第三章-立体化学与手性合成ppt课件

第三章第三章立体化学与手性合成立体化学与手性合成第三章 立体化学与手性合成1Outline引言引言立体化学基本概念立体化学基本概念手性合成手性合成Outline引言2对对 称称 之之 美美Introduction对 称 之 美Introduction3第三章-立体化学与手性合成ppt课件4第三章-立体化学与手性合成ppt课件5第三章-立体化学与手性合成ppt课件6我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物对称对称VS不对称不对称对称 VS 不对称7不不 对对 称称 之之 美美不 对 称 之 美8不对称性是生物体的普遍现象，生不对称性是生物体的普遍现象，生物的外在美和内在美，皆源于不对称性！物的外在美和内在美，皆源于不对称性！外在不完全对称性外在不完全对称性：一双手、两条腿、一对耳朵、两只眼睛，左右对称！左脚接触地面的面积大于右脚；有的人一只眼睛双眼皮，另一只眼睛单眼皮；两条眉毛一高一低；微笑时一边有酒窝，另一边却没有。内部不对称：内部不对称：心脏偏左，肝脏在右侧，脾脏在左侧；左支气管细长，右支气管又粗又短；左右脑结构功能的不尽相同；左肺三个肺叶，右肺两个。人人不对称性是生物体的普遍现象，生物的外在美和内在美，皆源于不9手手哪只手写字？哪只手拿筷子吃饭？哪只手写字？哪只手拿筷子吃饭？生活用具多为右手而设计？（剪刀、镰刀）生活用具多为右手而设计？（剪刀、镰刀）两手能够在空间上完全重合吗？两手能够在空间上完全重合吗？手哪只手写字？哪只手拿筷子吃饭？10如人的左右手一样，在空间上不能叠合，却能互为镜像的属如人的左右手一样，在空间上不能叠合，却能互为镜像的属性，称之为性，称之为“手性手性”。“手性手性”(chirality)一词源于希腊语的一词源于希腊语的“手手”(”(cheir)，指左手与右手的差异特征。，指左手与右手的差异特征。手性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，该物体就称为合，该物体就称为手性物体手性物体。手是手性的。手是手性的。手性及手性物质只有两类：左手性和右手性或左旋与右旋。手性及手性物质只有两类：左手性和右手性或左旋与右旋。“手性手性”(chirality)如人的左右手一样，在空间上不能叠11 从从宇宙宇宙到到地球地球，从，从化学化学到到生物学生物学，及，及日常生日常生活活中几乎处处都有手性、手性物质的存在。中几乎处处都有手性、手性物质的存在。世界是手性的，手性无处不在世界是手性的，手性无处不在！从宇宙到地球，从化学到生物学，及日常生活中几乎处处都12宇宙宇宙是非对称的是非对称的，如果把构成太阳系的全部物，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。不能和实体重合。生命生命由非对称作用所主宰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，究其本源态上，究其本源都是宇宙非对称性的产物都是宇宙非对称性的产物。LouisPasteur法国化学家巴斯顿法国化学家巴斯顿 宇宙是非对称的，如果把构成太阳系的全部物体置13太阳系太阳系的所有行星自转和的所有行星自转和公转都是按照公转都是按照右旋右旋方向旋方向旋转的，称为转的，称为右手定则右手定则！太阳系的所有行星自转和公转都是按照右旋方向旋转的，称为右手定14飓风和台风的螺旋手性特征飓风和台风的螺旋手性特征飓风和台风的螺旋手性特征15植物学植物学中的手性特征中的手性特征绝大部分攀缘植物是沿着主干往绝大部分攀缘植物是沿着主干往右缠绕右缠绕的，但也的，但也有少部分是往左缠绕的。有少部分是往左缠绕的。右旋右旋 左旋左旋植物学中的手性特征绝大部分攀缘植物是沿着主干往右缠绕的，但也16第三章-立体化学与手性合成ppt课件17啤酒花啤酒花金银花金银花昆明鸡血藤昆明鸡血藤啤酒花金银花昆明鸡血藤18长瓣兜兰长瓣兜兰花两侧长瓣的螺旋是左右对称的，右侧是左旋，左侧是右旋花两侧长瓣的螺旋是左右对称的，右侧是左旋，左侧是右旋大麦叶子的右旋几率是左旋的大麦叶子的右旋几率是左旋的17.5倍倍长瓣兜兰19第三章-立体化学与手性合成ppt课件20贝类贝类较普遍的方向是较普遍的方向是右旋右旋 左旋几率为百万分之一左旋几率为百万分之一贝类较普遍的方向是右旋21葡萄园蜗牛葡萄园蜗牛(vineyardsnail),右旋右旋:左旋左旋=20000:1葡萄园蜗牛(vineyard snail),右旋:左旋=22天然的糖（来自甘蔗或甜菜），都天然的糖（来自甘蔗或甜菜），都是右旋的。人工合成左旋糖只有甜是右旋的。人工合成左旋糖只有甜味不产生热量，因为我们身体里的味不产生热量，因为我们身体里的代谢酶，只接受自然界里的右旋糖。代谢酶，只接受自然界里的右旋糖。正因为机体不能消化吸收左旋糖，正因为机体不能消化吸收左旋糖，因此被用于糖尿病病人甜味剂。因此被用于糖尿病病人甜味剂。日常生活日常生活中的手性中的手性运动场的逆时针跑向运动场的逆时针跑向90的人习惯于用右手。的人习惯于用右手。对于对于“口、日和田口、日和田”字型的道字型的道路网，由左下角走到右上角，路网，由左下角走到右上角，你通常会选择哪条道路呢？你通常会选择哪条道路呢？天然的糖（来自甘蔗或甜菜），都是右旋的。人工合成左旋糖只有甜23弹弹 簧簧螺螺 栓栓弹 簧螺 栓24艺术艺术中的手性与对称美中的手性与对称美艺术中的手性与对称美25 有机分子中的碳原有机分子中的碳原子如果连有四个不同的原子子如果连有四个不同的原子（或基团），由于具有不同（或基团），由于具有不同的空间排列形式，存在着一的空间排列形式，存在着一对立体异构体，称为镜像异对立体异构体，称为镜像异构体。就象左右手一样，看构体。就象左右手一样，看起来相似，但不能重叠，称起来相似，但不能重叠，称为为有机分子的手性有机分子的手性。(-)-乳酸乳酸(R)(+)-乳酸乳酸(S)有机化学有机化学中的手性中的手性 有机分子中的碳原子如果连有四个不同的原子（或基26有机分子手性的发现有机分子手性的发现1848年，发现酒石酸两种不同的存在形式：年，发现酒石酸两种不同的存在形式：左旋酒石酸和右旋酒石酸左旋酒石酸和右旋酒石酸巴斯顿把酒石酸晶体分巴斯顿把酒石酸晶体分开成两个镜像异构体开成两个镜像异构体 法国化学家巴斯顿法国化学家巴斯顿L.Pasteur,18221895微生物学之父，著名化学家微生物学之父，著名化学家巴斯顿免疫法：巴斯顿免疫法：炭疽病、狂犬病免疫法炭疽病、狂犬病免疫法酒石酸存在于葡萄酒结晶物中。巴斯顿之前有许多科学家酒石酸存在于葡萄酒结晶物中。巴斯顿之前有许多科学家对酒石酸盐类进行了解，包括制备、分析、鉴定晶体形状，如对酒石酸盐类进行了解，包括制备、分析、鉴定晶体形状，如毕欧发现天然酒石酸具有光学活性，而人工合成的酒石酸则没毕欧发现天然酒石酸具有光学活性，而人工合成的酒石酸则没有，而两者物理性质与化学性质完全相同。有，而两者物理性质与化学性质完全相同。有机分子手性的发现1848年，发现酒石酸两种不同的存在形式：27手性与生命现象手性与生命现象：氨基酸、糖、蛋白质、：氨基酸、糖、蛋白质、DNA都是手性的；都是手性的；手性与人类健康手性与人类健康：“反应停反应停”事件与事件与FDA手性药物指导原手性药物指导原则，药物中近则，药物中近50%具有手性，开发中的有具有手性，开发中的有2/3以上是手性的；以上是手性的；手性与环境手性与环境：手性技术与手性产品符合绿色化学原则；：手性技术与手性产品符合绿色化学原则；手性与材料和信息科学手性与材料和信息科学：手性液晶显示、手性传感、手性：手性液晶显示、手性传感、手性分离等；分离等；手手性性技技术术与与国国民民经经济济：巨巨大大的的手手性性药药物物和和手手性性化化学学品品市市场场，2003年年1600亿亿美美元元，预预计计20102500亿亿美美元元。国国内内手手性性化化学学品品、手手性性药药物物及及原原料料药药销销售售额额估估计计在在200亿亿，仅仅占占医医药药工业销售额工业销售额2751亿的亿的10%左右。左右。手手性性技技术术壁壁垒垒：手手性性药药物物安安全全规规则则与与WTO范范围围内内手手性性技技术的知识产权问题。术的知识产权问题。有机化学手性的有机化学手性的重要性重要性手性与生命现象：氨基酸、糖、蛋白质、DNA都是手性的；有机化28DNA生命的基本单元是蛋白质，而构成蛋白质的生命的基本单元是蛋白质，而构成蛋白质的天天然然氨基酸氨基酸都是都是L型型。天然的。天然的多糖多糖和组成和组成RNA及及DNA的的核糖核糖是是D型型。对称性自发破缺现象！对称性自发破缺现象！生物分子手性同一性生物分子手性同一性手性与生物及手性与生物及生命化学生命化学右旋分子是生命的克星？右旋分子是生命的克星？人体的左手性环境不能代谢右手性分子！我们所吃人体的左手性环境不能代谢右手性分子！我们所吃到的食物都是左手性的。到的食物都是左手性的。眼球黑而明亮到灰而混浊，氨基酸每年以眼球黑而明亮到灰而混浊，氨基酸每年以0.15%的的速度从型变成型速度从型变成型.(.(生命老化之因生命老化之因?长生不老长生不老?)?)不对称性是生物体的普遍现象！不对称性是生物体的普遍现象！DNA生命的基本单元是蛋白质，而构成蛋白质的天然氨基酸都是L29有人将对称性自发破缺现象比喻为有人将对称性自发破缺现象比喻为AbdusSalam(萨拉萨拉姆姆，1979年诺贝尔物理奖获得者年诺贝尔物理奖获得者)请客。吃饭前，服务员将请客。吃饭前，服务员将餐具布置于圆桌，各碟子间和相邻碟子间的筷子都严格等餐具布置于圆桌，各碟子间和相邻碟子间的筷子都严格等距离。入席时客人坐在碟子后，距两边筷子等距。假定所距离。入席时客人坐在碟子后，距两边筷子等距。假定所有客人无偏爱某只手拿筷子的习惯，因此未开桌前该圆桌有客人无偏爱某只手拿筷子的习惯，因此未开桌前该圆桌体系是左右对称的。突然某人先拿起左体系是左右对称的。突然某人先拿起左(或右或右)边筷子，结边筷子，结果左右对称性打破了。这一过程迅速影响全桌，最后人人果左右对称性打破了。这一过程迅速影响全桌，最后人人都拿左都拿左(或右或右)边筷子，结果左右对称性打破了。边筷子，结果左右对称性打破了。对称性自发破缺对称性自发破缺具有随机性，无法解释地球上各个蛋具有随机性，无法解释地球上各个蛋白质和核酸都具有同一手性的事实。看来必须存在一种不白质和核酸都具有同一手性的事实。看来必须存在一种不对称驱动力，才有可能解决这一难题。对称驱动力，才有可能解决这一难题。手性的起源：手性的起源：萨拉姆规则萨拉姆规则手性起源与生命起源是同一个命题！手性起源与生命起源是同一个命题！有人将对称性自发破缺现象比喻为Abdus S30生命起源问题生命起源问题我们从哪里来？将往哪儿去？我们从哪里来？将往哪儿去？生命起源问题我们从哪里来？将往哪儿去？31撞击论：撞击论：地球上最初生命体的形成是由于大量撞击地球的地球上最初生命体的形成是由于大量撞击地球的天体天体给地球带来了大量的有机物给地球带来了大量的有机物，构成了地球上生命的化学基础，或，构成了地球上生命的化学基础，或者部分的手性特征者部分的手性特征通过萨拉姆规则带来了地球的手性同一性通过萨拉姆规则带来了地球的手性同一性。撞击论：地球上最初生命体的形成是由于大量撞击地球的天体给地球32第三章-立体化学与手性合成ppt课件33地外手性的发现：地外手性的发现：1969年年9月月28日，在澳大利亚坠落的属于日，在澳大利亚坠落的属于45亿年前的默亿年前的默奇森陨石奇森陨石(Murchison)中，发现超过中，发现超过100种氨基酸种氨基酸及及14000多多种有机物种有机物，其中手性，其中手性氨基酸主要是氨基酸主要是L型型占优。同位素标记表占优。同位素标记表明，这些有机物均非来自地球。明，这些有机物均非来自地球。这个结果和地球生命的结构这个结果和地球生命的结构正好吻合。科学家利用异缬氨酸与两种原始地球上可能广泛正好吻合。科学家利用异缬氨酸与两种原始地球上可能广泛存在的有机物发生反应后，存在的有机物发生反应后，产生了一种称为苏糖的糖类，其产生了一种称为苏糖的糖类，其中中D型的结构也占优型的结构也占优。地外手性的发现：34米勒实验米勒实验:1953年美国芝加哥大学研究生米勒年美国芝加哥大学研究生米勒(S.L.Miller，导师尤利，导师尤利H.C.Urey)完成完成米勒实验:35米勒实验结果：米勒实验结果：所得到的氨基酸都是非手性的！所得到的氨基酸都是非手性的！米勒实验结果：所得到的氨基酸都是非手性的！36Soai反应是不对称合成领域内一个反应是不对称合成领域内一个很著名很重要很令人震很著名很重要很令人震惊惊的反应，日本化学家的反应，日本化学家KensoSoai首次发现而得名。首次发现而得名。1和和2发生发生反应得到反应得到4，由于极少量手性源的引入会导致纯手性产物的生成，由于极少量手性源的引入会导致纯手性产物的生成，因此被称为不对称自催化反应。因此被称为不对称自催化反应。这些手性源可以是光学纯度极低的不对称分子、旋光性不同这些手性源可以是光学纯度极低的不对称分子、旋光性不同的手性的手性NaClO4、石英等。、石英等。不对称自催化不对称自催化 最近，最近，Soai在在Science上又发表了一项新的研究结果：以合成上又发表了一项新的研究结果：以合成的结构相同，分别含的结构相同，分别含12C和和13C的两种取代基的醇为手性源，获得的两种取代基的醇为手性源，获得光学纯产物。光学纯产物。地球上存在着地球上存在着12C的的1.11%的的13C，因此任何有机物都可以看成，因此任何有机物都可以看成是手性化合物，通过不对称自催化而使世界充满手性是手性化合物，通过不对称自催化而使世界充满手性。Soai反应是不对称合成领域内一个很著名很37第三章-立体化学与手性合成ppt课件38手性与人类健康手性与人类健康:“反应停反应停”悲剧悲剧手性与人类健康:“反应停”悲剧39沙利度胺的沙利度胺的S-异构体可导致严重的致畸性异构体可导致严重的致畸性1957年年1962年，造成数万年，造成数万名婴儿严重畸形。名婴儿严重畸形。进一步研究表明，其致畸作进一步研究表明，其致畸作用是由沙利度胺其中的一个用是由沙利度胺其中的一个异构体（异构体（S-异构体异构体）引起的，）引起的，而而R-构型即使大剂量使用，构型即使大剂量使用，也不会引起致畸作用。也不会引起致畸作用。(S)-thalidomide(R)-thalidomide沙利度胺的S-异构体可导致严重的致畸性 1957年196240原因出自代谢产物。原因出自代谢产物。S-(-)-沙立度胺的二酰亚胺进行酶沙立度胺的二酰亚胺进行酶促水解，生成邻苯二甲酰亚胺基戊二酸，后者可渗入胎促水解，生成邻苯二甲酰亚胺基戊二酸，后者可渗入胎盘，干扰胎儿的谷氨酸类物质转变为叶酸的生化反应，盘，干扰胎儿的谷氨酸类物质转变为叶酸的生化反应，从而干扰胎儿发育，造成畸胎。而从而干扰胎儿发育，造成畸胎。而R-(+)-异构体不易与异构体不易与代谢水解的酶结合，不会产生相同的代谢产物。代谢水解的酶结合，不会产生相同的代谢产物。原因出自代谢产物。S-(-)-沙立度胺的二酰亚胺进行酶促水41在农药使用上，手性农药的使用在农药使用上，手性农药的使用可以达到减少剂量，提高药效的可以达到减少剂量，提高药效的作用；并且减少不良和无效对映作用；并且减少不良和无效对映体的可能造成的环境污染。如除体的可能造成的环境污染。如除草剂草剂MetolachlorMetolachlor（金都尔）（金都尔）以消以消旋体的形式问世以来，每年以旋体的形式问世以来，每年以2 2万万多吨的产量投放市场，多吨的产量投放市场，19971997年后年后以手性的替代消旋体，以手性的替代消旋体，使用量减使用量减少了少了4040，这相当于每年少向环，这相当于每年少向环境中排放八千多吨化学物质。境中排放八千多吨化学物质。手性与环境：手性与环境：手性技术与手性产品符合绿色化学原则手性技术与手性产品符合绿色化学原则在农药使用上，手性农药的使用可以达到减少剂量，提高药效的作用42手性技术与国民经济：手性技术与国民经济：手性药物与化学品市场手性药物与化学品市场 1999年年,全球手性药物市场销售额第一次超过全球手性药物市场销售额第一次超过1000亿美元亿美元,达到达到1150亿美元亿美元,比比1998年增长年增长16 2002年全球年全球500种畅销药物中手性药物有种畅销药物中手性药物有289种，占种，占59。2003年世界手性药物的总销售额超年世界手性药物的总销售额超1600亿美元。亿美元。2005年世界手性药物的总销售额达年世界手性药物的总销售额达1720亿美元亿美元 2010年超过年超过2500亿美元亿美元 国内手性化学品、手性药物及原料药销售额估计在国内手性化学品、手性药物及原料药销售额估计在200亿，亿，仅占医药工业销售额仅占医药工业销售额2751亿的亿的10%左右。左右。手性技术与国民经济：手性药物与化学品市场 1999年,全球43 手性药物是指由手性药物是指由具有药理活性的手性化合物组成的药物具有药理活性的手性化合物组成的药物。手性药物的两手性药物的两个对映体个对映体往往在生物体内的往往在生物体内的药理活性、代药理活性、代谢过程、代谢速率及毒性等谢过程、代谢速率及毒性等存在显著的差异。存在显著的差异。各国药政部门规定在申报具手性的新药时，需各国药政部门规定在申报具手性的新药时，需同时呈报同时呈报各对映体及消旋体各对映体及消旋体的药理学、毒理学、药物动力学资料。的药理学、毒理学、药物动力学资料。手性药物手性药物 目前，我目前，我国国SFDA对对于申请新的外消旋药物，要求于申请新的外消旋药物，要求对对两个对映体都必须提供详细的生理活性和毒理数据，两个对映体都必须提供详细的生理活性和毒理数据，而不得作为相同物质对待而不得作为相同物质对待。手性药物是指由具有药理活性的手性化合物组成的药物。手44第三章-立体化学与手性合成ppt课件45巴比妥类药物巴比妥类药物S-体镇静药，体镇静药，R-体惊厥剂体惊厥剂左旋咪唑（左旋咪唑（levamisole）有驱虫和免疫刺激作）有驱虫和免疫刺激作用用右旋咪唑（右旋咪唑（dextramisole）具有抗抑郁作用）具有抗抑郁作用右丙氧芬，镇痛右丙氧芬，镇痛;左丙氧芬，镇左丙氧芬，镇咳咳;巴比妥类药物左旋咪唑（levamisole）有驱虫和免疫刺激46第三章-立体化学与手性合成ppt课件47虽虽然然产产生生这这种种手手性性的的确确切切机机理理、起起源源和和过过程程仍仍是是科科学学上上的的未未解解之之谜谜，但但有有一一点点是是明明确确的的：这这些些分分子子的的作作用用以以至至于于生生命命过过程程均均与手性有关。与手性有关。对对映映体体的的不不同同生生理理性性质质是是由由于于它它们们的的分分子子的的立立体体结结构构在在生生物物体体内内引引起起不不同同的的分分子子识识别别造造成成的的这这个个现现象象称称为为“手手性性识识别别”。这这种种识识别别可可比比喻喻为为手手与与手手套套的的关关系系，右右手手能能套套进进右右手手套套，而而左左手手就就套套不进右手套。不进右手套。手套与左右手的相互关系手套与左右手的相互关系手套与左右手的相互关系手套与左右手的相互关系手手性性识识别别 虽然产生这种手性的确切机理、起源和过程仍是科学上48临床药物临床药物1850种种天然和半天然和半合成药物合成药物523种种化学合成化学合成药物药物1327种种非手性非手性6种种手性手性517种种非手性非手性799种种手性手性528种种以单个对映体以单个对映体给药给药509种种以外消旋体以外消旋体给药给药8种种以单个对映体以单个对映体给药给药61种种以外消旋体以外消旋体给药给药467种种临床药物天然和半合成药物化学合成药物非手性6种手性517种非49手性化合物的种类：手性化合物的种类：手性技术手性技术:不对称催化不对称催化手性化合物的种类：手性技术:不对称催化50获得手性化合物的途径：获得手性化合物的途径：获得手性化合物的途径：51I）天然方法（从动、植物体内分离提取）天然方法（从动、植物体内分离提取）II）外消旋体的拆分（一般化学合成方法得到外消旋体产物）外消旋体的拆分（一般化学合成方法得到外消旋体产物）III）化学计量的不对称反应（采用当量的手性源）化学计量的不对称反应（采用当量的手性源）IV）不对称催化合成不对称催化合成催催化化不不对对称称反反应应，它它是是用用少少量量手手性性催催化化剂剂，将将大大量量的的前前手手性性底底物物以以非非均均等等的的方方式式、对对映映体体选选择择性性地地转转化化为为特特定定的的构构型的手性产物，实现手性放大，手性倍增。型的手性产物，实现手性放大，手性倍增。不对称催化（包括化学催化和生物催化）是不对称催化（包括化学催化和生物催化）是唯一具有手唯一具有手性放大作用性放大作用的手性合成方法，具有最好的的手性合成方法，具有最好的“手性经济性手性经济性”，这是其受到重视的根本原因！这是其受到重视的根本原因！I）天然方法（从动、植物体内分离提取）52一、异构体的分类一、异构体的分类第二节：立体化学基本概念第二节：立体化学基本概念立体异构体立体异构体：分子由同数目和同类型的原子组成，具有相同的连接方式分子由同数目和同类型的原子组成，具有相同的连接方式但构型或构象不同。但构型或构象不同。构型构型指分子内原子与原子团在空间指分子内原子与原子团在空间“固定固定”的排列关系，如旋光异构、顺反异构。的排列关系，如旋光异构、顺反异构。构象构象指具有一定构型的分子由于单键的旋转或扭曲使分子内原子与原子指具有一定构型的分子由于单键的旋转或扭曲使分子内原子与原子团在空间产生不同的排列现象。团在空间产生不同的排列现象。一、异构体的分类第二节：立体化学基本概念立体异构体：分子由同53二、分子的对称性和手性二、分子的对称性和手性1、对称因素、对称因素(1)对称面：对称面：假如有一个平面可以把分子分割成两部分，而一部分正好是另一部假如有一个平面可以把分子分割成两部分，而一部分正好是另一部分的镜像，这个平面就是分子的对称面分的镜像，这个平面就是分子的对称面。二、分子的对称性和手性1、对称因素54(2)对称中心对称中心若分子中有一点，通过该点画任何直线，如果在离此点等距离的两端若分子中有一点，通过该点画任何直线，如果在离此点等距离的两端有相同的原子，则该点称为分子的对称中心。有相同的原子，则该点称为分子的对称中心。(3)对称轴对称轴以设想直线为轴旋转以设想直线为轴旋转360o/n，得到与原分子相同的分子，该直线得到与原分子相同的分子，该直线称为称为n重对称轴重对称轴(又称又称n阶对称轴阶对称轴)。(2)对称中心(3)对称轴 55(4)更迭旋转轴对称因素更迭旋转轴对称因素(Sn)围绕某轴旋转围绕某轴旋转360度度/n,n=2,3,4,，然后对垂直于该轴的平面作反射，然后对垂直于该轴的平面作反射，若与原化合物相同，相应地称之为若与原化合物相同，相应地称之为n重重交替对称轴交替对称轴。2.对称性与手性：对称性与手性：A有有对对称称面面、对对称称中中心心、交交替替对对称称轴轴的的分分子子均均可可与与其其镜镜象象重重叠叠，是是非非手手性性分子；反之，为手性分子。分子；反之，为手性分子。对称轴并不能对称轴并不能作为分子是否具有手性的判据。作为分子是否具有手性的判据。B大大多多数数非非手手性性分分子子都都有有对对称称轴轴或或对对称称中中心心，只只有有交交替替对对称称轴轴而而无无对对称称面面或或对对称称中中心心的的化化合合物物是是少少数数。所所以以，既既无无对对称称面面也也没没有有对对称称中中心心的的，一一般般可判定为是手性分子。可判定为是手性分子。(4)更迭旋转轴对称因素(Sn)2.对称性与手性：56第三章-立体化学与手性合成ppt课件57三、偏振光和比旋光度三、偏振光和比旋光度光是一种电磁波，光波的振动方向与光的前进方向垂直。光是一种电磁波，光波的振动方向与光的前进方向垂直。如果让光通过一个象栅栏一样的如果让光通过一个象栅栏一样的Nicol棱镜棱镜(起偏镜起偏镜)就不是所有方向的就不是所有方向的光都能通过，而只有与棱镜晶轴方向平行的光才能通过。这样，透过棱晶的光都能通过，而只有与棱镜晶轴方向平行的光才能通过。这样，透过棱晶的光就只能在一个方向上振动，象这种只在一个平面上振动的光，称为平面偏光就只能在一个方向上振动，象这种只在一个平面上振动的光，称为平面偏振光，简称偏振光或偏光。振光，简称偏振光或偏光。三、偏振光和比旋光度 光是一种电磁波，光波的振58那么，偏振光能否透过第二个那么，偏振光能否透过第二个Nicol棱镜棱镜(检偏镜检偏镜)取决于两个棱镜的晶取决于两个棱镜的晶轴是否平行，平行则可透过；否则不能通过。如果在两个棱镜之间放一个盛轴是否平行，平行则可透过；否则不能通过。如果在两个棱镜之间放一个盛液管，里面装入两种不同的物质：液管，里面装入两种不同的物质：那么，偏振光能否透过第二个Nicol 棱镜 59结论：结论：物质有两类：物质有两类：（1）旋光性物质）旋光性物质能使偏振光振动面旋转的性质，叫做旋光性；具能使偏振光振动面旋转的性质，叫做旋光性；具有旋光性的物质，叫做旋光性物质。有旋光性的物质，叫做旋光性物质。（2）非旋光性物质）非旋光性物质不具有旋光性的物质，叫做不具有旋光性的物质，叫做非旋光性物质。非旋光性物质。旋光性物质使偏振光旋转的角度，称为旋光度，以旋光性物质使偏振光旋转的角度，称为旋光度，以“”表示。表示。旋光度旋光度“”受温度、光源、浓度、管长等许多因素的影响，为了便于比受温度、光源、浓度、管长等许多因素的影响，为了便于比较，常用比旋光度较，常用比旋光度 来表示：来表示：lt=caal 为旋光仪测得试样的旋光度；为旋光仪测得试样的旋光度；c 为试样的质量浓度，单位为试样的质量浓度，单位g.ml 1;l 为盛液管的长度，单位为盛液管的长度，单位 dm。t 测样时的温度。测样时的温度。为旋光仪使用的光源的波长为旋光仪使用的光源的波长(通常用钠光，以通常用钠光，以D表示表示)。比旋光度表示：盛液管为比旋光度表示：盛液管为1分米长，被测物浓度为分米长，被测物浓度为1g/ml时的旋光度。时的旋光度。结论：物质有两类：（1）旋光性物质能使60对称性、手性与旋光对称性、手性与旋光对称的化合物对称的化合物(symmetricmolecules):分子含有对称因素分子含有对称因素,其镜影就其镜影就是分子自身而可以相互重叠是分子自身而可以相互重叠,是非手性化合物是非手性化合物,不呈旋光性不呈旋光性.非对称的化合物非对称的化合物(dissymmetricmolecules):分子只含有二重旋转轴分子只含有二重旋转轴C2或其他或其他Cn旋转轴的对称因素旋转轴的对称因素,但其镜影不是分子自身而不能相互重叠但其镜影不是分子自身而不能相互重叠,是手性化合物是手性化合物,呈旋光性呈旋光性.不对称的化合物不对称的化合物(asymmetricmolecules):分子不含任何对称因素分子不含任何对称因素,其其镜影也不是分子自身和不能相互重叠镜影也不是分子自身和不能相互重叠,也是手性化合物也是手性化合物,呈旋光性呈旋光性.对称性、手性与旋光 对称的化合物(symmet61四、手四、手性分子类型及构型标记性分子类型及构型标记手性手性(Chirality)是由物体的三维取向所引起的是由物体的三维取向所引起的,如果一个物体不能与如果一个物体不能与其镜像重合，该物体具有手性其镜像重合，该物体具有手性;该物体与其镜像，彼此是互为对映的，相互该物体与其镜像，彼此是互为对映的，相互称为对映异构体。称为对映异构体。1.手性分子类型手性分子类型（1）中心手性）中心手性(CentralChirality)四、手性分子类型及构型标记 手性(Chirality)62（2）轴手性）轴手性(AxialChirality)主要有五种类型手性轴分子：丙二烯类、亚烷基、环己烷类、螺烷类、主要有五种类型手性轴分子：丙二烯类、亚烷基、环己烷类、螺烷类、联芳烃类、金刚烷类。含有手性轴的分子联芳烃类、金刚烷类。含有手性轴的分子,虽无手性中心但分子整体具有虽无手性中心但分子整体具有手性，能以一对对映体存在。手性，能以一对对映体存在。丙二烯型的旋光异构体丙二烯型的旋光异构体（A）两个双键相连）两个双键相连(B)一个双键与一个环相连（一个双键与一个环相连（1909年拆分）年拆分）(C)螺环形螺环形（2）轴手性(Axial Chirality)63联苯型的旋光异构体联苯型的旋光异构体由于位阻太大引起的旋光由于位阻太大引起的旋光异构体称为阻转异构体。异构体称为阻转异构体。联苯型的旋光异构体由于位阻太大引起的旋光异构体称为阻转异构体64反应温度：反应温度：118。X=CH3NO2COOHOCH3消旋化消旋化t1/21.501.921.561.45179分分125分分91分分9.4分分半衰期越短，说明旋转的阻力越小。半衰期越短，说明旋转的阻力越小。IBrCH3ClNO2COOHNH2OCH3OHFH阻转能力下降阻转能力下降阻转异构体在适当的条件下会发生消旋，如：阻转异构体在适当的条件下会发生消旋，如：反应温度：118。X=CH3 NO2 C65（3）平面手性）平面手性(PlanarChirality)分子即没有手性中心也没有手性轴，但分子整体具有手性，分子的手分子即没有手性中心也没有手性轴，但分子整体具有手性，分子的手性与较多原子构成的平面相关联，称性与较多原子构成的平面相关联，称此手性分子具有平面手性。此手性分子具有平面手性。柄型化合物柄型化合物n=8，可拆分，光活体稳定。，可拆分，光活体稳定。n=9，可拆分，可拆分，95.5oC时，半衰期为时，半衰期为444分。分。n=10，不可拆分。，不可拆分。（3）平面手性(Planar Chirality)66六螺并苯（有手性）六螺并苯（有手性）螺旋手性化合物螺旋手性化合物分子像盘旋的扶梯，从螺旋轴向观察，由上至下，分子像盘旋的扶梯，从螺旋轴向观察，由上至下，顺时针为顺时针为P构型，逆时针为构型，逆时针为M构型。构型。六螺并苯（有手性）螺旋手性化合物分子像盘旋的扶梯，从螺旋轴向672、构型及其标记、构型及其标记1)D/L纽曼(Newman)投影式 费歇尔费歇尔(Fischer)投影式投影式(规则规则?)按国际命名原则按国际命名原则:取主链竖向排列，以氧化态较高的碳原子置于上方，进行费歇尔投影，取主链竖向排列，以氧化态较高的碳原子置于上方，进行费歇尔投影，在所得费歇尔投影式中在所得费歇尔投影式中X在右面的称在右面的称D型，型，X在左面的称在左面的称L型。型。2、构型及其标记按国际命名原则:682、构型及其标记、构型及其标记2)R/SCIP惯例 由由Cahn、Ingold和和Prelog于于1951年提出，并于年提出，并于1956年和年和1966年进行了修订。年进行了修订。(R)Fischer(S)Fischer手性碳上连有的基团结构相同，仅构型不同，则以手性碳上连有的基团结构相同，仅构型不同，则以cis优先于优先于trans，R优先于优先于S确定优先顺序。确定优先顺序。2、构型及其标记(S)手性碳上连有的基团结构相同，仅构型69判断判断R/S S：判断R/S：703)cis/trans,endo/exoendo（内型）（内型）/exo标记：标记：针对桥环化合物，针对桥环化合物，endo（内型）指取代基离最长的桥最近，反之为（内型）指取代基离最长的桥最近，反之为exo。3)cis/trans,endo/exoendo（内型）714)syn/anti：syn/anti是描述两个取代基对于环上某平面的相对构型的前缀是描述两个取代基对于环上某平面的相对构型的前缀。syn指同侧指同侧,而而anti指异侧：在直链化合物中，有时也用指异侧：在直链化合物中，有时也用syn或或anti表示这相表示这相邻有关取代基在同侧或异侧。邻有关取代基在同侧或异侧。4)syn/anti：72(1)(2)(3)(+)-酒石酸酒石酸(4)(-)-酒酒石酸石酸(R)(R)(R)(R)(S)(S)(S)(S)1和和2，3和和4互为对映关系，但仔细观察会发现互为对映关系，但仔细观察会发现1和和2可以重合，是同可以重合，是同一物质。这是因为一物质。这是因为1和和2分子中有一个对称面，因此分子无手性。分子中有一个对称面，因此分子无手性。把分子把分子内含有平面对称性因素的没有旋光性的立体异构体称为内含有平面对称性因素的没有旋光性的立体异构体称为内消旋体内消旋体(meso)。可见：分子有手性中心，分子不一定有手性。可见：分子有手性中心，分子不一定有手性。1和和3或或4是非对映体。等量的是非对映体。等量的3和和4构成外消旋体，但外消旋体是混合构成外消旋体，但外消旋体是混合物，在性质上不同于内消旋化合物。物，在性质上不同于内消旋化合物。5）对映异构，外消旋；非对映异构，内消旋）对映异构，外消旋；非对映异构，内消旋(1)(273五、前手性概念及其区分五、前手性概念及其区分prochirality非手性分子含有立体异位的配体（原子或基团）或立体异位面，经反应非手性分子含有立体异位的配体（原子或基团）或立体异位面，经反应后失去对称性，得到对映异构体或非对映异构体的手性分子，则这种能由非后失去对称性，得到对映异构体或非对映异构体的手性分子，则这种能由非手性转变为手性的特性即为前手性，该分子为前手性分子。手性转变为手性的特性即为前手性，该分子为前手性分子。当用D取代H1，得（R）构型，则H1是Pro-R当用D取代H2，得（S）构型，则H2是Pro-S五、前手性概念及其区分prochirality 74Re/Si惯例惯例 关于面选择性的立体化学描述：三个取代基关于面选择性的立体化学描述：三个取代基a,b,c的的CIP优先性顺序为优先性顺序为abc，则向着观察者的以顺时针取向的面称为，则向着观察者的以顺时针取向的面称为Re，abc以逆时针取向以逆时针取向的面称为的面称为Si。Re/Si 惯例75六、光学活性的测定六、光学活性的测定光学纯度：根据实验测定的旋光度，在两个对映异构体混合物中，一个光学纯度：根据实验测定的旋光度，在两个对映异构体混合物中，一个对映体所占的百分数。对映体所占的百分数。对映体过量对映体过量(e.e.,enantiomericexcess)：化合物样品的对映体组成可：化合物样品的对映体组成可用术语对映体过量或者用术语对映体过量或者e.e.%来描述，表示一个对映体对另一个对映体的过量。来描述，表示一个对映体对另一个对映体的过量。对映体过量百分数对映体过量百分数(%e.e.)erenantiomer ratio enantiomer ratio 对映比率对映比率化合物的分子式中有一个以上的手性中心时，其非对映体组成可描述化合物的分子式中有一个以上的手性中心时，其非对映体组成可描述为为“非对映体过量（非对映体过量（diastereoisomericexcess,d.e.）,“%d.e.”指一个非对指一个非对映体对其他非对映体的过量。映体对其他非对映体的过量。非对映体过量百分数非对映体过量百分数(%e.e.)drdiasteromeric ratio diasteromeric ratio 非非非非对映比率对映比率六、光学活性的测定 光学纯度：根据实验测定的旋76我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物绝对构型？绝对构型？Re/Si面？面？drde值？值？ee值？值？手性辅基？手性合成手性辅基？手性合成绝对构型？Re/Si面？dr de值？ee值？771.Chiral GC and HPLC2、NMR分析 将样品与手性衍生化试剂反应转化为相应的非对映体，然后用 NMR 谱识别。1.Chiral GC and HPLC2、NMR分析783.手性位移试剂法手性位移试剂法:原理原理:基于被测定的手性化合物和用于分析的手性试剂造成的手性基于被测定的手性化合物和用于分析的手性试剂造成的手性环境间的非对映性的相互作用，使被测对映体化合物象非对映体一样在环境间的非对映性的相互作用，使被测对映体化合物象非对映体一样在谱图上表现出来。谱图上表现出来。3.手性位移试剂法:79七、绝对构型测定七、绝对构型测定1.X-ray分析分析七、绝对构型测定1.X-ray 分析802.CD光谱参照（园二色光谱）光谱参照（园二色光谱）3.化学相关法化学相关法(通过化学转化，与已知构型进行对比）通过化学转化，与已知构型进行对比）2.CD光谱参照（园二色光谱）81第三节：手性合成第三节：手性合成第三节：手性合成82我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物对映体的拆分对映体的拆分结晶法结晶法生物拆分生物拆分色谱法色谱法直接结晶法直接结晶法利用外消旋体具有形成聚集体的性质，直接将其从溶液中结晶析出利用外消旋体具有形成聚集体的性质，直接将其从溶液中结晶析出间接结晶法间接结晶法将对映异构体与光学纯的化合物形成非对映异构体，然后利用非对映异将对映异构体与光学纯的化合物形成非对映异构体，然后利用非对映异构体的溶解度差别，使其中一个异构体结晶析出构体的溶解度差别，使其中一个异构体结晶析出对映体的拆分结晶法直接结晶法83我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物直接结晶直接结晶u自发结晶自发结晶u优先结晶优先结晶u逆向结晶逆向结晶u外消旋体的不对称转化和结晶拆分外消旋体的不对称转化和结晶拆分自发结晶自发结晶只有只有5-10%的有机物能形成聚集体的有机物能形成聚集体直接结晶自发结晶自发结晶84我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物在饱和或过饱和的外消旋体溶液中加入其中一个对映异构体的晶种，在饱和或过饱和的外消旋体溶液中加入其中一个对映异构体的晶种，使该对映异构体稍过量而造成不对称环境，旋光性与该晶种相同的使该对映异构体稍过量而造成不对称环境，旋光性与该晶种相同的异构体就会从溶液中结晶析出异构体就会从溶液中结晶析出优先结晶优先结晶D,L-氯霉素的母体氨基醇的结晶拆分氯霉素的母体氨基醇的结晶拆分D,L-氨基醇水溶液氨基醇水溶液D-氨基醇晶体氨基醇晶体母液母液80浓缩浓缩L-氨基醇晶体氨基醇晶体母液母液D-氨基醇，氨基醇，80冷至冷至20冷至冷至20在饱和或过饱和的外消旋体溶液中加入其中一个对映异构体的晶种，85我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物逆向结晶法逆向结晶法在外消旋体系中加入手性外加物在外消旋体系中加入手性外加物S，S能立体选择地吸附在一种能立体选择地吸附在一种对映体结晶的表面使晶体生长变慢，从而使另一对映体结晶析出。对映体结晶的表面使晶体生长变慢，从而使另一对映体结晶析出。外消旋体外消旋体手性添加物手性添加物首先沉淀出的对映体首先沉淀出的对映体苏氨酸苏氨酸(S)-谷氨酸谷氨酸(R)-苏氨酸苏氨酸组氨酸组氨酸(S)-苯丙氨酸苯丙氨酸(R)-组氨酸组氨酸苯基羟基丙酸苯基羟基丙酸(S)-苯丙乳酸苯丙乳酸(R)-苯基羟基丙酸苯基羟基丙酸逆向结晶法 在外消旋体系中加入手性外加物S，S86我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物外消旋体的不对称转化和结晶拆分外消旋体的不对称转化和结晶拆分(R,S)-ARA+SA50%50%初始溶液初始溶液SA缓慢结晶缓慢结晶100适合用于易消旋化类化合物：适合用于易消旋化类化合物：手性碳原子上含有手性碳原子上含有H原子的羰基化合物原子的羰基化合物外消旋体的不对称转化和结晶拆分(R,S)-ARA+SA初始溶87我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物间接结晶法间接结晶法将具有相同性质的对映体转变为具有不同性质的非对映体来进行分离将具有相同性质的对映体转变为具有不同性质的非对映体来进行分离(+)(+)酸酸(-)(-)酸酸+(-)(-)碱碱(+)(+)酸酸(-)(-)碱碱(-)(-)酸酸(-)(-)碱碱(+)(+)酸酸(-)(-)碱碱(-)(-)酸酸(-)(-)碱碱(-)(-)碱碱(-)(-)酸酸间接结晶法 将具有相同性质的对映体转变为具有不同性质的非88我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物拆分剂拆分剂 1）容易与外消旋体中的两个对映体结合生成非对映异构体。拆分后又）容易与外消旋体中的两个对映体结合生成非对映异构体。拆分后又容易再生出原来的对映体。如酸碱反应容易再生出原来的对映体。如酸碱反应 2）所形成的非对映异构体溶解度有较大的差别，其中之一容易结晶。）所形成的非对映异构体溶解度有较大的差别，其中之一容易结晶。(选择合适溶剂）选择合适溶剂）3）拆分剂应光学纯，提高拆分效率。）拆分剂应光学纯，提高拆分效率。4）拆分剂应廉价易得，或可方便回收）拆分剂应廉价易得，或可方便回收 拆分剂89我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物用于拆分酸的拆分试剂用于拆分酸的拆分试剂用于拆分碱的拆分试剂用于拆分碱的拆分试剂用于拆分酸的拆分试剂用于拆分碱的拆分试剂90我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物用于拆分羟基的拆分试剂用于拆分羟基的拆分试剂用于拆分醛和酮的拆分试剂用于拆分醛和酮的拆分试剂樟脑的半缩醛二聚体樟脑的半缩醛二聚体用于拆分羟基的拆分试剂用于拆分醛和酮的拆分试剂樟脑的半缩醛二91我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物复合拆分和包合拆分复合拆分和包合拆分复合拆分和包合拆分92我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 包结拆分：利用非共价键体系的相互作用而使外消旋体与包结拆分：利用非共价键体系的相互作用而使外消旋体与手性拆分剂手性拆分剂发生包结发生包结 包结拆分：利用非共价键体系的相互作用而使外消旋体与手性拆93我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物色色 谱谱 法法TLC分离芳香醇胺对映体分离芳香醇胺对映体用用D-10-樟樟脑脑磺磺酸酸铵铵作作为为手手性性离离子子对对试试剂剂添添加加到到流流动动相相中中，在在普普通通的的GF254薄薄层层硅硅胶胶板板(2.510cm)24展展开开，拆拆分分拉拉贝贝乐乐尔尔(Labarol)和和倍倍他他乐乐克克(Batarock)两两种芳香醇胺药物对映体。种芳香醇胺药物对映体。(a)LabarolCH2Cl2-CH3OH(67:33)，含含D-樟樟脑磺酸铵脑磺酸铵6.8 mmol/L(b)BatarockCH2Cl2-CH3OH(60:40)，含含 D-樟脑磺酸铵樟脑磺酸铵6.8 mmol/L a.Labarol b.Batarock液相色谱的制备拆分液相色谱的制备拆分色 谱 法TLC分离芳香醇胺对映体 用D-10-樟94一、不对称合成的发展一、不对称合成的发展不对称合成是近代有机合成十分活跃的一个领域。近不对称合成是近代有机合成十分活跃的一个领域。近30年来，年来，有机化学领域中最重要的突破之一是不对称催化的发明和应用。有机化学领域中最重要的突破之一是不对称催化的发明和应用。Morrison和和Mosher的定义，不对称合成是的定义，不对称合成是“一个有机反应，其中底一个有机反应，其中底物分子整体中的非手性单元由反应剂以不等量地生成立体异构产物的途径物分子整体中的非手性单元由反应剂以不等量地生成立体异构产物的途径转化为手性单元转化为手性单元”。前手性单元转化为手性单元。前手性单元转化为手性单元。IUPAC定义，不对称合成（定义，不对称合成（Asymmetricsynthesis），也称手性合成、），也称手性合成、立体选择性合成、对映选择性合成，是研究向反应物引入一个或多个具手立体选择性合成、对映选择性合成，是研究向反应物引入一个或多个具手性元素的化学反应的有机合成分支。性元素的化学反应的有机合成分支。成功的不对称合成的标准成功的不对称合成的标准:高对映体过量（高对映体过量（e.e.）手性辅剂易于制备并能循环利用手性辅剂易于制备并能循环利用可制备可制备R和和S两种构型两种构型不对称催化合成。不对称催化合成。一、不对称合成的发展 不对称合成是近代有机合95化学计量的不对称反应与不对称催化反应化学计量的不对称反应与不对称催化反应（1）底物控制反应，第一代不对称合成）底物控制反应，第一代不对称合成（2）辅基控制反应，第二代不对称合成）辅基控制反应，第二代不对称合成（3）第三代不对称合成）第三代不对称合成（4）双不对称合成，对于形成两个新的手性单元尤其有价值）双不对称合成，对于形成两个新的手性单元尤其有价值（5）和（）和（6）不对称催化反应）不对称催化反应化学计量的化学计量的不对称反应不对称反应不对称催化不对称催化反应反应化学计量的不对称反应与不对称催化反应（1）底物控制反应，96手性辅助剂的不对称反应手性辅助剂的不对称反应应用手性辅助剂是合成光学纯化合物的一个有效方法。应用手性辅助剂是合成光学纯化合物的一个有效方法。该法是在分子内引入一个手性辅助部分，用这个部分来控制反应中心的立体该法是在分子内引入一个手性辅助部分，用这个部分来控制反应中心的立体化学，生成的产物是非对映异构体，通常可用柱色谱分离，最后去掉这个手性化学，生成的产物是非对映异构体，通常可用柱色谱分离，最后去掉这个手性的辅助部分。的辅助部分。现在最常用的辅助剂是美国哈佛大学现在最常用的辅助剂是美国哈佛大学Evans开发的噁唑啉酮开发的噁唑啉酮（oxazolidinone）和瑞士日内瓦大学）和瑞士日内瓦大学Oppolzer开发的樟脑磺内酰胺开发的樟脑磺内酰胺（camphorsultam）。）。手性辅助剂的不对称反应97不对称催化不对称催化WilkinsonCatalyst(Wilkinson,JCSCC1965,131)FirstHomogenousCatalyticAsymmetricHydrogenationKnowles(JCSCC1968,1445)Horner(Angew.Chem.Int.Ed.1968,7,942)1966年报道了第一个均相不对称催化反应，年报道了第一个均相不对称催化反应，Noyori等应用手性席夫碱铜配等应用手性席夫碱铜配合物催化环丙烷反应。合物催化环丙烷反应。1968年年Horner和和Knowles，几乎同时将手性膦的配体引入，几乎同时将手性膦的配体引入Wilkinson催化剂，催化剂，成功地实现不对称氢化反应。成功地实现不对称氢化反应。开创性工作开创性工作不对称催化Wilkinson Catalyst(Wilki98手性配体手性配体不对称催化研究的核心不对称催化研究的核心 不对称催化的对映体选择性来源于催化剂不对