《中科院化学课件：不对称催化反应及其在药物合成中的应用》

中科院化学课件不对称催化反应及其在药物合成中的应用什么是不对称催化反应？定义重要性不对称催化反应是指在手性催化剂作用下，以非手性原料在现代化学合成中，不对称催化反应起着至关重要的作用为起始原料，选择性地生成特定构型的手性产物，从而获，特别是在药物合成和精细化工领域不对称催化反应能得高对映选择性的反应过程够高效地合成手性化合物，从而提高反应效率和经济效益不对称催化反应的基本原理手性催化剂立体选择性12手性催化剂通过提供一个手性催化剂能够控制反应特定的手性环境，从而影中立体化学的选择性，即响反应路径，最终导致特在反应中选择性地生成特定构型的手性产物生成定立体异构体催化循环3手性催化剂通过参与催化循环，加速反应速率，同时控制反应的立体选择性手性中心的概念定义手性异构体手性中心是指一个碳原子，手性中心的存在会导致该分它连接着四个不同的基团子产生两种互为镜像的对映异构体手性药物手性药物是指具有手性中心的药物分子，不同的对映异构体可能具有不同的药理活性，甚至可能表现出不同的毒性不对称反应的立体选择性对映选择性非对映选择性立体选择性是指在生成两种对映异构体时，对其是指在生成两种非对映异构体时，对指的是不对称反应中对立体异构体的中一种异构体的选择性其中一种异构体的选择性选择性控制能力几种常见的不对称催化反应不对称羟化反应不对称加成反应1234不对称还原反应不对称环化反应不对称羟化反应利用手性催化剂将非手性烯烃转化为手性醇手性催化剂能够控制羟基加成到烯烃的哪一边该反应在合成手性药物和天然产物中具有重要应用不对称还原反应酮还原1醛还原2酰胺还原3亚胺还原4不对称加成反应反应1Diels-Alder加成反应2Michael烯烃环氧化反应3亲电进攻反应4不对称环化反应12环丙烷环丁烷34环戊烷环己烷金属配合物在不对称催化中的作用过渡金属配合物手性配体催化循环过渡金属配合物作为手性催化剂，能手性配体能够与金属中心形成特定的金属配合物通过参与催化循环，加速够有效地催化不对称反应，并提供高手性环境，从而控制反应的立体选择反应速率，同时控制反应的立体选择对映选择性性性生物酶在不对称催化中的应用手性药物的合成与分离手性合成手性分离通过不对称催化反应，直接合成特定构型的手性药物分子利用手性分离技术，将混合的手性药物分子分离成对映异构体手性药物的立体化学手性药物的立体化学是指其三维结构，它决定了药物分子与1生物体靶点的相互作用不同的对映异构体可能具有不同的生物活性，甚至可能表现2出不同的毒性手性药物的立体化学对药物的药效、安全性、以及体内代谢3过程都有重要影响手性药物的光学活性与生物活性的关系光学活性是指手性药物分子旋转偏振光的性质不同的对映异构体具有不同的光学活性光学活性与生物活性密切相关，不同的对映异构体可能具有不同的药理活性制药工艺中的不对称催化反应原料合成1中间体合成2最终药物合成3不对称催化反应在药物开发中的应用提高药物效力1降低药物毒性2减少副作用3简化合成步骤4噻唑类药物的合成12抗生素抗真菌34抗病毒抗肿瘤环丙烷类药物的合成抗抑郁抗焦虑镇痛环丙烷类药物是一类重要的精神类药环丙烷类药物还可以用于治疗焦虑症某些环丙烷类药物也具有镇痛作用，物，用于治疗抑郁症等疾病等精神疾病用于治疗疼痛蛋白酶抑制剂的合成HIV阿托伐他汀的合成降血脂药作用机制阿托伐他汀是一种常用的降血脂药物，用于治疗高胆固醇阿托伐他汀能够抑制体内胆固醇合成酶的活性，从而降低血症血液中的胆固醇水平左旋布洛芬的合成左旋布洛芬是一种常见的非甾体抗炎药，用于治疗疼1痛和炎症左旋布洛芬是布洛芬的活性对映异构体，具有更好的2疗效和安全性左旋布洛芬的合成主要采用不对称催化反应，以提高3对映选择性替米沙坦的合成替米沙坦是一种血管紧张素II受体阻滞剂，用于治疗高血压替米沙坦的合成需要通过不对称催化反应引入手性中心不对称催化反应能够确保替米沙坦的正确立体化学构型，从而保证其药效和安全性不对称催化技术的发展趋势催化剂效率1反应条件2手性选择性3可持续发展4手性药物合成面临的挑战催化剂设计1反应条件优化2工艺放大3成本控制4未来医药行业对手性技术的需求12更高效更经济34更绿色更安全结论与展望手性药物合成未来展望不对称催化反应在手性药物合成中发挥着至关重要的作用，随着不对称催化技术的发展，未来手性药物的合成将会更加它为药物的开发提供了高效、安全、绿色的合成方法高效、经济、安全、绿色，为人类健康做出更大的贡献问答环节。