化学所用外消旋分子组装手性结构识别与检测手性分子
手性分子与手性结构广泛存在于自然界中,手性分子的合成与拆分,手性分子识别以及手性结构的形成与功能化是分子化学、超分子化学的重要课题之一。在国家自然科学基金委和科技部的大力支持下,中国科学院化学研究所胶体界面与化学热力学院重点实验室的科研人员,在超分子手性、手性纳米结构的构建以及分子识别方面取得了新进展。 一般来说,自组装体的超分子手性与构筑单元的手性密切相关,通常是分子的手性决定超分子的手性。但非手性单元,如非手性分子和外消旋体在自组装过程中也能产生手性结构,得到等量的具有相反手性的手性聚集体,这样整个体系仍然不具有手性活性。这时可以通过在体系中加入少量手性分子实现超分子手性的控制。相关实验人员对这些体系中的手性进行了深入的研究,通过微量手性分子掺杂实现了纳米结构手性的控制(Langmuir 2012, 28, 15410),并通过手性对映体过剩实现了手性纳米结构的调控(Chem. Eur. J. 2010, 16......阅读全文
化学所用外消旋分子组装手性结构识别与检测手性分子
手性分子与手性结构广泛存在于自然界中,手性分子的合成与拆分,手性分子识别以及手性结构的形成与功能化是分子化学、超分子化学的重要课题之一。在国家自然科学基金委和科技部的大力支持下,中国科学院化学研究所胶体界面与化学热力学院重点实验室的科研人员,在超分子手性、手性纳米结构的构建以及分子识别方面取得了
微流控分子组装技术实现氨基酸外消旋体手性测量
近日,中国科学院国家纳米科学中心孙佳姝课题组在微流控精准组装及外消旋体手性测量方面取得进展。相关研究成果“Enantiomorphic Microvortex-Enabled Supramolecular Sensing of Racemic Amino Acids using Achiral
外消旋体的定义
一对对映体的等量混合物称为外消旋体(racemic mixture 或 racemate)。通常用(±) 或 dl 表示。外消旋体是混合物。一对对映体具有相同的熔点、沸点、密度、pKa, 两者的比旋光度大小相等,方向相反。外消旋体的物理性质与单一对映体有些不同,它不具有旋光性,熔点、密度和溶解度等常
外消旋体拆分步骤
1、通过化学反应:拆分剂,如常用的光活性碱包括奎宁、马钱子碱等,光活性酸则包括酒石酸、樟脑磺酸等。2、酶解3、晶种结晶4、柱色谱
外消旋体拆分方法介绍
拆分的方法有:① 手工或机械法,如果对映体为呈明显的物体与镜像关系的半面体结晶时,可用手工方法将这两种晶体分开,例如外消旋酒石酸钠铵。② 播种法,在外消旋体的过饱和溶液中,播入其中一个纯的对映体晶种,会导致这一对映体结晶析出,而在母液中留下另一对映体。在工业生产上,这一方法具有工艺简便、成本低廉的特
太阳系外首次发现手性分子
美国研究人员14日报告说,他们在太阳系外的星际空间中首次发现一种被称为“手性分子”的有机分子,这将有助于破解手性分子乃至生命在宇宙中的最初起源之谜。 当两种化合物的分子结构像人的左右手一样呈镜像对称但又不能互相重叠时,它们互为手性分子。这种特性让两种化合物在物理性质上相同,但在毒性等化学性质
关于外消旋体区分的简介
区分外消旋化合物、外消旋混合物和假外消旋体的常用方法有:①红外光谱法(IR);②粉末X射线衍射法(XRD);③差热分析法(DSC)。由于外消旋化合物是两种对映异构体以等量的形式共同存在晶格中,因此其红外光谱、XRD谱、DSC谱与纯对映异构体相比都有较大的差别;而外消旋混合物的晶格中只含有一个构型
关于外消旋体的基本介绍
外消旋体是一种具有旋光性(见旋光异构)的手性分子(见手征性)与其对映体的等摩尔混合物。它由旋光方向相反、旋光能力相同的分子等量混合而成,其旋光性因这些分子间的作用而相互抵消,因而是不旋光的。并且,虽然对映体的物理性质一般相同,但外消旋体的物理性质如熔点、溶解度等与对应的对映体性质常常是不相同的。
手性传感器识别法鉴别手性分子
手性传感器识别法具有简单快捷、高效灵敏和选择性高的特点。电化学传感器主要通过主体选择性键合客体分子引起传感器的电信号变化而实现手性识别;荧光传感器基于对映体分子和手性选择剂形成缔合物的荧光差异来实现识别。在压电传感器中,手性选择膜镀在石英晶体上,当手性分子与手性膜发生作用时,会引起石英晶体的质量和振
关于外消旋体拆分的方法介绍
① 手工或机械法,如果对映体为呈明显的物体与镜像关系的半面体结晶时,可用手工方法将这两种晶体分开,例如外消旋酒石酸钠铵。 ② 播种法,在外消旋体的过饱和溶液中,播入其中一个纯的对映体晶种,会导致这一对映体结晶析出,而在母液中留下另一对映体。在工业生产上,这一方法具有工艺简便、成本低廉的特点。
关于假外消旋体的基本介绍
假外消旋体(pseudoracemate)是外消旋化合物的一种特殊情况,在假消旋体中两种对映异构体以非等量的形式存在晶格中,形成的是—种固体溶液,也称为外消旋固体溶液。产生的主要原因是由于同构型分子之间与相反构型分子之间的亲和力差别不大,时两种构型的分子以任意比例相互混杂析出。其熔点曲线是凸形或
手性分子的应用
获得手性分子的重要意义一 药物与人类的关系:构成生命体系的生物大分子大多数是以一种对映体形式存在的。故药物与其作用也是以手性的方式进行的,生物体的酶和细胞表面受体是手性的,故对外消旋药物的识别、消化和降解过程也是不同的。手性分子的来源自然界:糖类、氨基酸、生物破、萜类、 甾体化合物不对称有机合成反应
什么是手性分子?
手性分子是指与其镜像不相同不能互相重合的具有一定构型或构象的分子。手性一词来源于希腊语“手”(Cheiro),由Cahn等提出用“手性”表达旋光性分子和其镜影不能相叠的立体形象的关系。手性等于左右手的关系,彼此不能互相重合。所有的手性分子都具有光学活性,同时所有具有光学活性的化合物的分子,都是手性分
什么是手性分子?
手性分子是指与其镜像不相同不能互相重合的具有一定构型或构象的分子。手性一词来源于希腊语“手”(Cheiro),由Cahn等提出用“手性”表达旋光性分子和其镜影不能相叠的立体形象的关系。手性等于左右手的关系,彼此不能互相重合。所有的手性分子都具有光学活性,同时所有具有光学活性的化合物的分子,都是手性分
清华文章再登science,这项科研难题被攻破
近日,清华大学化学系罗三中课题组在手性分子合成途径研究方面取得新突破,通过将有机小分子催化与光催化相结合,直接将手性分子从外消旋变为手性纯。2月25日,该研究工作以“基于烯胺光促E/Z互变的去消旋化反应”(Deracemization through photochemical E/Z isomer
异构体的分类
导致旋光异构现象的原因,可以按照旋光异构体的种类来分类,有三种:分子中含有一个手性碳原子图4 乳酸的旋光异构含有一个手性碳原子时,分子必定有手性,有两个旋光异构体,它们具有互为实物和镜像的关系,故也称对映体。对映异构体旋光度大小相等,方向相反,其物理和化学性质极为相似,如乳酸(图4):一个可以使平面
手性的结构特点
手性广泛的存在于自然界中,在多种学科中表示一种重要的对称特点。如果某物体与其镜像不同,则其被称为“手性的”,且其镜像是不能与原物体重合的,就如同左手和右手互为镜像而无法叠合。手性物体与其镜像被称为对映体(enantiomorph,希腊语意为“相对/相反形式”);在有关分子概念的引用中也被称为对映异构
分子的旋光性的基本概念综述
偏振光普通光中各种波长的光在垂直于前进方向的各个平面内振动,振动平面和光波前进方向构成的平面叫振动面。光的振动面只限于某一固定方向的,叫做平面偏振光,简称偏振光(polarized light)。旋光度当平面偏振光通过盛有旋光性化合物的旋光管后,偏振面就会被旋转(向右或向左)一个角度,这时偏振光就不
药物分子手性的意义
手性药物?指只含有单一对映体的药物为手性药物。手性药物是二十一世纪发展的重要方向手性似乎有些陌生又有些时髦,实际上手性在自然界是非常普遍的现象,在化学里就是一种同分异构现象。含有两个互为对映异构体的化合物称为手性化合物,其中仅含一个对映体的化合物称为光学纯手性化合物,分别含有这样化合物的药物称为手性
重磅:神奇的手性分子筛终于来了,制药界或迎来巨变
上个世纪六十年代,出现了一个怪现象,在短短的几年时间内,全球范围内有1万多新生婴儿患上了一种叫做海豹肢症(形似海豹)的疾病。要知道,海豹肢症是一种极其罕见的疾病,怎么会突然大面积爆发? 科学家迅速展开大范围的调查研究,最终发现罪魁祸首是一个叫做沙利度胺(又名反应停)的药物。反应停是上个世纪五十
上海有机所惰性碳碳键立体选择性活化转化研究取得进展
碳碳键【C(sp3)–C(sp3)】是有机分子三维结构的核心化学键,其断裂重组反应可以实现分子结构的快速改造与重构,可为药物分子合成提供新颖、高效的合成方法。然而,碳碳单键的高键能、弱极化等特性,使得这类转化反应颇具挑战性。特别是,基于碳碳键的可逆断裂与重构碳中心实现手性富集这一课题,至今尚未得到有
《Nature》挑战手性化合物:消失的镜像
对映异构体分子像左手和右手。两种异构体虽然在化学反应中都很常见,但是,通常只有一种形式对生物学和医学有用。迄今为止,很多人认为把手性分子混合物完全转化为所需的目的形式是不可能的。在难题面前,慕尼黑工业大学(TUM)挑战成功。 生产具有非常特殊性质(例如抗菌性)的活性成分并不总是那么容易。原因之
外消旋化的概念
外消旋化是指一个纯的光活性物质在体系中的一半量发生构型转化的过程。
什么是外消旋化?
外消旋化是指一个纯的光活性物质在体系中的一半量发生构型转化的过程。
科学家开发萃取光学纯氨基酸新方法
近日,山东理工大学化学化工学院副教授黄昊飞、特聘教授王鸣等报道了一种液—液两相手性萃取拆分制备光学纯氨基酸的新策略和新方法。相关成果在线发表于《自然—通讯》。 液—液两相手性萃取是最近十几年快速发展起来的一种外消旋手性化合物的拆分方法,特别是在生产光学纯氨基酸方面展现出了非常好的产业化前景。
突破手性结构的极限
密歇根大学领导的一个研究小组已经证明,由纳米粒子自我组装的微米级"领结"可以形成一系列精确控制的卷曲形状。这一进展为简单地创造与扭曲的光线相互作用的材料铺平了道路,从而带来在机器视觉和药品生产方面的新应用。 虽然生物学中充满了像DNA这样的扭曲结构,被称为手性结构,但扭曲的程度是被锁定的--试
什么是手性化合物
手性化合物是指分子量、分子结构相同,但左右排列相反,如实物与其镜中的映体。人的左右手、结构相同,大姆至小指的次序也相同,但顺序不同,左手是由左向右,右手则是由右向左,所以叫做“手性”。也就是指一对分子。由于它们像人的两只手一样彼此不能重合,又称为手性化合物手性当我们伸出双手,双手手心向上时,可以看出
差向异构的作用
具两个手性碳原子的L-异亮氨酸,仅在α-碳原子上发生构型变化,部分转化成其非对映体D-别异亮氨酸的过程。含有多个手性碳原子,其中一个手性碳原子的构型相反,其他手性碳原子的构型相同,这样的两种异构体互称差向异构体。两种差向异构体的组成和构造式相同,它们之间不是构造异构体,而是立体异构中的构型异构体。差
手性高效液相色谱测定有机化合物光学纯度的原理
采用手性固定相或添加了手性试剂的流动相进行手性异构体(对映体)分离的色谱技术。液相色谱和气相色谱都可以进行手性异构体分离。它利用手性固定相或手性流动相中的手性试剂与被测手性异构体分子的空间和特异相互作用的差异,将对映体拆分开。手性色谱在生物和医药领域具有重要应用手性药物编辑化合物中某个碳原子上连接4
手性分离原理有哪些
我们知道,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,形成手性碳原子。由于相连的原子或基团不同,它会形成两种分子结构。这两种分子一般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