概念。 1846、Pasteur发现光学上不活泼的酒石酸钠铵的结晶是左侧的半晶面结晶和右侧的半晶面结晶的等量混合物1848，Pasteur用显微镜利用镊子从光学上不活泼的酒石酸钠铵中分离两种结晶，分别使偏振平面为不同的方向将分离的具有不同旋转方向的两种结晶等量混合制成溶液，溶液不显示光学活性。 提出了“外消旋体”的概念。1852、Pasteur发现了可以用奎宁和木瓜碱分离外旋酒石酸的两个对映体。 化学分割法1858、Pasteur发现，在某种青霉的存在下，从外旋酒石酸得到左旋的酒石酸。 生物分割法1860、Pasteur提出了具有不同旋光方向的两种酒石酸的关系相当于“实物和镜像”的关系。 镜像概念为1873，Wislicanus提出左旋和右旋酒石酸是相同的分子组成，空间结构概念1874，AMMMC和AMMMK同时有4个取代基在碳原子的周围空间配置。 为有机化合物的现代结构理论和有机物配置与光学异构化现象的关系奠定了基础。 使1890、fishehere.HCN和甘露糖反应，首次通过化学反应得到2种不等量的羟基异构体(ber.1890、23、2611 )。 开辟了不对称合成的先河。 1893、Kelvin首次提出了“手特征性”的概念，与镜像相关。 所谓“手征性”是指“镜子中想象的镜像不能与自身重叠”。 这个概念在1964年被Cahn.B.S .IngoldC.K .和PrelogV .广泛采用。 1894、FischerE .正式提出了“非对称合成”的概念。 1894-1949，“非对称合成”反应被分散地探索，thestastagingfprimarydevelopment (1950-1972 )，1950:DoeringW.VonE .研究小组(j.am.chem.SOC.1 和JackmanL.M .研究小组(j.am.chem.SOC.1950，72，4814 )分别提出了“中间过渡状态”的概念，为非对称反应机制的现代解释奠定了基础。 1952:CramD.J .等和PrologV .分别提出了非对称反应的经验法则(j.am.chem.SOC.1952，74，5828 ) (helv.chim.acta.1953，38，308 )，该规则是非对称反应的1956 :宗美智(IzumiY.)等用丝线PD修饰了raneyin后才实现非均匀催化剂的不对称还原(Nature，1956，178，323 )，从而实现了raneyin不对称处理的系统研究(Bull.Chem.SocJapan1961:H.C.Brown(PurdueUniv.)是非对称硼氢化1966:H.Nozaki(KyotoUniv .R.Noyori的博士导师)合成手性Schiff碱性铜螯合物， 应用苯乙烯的非对称催化剂环丙烷化，过渡金属的不对称催化剂合成的窗帘1968:w.s.knomonantoco.) 铑的不对称膦配合物催化剂的烯烃不对称氢化反应1971:J.D.Morrison和H.S.Mosher的编辑出版了asymmetricorganicreactionsthestastoreofforshingdev 是重要的标志，手性技术工业化，生产着十多种手性药物和药物中间体，杀虫剂，昆虫性信息素，香料，食品添加剂等的2不对称新反应， 发现新催化剂3不对称反应研究论文爆发性增加4不对称反应特辑出版了5种以上手性杂志的6名不对称合成化学家，成立了7年一次的国际手性专业奖， 1973 :第一种非对称催化合成技术工业化成功l-dopa (治疗Perkins on病的特效药)，非对称催化氢化(KnowlesW.S .MonsantoCo.) 1980后发现了：系列的非对称新反应一些非对称催化技术工业化R.Noyori发现了超手性配体BINAP(1980 )的非对称催化氢化新反应，多种手性化合物合成K.B.Sharpless发现了非对称催化环氧化反应(1988 ) gypsymoth信息素分散(1985 ) -苯丙氨酸生产(1986，Rh-R，R-PNNP催化剂) Rh-DuPHOS催化剂) E.J.Corey化学酶的发现(1987 )，L-Dopa新工艺的诞生(1987 ) K.B.Sharpless发现非对称催化剂的二羟基化反应(1988 )的缩水甘油生产(1989)1990年设立了手性奖(1人/年)，T.Aratani生产不对称催化剂环丙烷化反应菊酯(1990 ) E.N.Jacobsen是非官能化烯烃的Mn-salen不对称催化环氧化(1990 )八卡维醇(1988 )、降压药(-)-Cromakalim生产(1991 )碳酸酐酶抑制剂OpthalmicMK-0417的生产(1991 )， 薄荷醇抗生素Carbapenem的生产(1992 )抗炎剂Naproxin的生产(1992)T.V.RajanBabu的不对称催化氢化反应G.D.Searle的不对称氢转移反应Aspartame的生产(1992 ) G.Padadogianakis的不对称羰基合成反应发现了抗炎剂Ibuprofen的生产(1995 ) k.b.sharp less发现了非对称催化剂氨的羟基化反应(1995)K.Soai发现了非对称自催化剂(1995 ) K.Soai实现了3000000倍的手性放大(2003 )，创刊了3种国际手性特辑(年发表论文700-750篇)、chirality于1989年创刊，月刊， WileyInterScience是tetrahedron:asymment1990年创刊的1998年前的月刊，1999年后变更为月刊，elseviersciences公司发行的enantiomers是96年创刊的。 月刊，荷兰，gordo