不對稱合成

不對稱合成目前在藥物合成和天然產物全合成中都有十分重要的地位。但無疑，現在最完善的不對稱合成技術，要數存在於生物體內的酶。能否實現像酶一樣高效的催化體系，是對人類智慧的挑戰。

氟氯溴甲烷的兩個光學異構體

氟氯溴甲烷的兩個光學異構體。一般地講，一個不對稱合成可以算作成功的標準是：

高的ee（對映體過量百分數）；

手性試劑易得，最好可以循環使用；

R與S異構體都可以分別製得；

最好是催化性的合成。

立體化學控制有三種方法：

底物控制（手性庫）：手性的底物與非手性的試劑反應；

試劑控制：非手性的底物與手性試劑反應—手性輔助劑、不對稱催化；

雙不對稱反應：對映體純底物與對映體純試劑發生反應。

有時手性拆分也被算作不對稱合成的一種。

此外，針對手性的來源，有人把不對稱合成分為普通不對稱合成和絕對不對稱合成。

普通不對稱合成是指依靠直接或間接有天然獲得的手性化合物衍生的基團誘導產生手性化合物的合成。而絕對不對稱合成是指絕對脫離天然產物來源而通過物理方法（比如說通過圓偏光的照射）誘導產生手性的合成。後者相當吃功夫，所以目前只有非常有限的幾個反應能做到絕對不對稱合成。

不對稱合成（Asymmetric Synthesis）在有機合成，特別是手性藥物等合成中具有相當重要的意義。

首先說，什麼是手性？

在有機化合物中，化合物分子主要是以彼此相互連接的碳碳鍵構成骨架。碳原子在成鍵時，採取了sp3的雜化方式，使得碳原子的四個價鍵彼此成109度28分，為一正四面體形。正是因為這樣的成鍵特性，導致了他們當中的有些碳原子，雖然其結合的四個基團的種類相同，但卻始終無法重合，兩者互為鏡像，就像我們的左手和右手一樣。這樣的性質就稱之為手性。我們稱兩種互為鏡像的分子為對映異構體。

其次，什麼是不對稱合成？

為了得到同一物質中的其中一種手性分子，我們就需要採取特定的合成方法，這種方法就是不對稱合成。

然後，我們再來討論，經過不對稱合成得到的具有某一手性的分子有什麼樣的特性？

手性分子最大的特點在於它的光學活性，它可以使通過它的偏振光發生一定角度的偏轉，就是我們通常意義上的旋光性。若光的旋轉方向是順時針，稱為右旋；反之，稱為左旋。

那麼了解了一些基本常識以後，不對稱合成有什麼樣的意義？

舉幾個簡單的例子，大家就知道了。青霉素我們再熟悉不過了，作為一種藥力強，副作用小的抗生素藥物，長期以來一直被人們廣泛的使用。然而近來人們發現，青霉素分子同樣存在兩種手性分子，其中一種有藥效，而另一種卻根本沒有。換句話說，我們花了一瓶青霉素的錢，有用的部分卻只有半瓶，這其實是一種很大的浪費。當然如果光是浪費，都可以接受，但事實上有的藥物兩種手性分子中，其中一種不僅沒有藥效，反而還有相當強的毒副作用。上個世紀中葉，懷孕婦女經常使用一種叫“反應停”的藥物來抑制妊娠反應，卻產生了大量的畸形胎兒。後來才發現該藥物兩種手性分子中的其中一種具有致畸形胎兒的作用。

不僅僅是藥物，一些食品添加劑也有這樣的問題。兩種手性分子中，其中一種是甜味，而另一種卻是苦味。

所以由此可見，我們對於不對稱合成的研究是非常有意義，也是十分有必要的。

^ 國際純粹與應用化學聯合會．“asymmetric synthesis”．Compendium of Chemical Terminology．

^ 國際純粹與應用化學聯合會．“stereoselective synthesis”．Compendium of Chemical Terminology．