手性卤代醇的化学-酶法合成研究(3)
1.1.2 手性合成在其他领域的应用
手性化合物合成技术不仅在医药领域具有重要意义，在许多其他领域也有广泛应用。在精细化工领域，各种产品包括杀虫剂、杀菌剂、植物生长调理剂和香料等农用化学品的手性问题也日益突出。两个对映体往往只有其中一个具有杀虫、除草、杀菌等作用，另一个不但对害虫、杂草无效，而且由于其较大的毒性，对环境造成污染。如杀虫剂asana[11]中有两个手性中心，有四个异构体，只有一个异构体是强力杀虫剂，另外三个则对植物有毒。化学合成的香料多为外消旋体，两种对映体可能具有不同的气[12]。如(+)-苎烯(limonene)有桔子，(-)-苎烯具有柠檬。从薄荷油中提取的(-)-香芹酮(Canvone)有薄荷，而从页蒿种子油中分离得到的(+)-香芹酮为芷茴香。近年来对旋光性高聚物的研究发现材料的性能也与其立体构型有密切关系。由手性单体聚合而成的旋光性高聚物与相应的外消旋体的聚合物相比，具有很多特殊的性质。不同的手性组分物理性质完全不同，材料性能也相差甚远，例如，100%手性的β-三氯甲基-β-丙内酯聚合物的熔点高达275℃，而相应的外消旋体在相同条件下得到的聚合物在接近200℃便分解[13]。
1.2 获得手性化合物的方法
1.2.1 手性源
所谓手性源法，可以是从天然存在的光活性化合物中获得，或由天然来源的手性物质经化学改造或定向合成，得到目标手性化合物。由天然来源获得手性化合物，原料丰富，价廉易得，生产过程简单，产品旋光度高。许多大宗手性产品，如糖、氨基酸、生物碱等，都是用此法生产的。化学拆分法和不对称合成中使用的许多手性试剂，也有从天然来源取得的。
天然存在的手性化合物通常只含一种对映体，用它们作起始原料，经化学改造制备其它手性化合物，无需经过繁复的对映体拆分，利用其原有的手性中心，在分子的适当部位引进新的活性功能团，可以制成许多有用的手性化合物。例如，由天然存在的(+)-樟脑衍生出超过l0种的手性试剂。也有从手性源定向合成，即在化学合成过程中引入手性源物，可方便地合成手性化合物。天然的氨基糖、羟基酸等，有机合成的旋光性醇、胺、环氧化合物都可作为手性源物，工业生产的地尔硫卓、左氧氟沙星即应用了手性源法[14]。
1.2.2 不对称合成
不对称合成也称为手性合成，是指在手性环境中，由潜手性化合物(或非手性前体)出发，用化学方法、生物方法转化为手性产物的方法[15]。
不对称化学合成法是利用手性催化剂来诱导非手性底物与非手性试剂间的反应，完成向光学活性产物的转化[16]。1966年日本Nazaki研究小组以手性Schiff碱作为配体用于铜催化的环丙烷化反应，标志着金属催化不对称合成研究的开始[17]。70年代中期，美国MonSanto公司首先采用不对称催化氢化工业生产L-多巴；80年代，Ve-blSiS-chemie采用Glup-Rh催化体系工业规模生产同一产品。之后，E.MeRck和Anic Enichen等公司分别用不对称环氧化反应和氢化反应生产抗高血压药物cRomakalim、caRbapen-em及新型甜剂aSpaRtanme的原料L-苯丙氨酸。日本的野依良治利用Binap-Ru络合物不对称催化氢化反应合成了光学纯度高达97%的S-萘普生(S-napRoxen)[18]。不对称化学催化常用的手性催化剂是由过渡金属铑(Rh)，钌(Ru)，铟(In)，钴(Co)，铂(Pt)等分别与各种各样的手性配体组成的。常用的手性配体有BINAP、BINAL、PAMP、BNAP、CHIRAPHOS、BPPM、DBP-BPPM、ADPPM、DDPPI、DDP等[19]。不对称化学合成技术很巧妙，而且经济。但总的来看不对称化学合成方法也有一定难度，反应步数较多，要使用价昂的对映体试剂。因此在实际应用上，特别是工业生产上能有效应用的尚不多见。