手性技术

生命是由碳元素组成的，碳原子在形成有机分子的时候，4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构。由于相连的原子或基团不同，它会形成两种分子结构。这两种分子拥有完全一样的物理、化学性质。比如它们的沸点一样，溶解度和光谱也一样。但是从分子的组成形状来看，它们依然是两种分子。这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样，看上去互为对应。由于是三维结构，它们不管怎样旋转都不会重合， 如果你注意观察过你的手，你会发现你的左手和右手看起来似乎一模一样，但无论你怎样放，它们在空间上却无法完全重合。如果你把你的左手放在镜子前面，你会发现你的右手才真正与你的左手在镜中的像是完全一样的，你的右手与左手在镜中的像可以完全重叠在一起。实际上，你的右手正是你的左手在镜中的像，反之亦然。所以又叫手性分子。至于其分类，按不同标准可以有不同的分类方法，比如正负之分。

希望对你有帮助！Synthon Chiragenics在应用天然来源碳水化合物作为手性源，合成手性中间体方面位居世界之首。其产品从各种手性构建单元和高级中间体到复杂的药效团(Pharmacophores)或近于药物的化合物(NDCTMS)。工艺可以放大，产物都是高光学纯(大于99%ee)。Synthon的关键技术是将乳糖和L-阿糖分别转化成相应的(s)-和(R)-3-羟基-γ-丁内酯，再将这两种内酯分别转化成5-羟甲基-2-恶唑啉酮任何一种异构体。该杂环化合物是合成若干种手性新药的关键中间体。 Degussa-Huls精细化学品部的关键业务集中在对映体化合物的合同生产，向客户提供的手性服务领域包括: 作为手性构建单元的各种氨基酸、手性药物中间体和活性药物成分。在氨基酸方面的优势在于，从水解蛋白质分离纯化天然和非天然氨基酸的核心技术，以及各种对映纯的各种氨基酸的合成技术。涉及的技术包括发酵工艺以及化学法与酶法的结合。该公司定制的不对称技术主要集中在新酶的开发与应用、新手性配体与助剂以及均相催化转化等。生产的手性药物中间体有短肽、保护的氨基酸及其衍生物、酮酸、核酸，以及用于LHRH拮抗剂、ACE抑制剂、细胞毒、麻醉药和抗癫痫药的手性中间体。 Onyx Scientific是一家新兴的手性公司，主要致力于对映体胺技术。所开发的对映体胺主要用于拆分试剂、不对称催化剂和手性助剂。如(2s)-二苯基吡咯烷现已用作不对称催化剂，虽然对映选择性尚不理想，但因其为非金属化合物而受到人们的重视，如能提高对映选择性，有可能取得巨大的商业成功。 ChiRex也将推出新手性中间体。该公司的专有技术是环氧化物水解拆分，关键是应用不对称催化剂控制环氧化物某个对映体优先水解。该催化剂系由一种过渡金属与任一种反式1，2-二氨基环己烷异构体衍生而来的配体螯合而成。此工艺的产物或为二醇，或为未发生反应的环氧化物，所得对映体光学纯度都很高。可以吨级生产的中间体有环氧氯丙烷、3-氯-1，2-丙二醇、1，2-环氧丙烷、丙二醇、碳酸丙烯酯、氧化苯乙烯、缩水甘油酸甲酯、对甲苯磺酸缩水甘油酯等。 (2)对映选择技术: 除单一对映体中间体外，对映选择技术也有了新的进展。这些新技术多为精细化学品公司与大学合作的产物。 DSM推出了一种低成本不对称氢化催化剂和用于取代的2-哌啶酸生产技术。 (R)-1，1-双-2-萘酚与六甲基磷酰胺(HMPA)反应生成环状氨基磷酸酯，该磷化物在不对称氢化中作为铑的配体。因为HMPA的价格较低，所以该配体比苯基磷配体要便宜。2-哌啶酸是一类刚性环状氨基酸，可用以限定多肽的构象，还可作为合成不同化合物库的多功能骨架。DSM与Amsterdam大学等合作发明的生产工艺，联合了DSM的生物催化与合成有机方法的专长。如应用来自P.Putida菌的一种氨肽酶拆分非天然氨基酸。 不对称氢化也是Lonza的一项专长。该公司的关键催化剂配体是一种二膦基二戊铁。此种配体与铑和铱组成的催化剂分别对于氢化和氢氨化具有对映选择作用。低温反应在不对称合成中发挥了重要作用。ISP公司在低温反应领域独具专长。应用液氨理论上可实现-160℃的低温(实际已达到-110℃)。例如，在制造化合物(s，s)-β，δ-二羟基己酸三级丁酯的过程中，关键的一步是(s)-δ-羟基-β-酮基己酸酯的硼氢化钠还原。低温保证了有利于氢化物接近的六元络合物中间体的稳定性。不对称重氮化学是新发展的手性合成技术，涉及的反应包括环丙烷化和碳氢键的嵌入。催化剂是两个铑离子与四分子对映体五元杂环羧酸酯配体络合而成。此项技术是Onyx Scientific公司从Arizona大学M.P.Doyle教授获得的许可。应用Doyle催化剂的一个最新实例是制备苯基环丙基丁内酯。当使用(s)-焦谷氨酸为配体的催化剂时，反式重氮乙酸肉桂酯分子内环合，所得产物的立体化学正好与一种脑啡肽类似物的肽相一致。 多相不对称催化剂也是一项新开发的对映选择技术。此项技术的核心是将均相催化剂掺入一种不溶性载体物质。多相催化的优点在于它们在反应混合物中不溶，因此可以回收再用。此项技术是由DOW CMS公司与Seton Hall大学应用催化中心合作开发的。例如，应用蒙脱石粘土作为固体支持物，相继用磷钨酸、氟硼酸铑与环辛二烯和DIPAMP形成的络合物处理。使用该多项催化剂的一个实例是由α-乙酰氨基丙烯酸氢化生成N-乙酰基-L-丙氨酸，92%ee。 (3)手性分离技术: 色谱拆分技术已公认是分离单一对映体最快捷、最方便的工艺，尤其是对于一个新药或农业化学侯选化合物的研究和早期开发。综合各项技术的最新进展，证明色谱拆分可以作为商业规模单一对映体药物分离的一种经济可行的工艺方法。所谓各项技术的进展，包括手性色谱固定相的开发、HPLC工艺技术的放大和对制药产品所需规模的模拟移动床(SMB)工艺的改造。1997年，比利时UCB Pharma宣告建成第一个应用SMB色谱以吨级规模生产药物的装置，该装置的固定相是日本Daicel的CHIRALPAK* AD。 Chiral Technologies Europe(法国)和Chiral Technologies(美国)是专门为制药和农业化学及相关工业提供对映体分离服务的公司。服务的领域包括分析方法的开发和cGMP吨级单一对映体的分离和商业规模工艺的开发等。 Chiral Technologies是日本Daicel化学工业公司的全资子公司。Daicel固定相的广泛选择性和高负载性能，使Chiral Technologies及整个Daicel集团成为手性色谱产品和服务市场的领先者。Daicel的手性固定相是以纤维素为基础的，如将甲酰(3，5-二甲苯胺)基引入纤维素的羟基。 Diaxem(美国)也是一家开发对映选择性液相色谱柱填料物质的专业公司。该公司的手性固定相技术是来自Dow Corning的许可，其关键步骤是经特殊处理的硅胶与3-氨基丙基三甲氧基硅烷反应，使3-氨基丙基共价结合到微孔内部的硅烷醇表面，然后再用诸如L-亮氨酸和D-苯甘氨酸等对映体识别化合物，将所有氨基酰化。展开

自然界里有很多手性化合物，这些手性化合物具有两个异构体，如同实物和镜像的关系，通常叫做对映异构体，对映异构体很像人的左右手，看起来非常相似，但是不完全相同，不能叠合。当一种手性化合物进入生命体时，它的两个对映异构体通常会表现出不同的生物活性，具体对手性药物而言，只有一个异构体（如左旋体）是对疾病有疗效的，与其对称的另一个异构体（如右旋体）疗效甚微或不起作用，甚至有毒副作用。手性技术的研究目的之一是将手性药物中不起作用的甚至有毒副作用的异构体拆分剔除。——摘自上市公司雅本化学《招股说明书》p198，后面还有详细介绍。