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手性和手性药物
手性是自然界的基本属性
宇宙是非对称的，如果把构成太阳系的全部物体置于一面跟随着它们的镜子面前，镜子中的影像不能和实体重合。……生命由非对称作用所主宰。我能预见，所有生物物种在其结构上、在其外部形态上，究其本源都以手性的替代消旋体，使用量减少了40％，这相当于每年少向环境中排放8千多吨化学物质。
手性与环境：手性技术与手性产品符合绿色化学原则
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2021/1/12
反应停: 五十年恩怨
(R)-thalidomide
(S)-thalidomide
手性与人类健康: “反应停”悲剧
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2021/1/12
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。
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2021/1/12
虽然产生这种手性的确切机理、起源和过程仍是科学上的未解之谜，但有一点是明确的：这些分子的作用以至于生命过程均与手性有关。
对映体的不同生理性质是由于它们的分子的立体结构在生物体内引起不同的分子识别造成的这个现象称为“手性识别”。这种识别可比喻为手与手套的关系，右手能套进右手套，而左手就套不进右手套。
手套与左右手的相互关系
手性识别
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2021/1/12
“苦”
“甜”
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2021/1/12
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
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2021/1/12
手性与手性药物化合物的活性关系
一对对映体中的两个化合物都有等同的或近乎等同的定性和定量的药理活性；
只有一种对映体具有所要求的药理活性，而另一种对映体则没有显著的药理作用；
各种对映体具有定量上不同的活性;
两种对映体具有定量上等同，但定性上不同的活性。
在许多情况下，化合物的一对对映体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。这就可能存在四种不同的情况：
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2021/1/12
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2021/1/12
♧ 世界手性药物销售以每年15%以上的速度增长
手性技术与国民经济：巨大的手性药物市场
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2021/1/12
获得手性化合物的不同途径
拆分
和
或
或
手性池
前手性
化合物
天然手性
化合物
消旋
化合物
催化不对称合成
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2021/1/12
2001年度诺贝尔化学奖授予了美国化学家诺尔斯(W. S. knowles)、日本化学家野依良治(R. Noyori)和美国化学家夏普雷斯(K. B. Sharpless)，以表彰他们在手性催化氢化反应和手性催化氧化反应研究方面做出的卓越贡献。瑞典皇家科学院指出：“这三位科学家的发现对科学研究以及新药、新材料的发展产生了极大的影响，并已在许多药物和其他生理活性化合物的商业合成上得到了广泛的应用。”这三位科学家获奖的意义还在于：他们的发明帮助人们在认识和改造世界中建立了信心，提供了一种有力的工具，即可以通过手性催化反应得到“手性”产物。
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2021/1/12
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2021/1/12
孟山都公司的L-多巴生产工艺
第一例工业化成功的催化不对称反应（1970’S）
治疗帕金森病
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2021/1/12
(S)-Metolachlor (Novatis, 1996)
不对称合成最大的工业化例子（>10,000 吨/年）
material amount
MEA-imine 10,000 Kg
[Ir(COD)Cl2]2 34 g
Ligand 68 g
NaI 92 g
H2SO4 250 g
H. U. Blaser, ASC 2002, 344, 17
除草剂
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2021/1/12
不对称催化在精细化工品生产中的应用
Production processes: Pharma (generics, NCE) 7
Agro 2
Flavors & fragrances 2
Intermediates (PH, other) 2
Chiral building blocks 2
. Blaser, F. Spindler, M. Studer, Ap