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手性てしょう

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りょうたね对映异构たいてき通用つうようせい氨基さん結構けっこう
(S)-へい氨酸(ひだり)及(R)-へい氨酸(みぎてき兩性りょうせいはなれ形式けいしき中性ちゅうせいpH值

手性てしょうまたたたえたいてのひらせいえい语:chirality/kˈrælɪt/いち词源于まれ腊语词干χかいεいぷしろんιいおたρろー(ch[e]ir),ざい种学ちゅう表示ひょうじ一种重要的对称特点。

如果ぼう物体ぶったいあずか镜像不同ふどう,则其しょう为“手性てしょうてきえい语:chiral)”,且其镜像不能ふのう与原よはら物体ぶったい重合じゅうごうてき,就如どう左手ひだりて右手みぎて互为镜像而无ほう叠合。手性てしょう物体ぶったいあずか其镜ぞうしょう对映たい(enantiomorph,まれ腊语为“あい对/相反あいはん形式けいしき”);ざいゆう关分概念的がいねんてき引用いんよう中也ちゅうやしょう对映异构たいあずか其镜ぞう叠合てき物体ぶったいしょう手性てしょうてき(achiral),ゆう时也しょうそうむこうてき(amphichiral)。

化學かがくじょうてき手性てしょう[编辑]

わか一個手性分子或離子存在於互為鏡像的兩種立體異構體中,該兩個りゃんこ構體たたえためたいうつ構體通常つうじょう根據こんきょ絕對ぜったい配置はいちある其他一些標準被區分為“右手みぎてせいある左手ひだりてせい”。這兩しゅたいうつからだ具有ぐゆうしょうどうてき化學かがく性質せいしつじょりょうあずか其他手性てしょう化合かごうぶつ反應はんのう。它們通常つうじょう具有ぐゆう相反あいはんてき光學こうがく性質せいしつじょ此以がい其他物理ぶつり性質せいしつしょうどうりょうたねたいうつからだとう份的ひとし混合こんごうぶつしょうためそとしょう旋體,它通常つうじょうざい化學かがく物理ぶつりじょうあずかじゅんたいうつからだ不同ふどう

手性てしょう分子ぶんし通常つうじょう具有ぐゆうさんせい手性てしょうてき立體りったい元素げんそさい常見つねみてき立體りったい元素げんそ類型るいけい立體りったい中心ちゅうしんざい有機ゆうき化合かごうぶつてき情況じょうきょう立體りったい中心ちゅうしんさい常見つねみてき形式けいしきいち原子げんし,四個不同的基團以四面體幾何形狀連接在它上面。一個立體中心有兩種可能的構型,ざい具有ぐゆう一個或多個立體中心的分子中產生立體異構體(たいうつ構體たいうつ構體)。たい具有ぐゆう一個或多個立構中心的手性分子,たいうつ構體對應たいおう於其ちゅうまいりつ中心ちゅうしん具有ぐゆう相反あいはん構型てき立體りったい構體。ただゆう一個立體異構碳的有機化合物總是手性的。另一方面ほうめん具有ぐゆう手性てしょう碳的有機ゆうき化合かごうぶつ通常つうじょうただしそう手性てしょうてき特別とくべつ,如果立體りったい中心ちゅうしんてき配置はいち方式ほうしき使分子ぶんし具有ぐゆう內部對稱たいしょう平面へいめんのり分子ぶんし是非ぜひ手性てしょうてきたたえため內消旋化合かごうぶつふとし常見つねみてき,其他原子げんし如 N、P、S Si 也可以用さく立體りったい中心ちゅうしん前提ぜんてい它們ゆう四個不同的取代基(包括ほうかつたい電子でんし連接れんせついた它們じょう

よしいちある立體りったい中心ちゅうしんさんせいてき具有ぐゆう手性てしょうてき分子ぶんしるいため具有ぐゆう中心ちゅうしん手性てしょうかえゆうりょうたね其他類型るいけいてき立體りったい元素げんそ以產せい手性てしょう立體りったいじくじく手性てしょうかず立體りったい平面へいめん平面へいめん手性てしょう)。最後さいご分子ぶんしてき固有こゆうきょくりつ也能さんせい手性てしょう固有こゆう手性てしょう inherent chirality)。這些類型るいけいてき手性てしょうとお中心ちゅうしん手性てしょう常見つねみ1,1'-れん-2-萘酚じく手性てしょう分子ぶんしてき典型てんけいれい,而反しきかんからし平面へいめん手性てしょう分子ぶんしてき常見つねみれい最後さいごにし旋烯具有ぐゆう螺旋らせん手性てしょう,這是いちしゅ固有こゆう手性てしょう

手性てしょう立體りったい化學かがく生物せいぶつ化學かがくてきいち重要じゅうよう概念がいねんだい多數たすうあずか生物せいぶつがく相關そうかんてき物質ぶっしつ手性てしょうてきれい碳水化合かごうぶつ澱粉でんぷん纖維素せんいそ)、構成こうせい蛋白質たんぱくしつてき氨基さん核酸かくさんざいかつ生物せいぶつたいちゅうにん通常つうじょうただ發現はつげん手性てしょう化合かごう物的ぶってきりょうたねたいうつ構體ちゅうてきいちしゅ於這原因げんいん消耗しょうもう手性てしょう化合かごうぶつてき生物せいぶつたい通常つうじょうただのう代謝たいしゃいちしゅたいうつからだ同樣どうようてき原因げんいん手性てしょう藥物やくぶつてきりょうたねたいうつ構體通常つうじょう具有ぐゆう截然せつぜん不同ふどうてき效力こうりょくある作用さよう

定義ていぎ[编辑]

分子ぶんしてき手性てしょうもと於其構象てき分子ぶんし對稱たいしょうせい。一個分子的構象是手性的當且僅當它屬於 CnDnTOI てんぐん手性てしょうてんぐん)。しか而,分子ぶんし本身ほんみ手性てしょうけつ於它てき手性てしょう構象持久じきゅうそくいたりしょうざい原則げんそくじょう構體分離ぶんりなみ獨立どくりつ存在そんざい),あるものざいきゅうじょうてき溫度おんど時間じかん尺度しゃくどのう通過つうか低能ていのう構象快速かいそく相互そうご轉換てんかん變化へんか使つかい分子ぶんし手性てしょう)。れい如,儘管ひのと具有ぐゆうぞくC2 てんぐんてき手性てしょうひだり旋構ぞう構體,ただしひのと烷在室溫しつおんみとめため是非ぜひ手性てしょうてきいんため圍繞いじょう中心ちゅうしん C-C かぎてき旋轉せんてんかい迅速じんそく相互そうご轉化てんかたいうつ構體(3.4 kcal/mol ぜいるい)。同樣どうようじゅん-1,2-たまきおのれよし不同ふどうきょうぞうてき椅型構象組成そせいただし兩者りょうしゃ通過つうかたまきおのれ椅子いすこぼしてん(~10 kcal/mol ぜいるい相互そうご轉換てんかん作為さくいいちれい具有ぐゆう三個不同取代基 (R1R2R3N:) てき也被ため手性てしょう分子ぶんしいんため它們てきたいうつからだ金字塔きんじとう構象構體のう通過つうか平面へいめん過渡かとたい(~6 kcal/mol ぜいるい快速かいそく反轉はんてん相互そうご轉化てんか

しか而,如果しょ討論とうろんてき溫度おんどあし夠低,のりあずかきゅうじょうてき時間じかん尺度しゃくどしょう相互そうご轉換てんかんたいうつからだ手性てしょう構象てき過程かていかいへんどく緩慢かんまんしかこう該分はたみとめためざい溫度おんど具有ぐゆう手性てしょう相關そうかん時間じかん尺度しゃくどざいぼうしゅ程度ていどじょう任意にんい定義ていぎてきゆう使用しよう 1000 びょういんため這被みとめため實際じっさい意義いぎじょうたいうつ構體てき化學かがくあるいろ分離ぶんりしょ需時あいだ量的りょうてき下限かげんよし於單かぎ旋轉せんてん受限(旋轉せんてんぜいるいやく 23 kcal/mol)而在室溫しつおんてい手性てしょうてき分子ぶんしみとめためひょう現出げんしゅつ阻轉現象げんしょう

手性てしょう化合かごうぶつ不能ふのう包含ほうがん正當せいとうてき旋轉せんてんじく (Sn),其中包括ほうかつ對稱たいしょうめん反轉はんてん中心ちゅうしん對稱たいしょう分子ぶんしそう手性てしょうてき[1]

立體りったい中心ちゅうしん[编辑]

わかぼう原子げんしじょう兩個りゃんこはいたい連接れんせつてきもとだんてき位置いち交換こうかん後會こうかいさんせい與原よはらはじめ分子ぶんし立體りったい構的分子ぶんしのり原子げんしため所屬しょぞく分子ぶんしてき立體りったい中心ちゅうしんれい如,いち常見つねみてき情況じょうきょうよん面體めんてい碳與よん不同ふどうてきもとだん abc d(Cabcdかぎあい,其中交換こうかんにんなん兩個りゃんこもとだんれい如 Cbacdかいさんせい原始げんしてき立體りったい構體,いん中心ちゅうしん C 立體りったい中心ちゅうしん許多きょた手性てしょう分子ぶんし具有ぐゆうてん手性てしょうそく與原よはら重合じゅうごうてきたん手性てしょう立體りったい中心ちゅうしん。這個手性てしょう中心ちゅうしん通常つうじょうゆう四個或更多鍵連接到不同的基團,可能かのう碳(如在許多きょた生物せいぶつぶん子中こなか)、(如在許多きょた有機ゆうき磷酸酯なか)、ある金屬きんぞく(如在許多きょた手性てしょうはい化合かごうぶつなか)。しか而,手性てしょう中心ちゅうしん也可以是かぎ不在ふざい同一どういつ平面へいめんじょうてきさん原子げんしれい如 P-手性てしょう (PRR'R″) ちゅうてき磷和 S-手性てしょう (OSRR') ちゅうてき,此時中心ちゅうしん原子げんし存在そんざい一孤電子對而不是第四個鍵。

類似るいじ立體りったいじくある平面へいめん定義ていぎためぶん子中こなかてきじくある平面へいめん),使つかいとく連接れんせついたじくある平面へいめんてきにんなん兩個りゃんこはいたいてき交換こうかんさん生立おいたつたい構體。れい如,C2 對稱たいしょう物質ぶっしつ1,1'-れん-2-萘酚(BINOL) 1,3-へい具有ぐゆう手性てしょうじくなみひょう現出げんしゅつじく手性てしょう,而 (E)-かんからしかず許多きょたたいゆう兩個りゃんこあるだいもとてきしげるてつ生物せいぶつそく具有ぐゆう立體りったい平面へいめんなみひょう現出げんしゅつ平面へいめん手性てしょう

手性てしょう可能かのうげん原子げんしあいだてき同位どういもと差異さいれい如在だい苯甲あつし PhCHDOH ちゅう;它具有ぐゆう手性てしょう和光わこうがく活性かっせい([αあるふぁ]D = 0.715°),そく使氘代化合かごうぶつ PhCH2OH [2]

如果りょうたねたいうつ構體容易ようい相互そうご轉化てんかのりじゅんたいうつ構體實際じっさいじょう可能かのう無法むほう分離ぶんりただのうかん察到そとしょう混合こんごうぶつれい如,だい多數たすう具有ぐゆう三個不同取代基 (NRR'R″) てき胺就這種情況じょうきょういんため氮轉てきのうるい較低。

手性てしょう物質ぶっしつ具有ぐゆう手性てしょう元素げんそれい包括ほうかつぼうにしはいよし烴和とみ勒烯,它們具有ぐゆう固有こゆう手性てしょう。此外,分子ぶんしてき手性てしょう中心ちゅうしん可能かのう於不對應たいおう原子げんし中心ちゅうしんいん此,立體りったい中心ちゅうしんてき位置いちれい如1,3,5(,7)-だいてききむつよしれい顯示けんじざいがわかまちちゅうてき (1S,3R,5R,7S)-3-きのえはじめ-5-苯基金剛こんごう烷-1-羧酸)。

金剛こんごう烷衍生物せいぶつみなもとOrg. Proc. Res. Dev. 2023, 10.1021/acs.oprd.2c00305)手性てしょう分子ぶんしただしぼっゆう立體りったい中心ちゅうしん。該分子ぶんしてき手性てしょう中心ちゅうしんちゅう黑點こくてんなみ於它てきにんなん原子げんしじょう。值得注意ちゅういてき手性てしょう中心ちゅうしん立體りったい中心ちゅうしん不同ふどうてき概念がいねん[3]

とうたいうつからだてき旋光たい於實ぎわ測量そくりょうらいせつふとひくとき,該物質ぶっしつみとめためひょう現出げんしゅつかくれ手性てしょう

系統けいとう標準ひょうじゅんめいかい包括ほうかつ分子ぶんし絕對ぜったい配置はいちてき詳細しょうさいしんじいきよし於手せい分子ぶんし份的固有こゆう部分ぶぶんいん此亦かい包含ほうがんざい標準ひょうじゅんめい內(R/S、D/L ある其他名稱めいしょう)。

結構けっこう及特せい[编辑]

手性てしょう及手せいぶつ质可以分子ぶんしてき絕對ぜったい構型ぶんため两类:「左手ひだりてせいかず右手みぎてせい」。ゆう时为りょう对比,另外じょういち种无手性てしょう(也称“中性ちゅうせい手性てしょう”)。左手ひだりてせいようS表示ひょうじ右手みぎてせいようR表示ひょうじ中性ちゅうせい手性てしょうようM表示ひょうじ。此外,手性てしょう分子ぶんしまた根據こんきょ其將へんひかり旋轉せんてんてき方向ほうこう以分ためみぎ旋對うつからだもちい(+)-、d-ぜんつづりらい表示ひょうじかずひだり旋對うつからだもちい(-)-、l-ぜんつづりらい表示ひょうじ)。

分子ぶんしてき絕對ぜったい構型(R、S 構型)通過つうか順序じゅんじょ規則きそく確定かくていあずか其旋こうせい絕對ぜったい對應たいおう關係かんけい必須ひっす通過つうか實驗じっけん測量そくりょうある計算けいさん模擬もぎらい確定かくていしゃてきれん[4]

じょりょう利用りようへんこう照射しょうしゃ所產しょさんせいてき角度かくど偏差へんさ正負せいふ相反あいはんがい,对映异构たいてき物理ぶつり特性とくせいだい致相どうじょりょうあずか其他手性てしょう化合かごうぶつ反應はんのうがい,对映异构たいてき化學かがく特性とくせいまた基本きほんしょうどう

れい:碳的よんかぎ結以ゆい接近せっきんしょかぎゆい原子げんし不同ふどう而有ややほろ偏差へんさせいよん面體めんてい分布ぶんぷ,如右。以丙氨酸てききのえはじめ(CH3-)ためたてじく旋轉せんてん發現はつげんりょう分子ぶんし無法むほう重疊ちょうじょう,互為对映异构たい

兩個りゃんこ氟氯溴甲烷(CHBrClF)たいうつからだ
へい氨酸てき兩個りゃんこ对映异构たい

だい多數たすうてき化學かがく反應はんのう,如生成せいせいぶつ可能かのう含有がんゆう对映异构たいのり生成せいせいぶつかい含有がんゆうりょうたねある以上いじょうてき对映异构たい。而絕だい多數たすうてき藥物やくぶつただ含一個对映异构体,いんため另一对映异构体可能有不良的效果、あるぼつ有效ゆうこうはてれい如:維生もとCてき对映异构たいなみ不為ふため身體しんたいしょ吸收きゅうしゅう,而會排出はいしゅつ體外たいがい所以ゆえん一片いっぺん含有がんゆう化學かがく生產せいさんてき1000毫克維生もとCかた可能かのう實際じっさい吸收きゅうしゅうてき維生もとCただゆう一半いっぱん份量。

手性てしょうてき實際じっさい表現ひょうげん[编辑]

应用[编辑]

手性てしょう分子ぶんし广泛よう生命せいめい科学かがく,也用于药物的ぶってきせい产,2001ねんさん利用りよう手性てしょう催化剂生产手せい药物てき科学かがく授予诺贝尔化がく奖。 如今,手性てしょう合成ごうせいやめなり为21せい纪的重要じゅうよう研究けんきゅう领域。[10]

參考さんこう資料しりょう[编辑]

  1. ^ Cotton, F. A., "Chemical Applications of Group Theory," John Wiley & Sons: New York, 1990.
  2. ^ ^ Streitwieser, A., Jr.; Wolfe, J. R., Jr.; Schaeffer, W. D. Stereochemistry of the Primary Carbon. X. Stereochemical Configurations of Some Optically Active Deuterium Compounds. Tetrahedron. 1959, 6 (4): 338–344. doi:10.1016/0040-4020(59)80014-4. 
  3. ^ Mislow, Kurt; Siegel, Jay. Stereoisomerism and local chirality. Journal of the American Chemical Society. May 1984, 106 (11): 3319–3328. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja00323a043 えい语). 
  4. ^ Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Cheeseman, J. R.; Frisch, M. J.; Bortolini, O.; Besse, P. Determination of absolute configuration using calculation of optical rotation. Chirality. 2003, 15: S57–64. PMID 12884375. doi:10.1002/chir.10270. 
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  7. ^ Lepola U, Wade A, Andersen HF. Do equivalent doses of escitalopram and citalopram have similar efficacy? A pooled analysis of two positive placebo-controlled studies in major depressive disorder. Int Clin Psychopharmacol. May 2004, 19 (3): 149–55. PMID 15107657. S2CID 36768144. doi:10.1097/00004850-200405000-00005. 
  8. ^ Hyttel, J.; Bøgesø, K. P.; Perregaard, J.; Sánchez, C. The pharmacological effect of citalopram resides in the (S)-(+)-enantiomer. Journal of Neural Transmission. 1992, 88 (2): 157–160. PMID 1632943. S2CID 20110906. doi:10.1007/BF01244820. 
  9. ^ JAFFE, IA; ALTMAN, K; MERRYMAN, P. The Antipyridoxine Effect of Penicillamine in Man.. The Journal of Clinical Investigation. Oct 1964, 43 (10): 1869–73. PMC 289631可免费查阅. PMID 14236210. doi:10.1172/JCI105060. 
  10. ^ 化学かがく-选修さんひときょうばん)p52. readmodel.m.sogou.com. [2020-07-08]. (原始げんし内容ないようそん于2020-07-10). 

參考さんこう文獻ぶんけん[编辑]

  • Pedro Cintas: Ursprünge und Entwicklung der Begriffe Chiralität und Händigkeit in der chemischen Sprache. Angewandte Chemie 119(22), S. 4090–4099 (2007), ISSN 0044-8249.
  • Henri Brunner: Rechts oder Links, Wiley-VCH Verlag, Weinheim/Bergstasse, 1999, ISBN 3-527-29974-2.
  • Uwe Meierhenrich: Amino Acids and the Asymmetry of Life, Springer-Verlag, Heidelberg, Berlin 2008. ISBN 978-3-540-76885-2.
  • Anne J. Rüger, Joshua Kramer, Stefan Seifermann, Mark Busch, Thierry Muller, Stefan Bräse, Händigkeit – Leben in einer chiralen Welt, Chemie in unserer Zeit. 2012, 46 (5): pp. 294-301, , とくぶん 

まいり[编辑]

外部がいぶ連結れんけつ[编辑]