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研究提出了手性翻转理论

发布时间:2023-01-25 11:28:35编辑:愉快的缘分来源:

化学家可以通过控制某些分子是左撇子还是右撇子来谋生。分子实际上并没有手,但科学家在观察彼此互为镜像因此不可叠加的分子时,通常会这样称呼它们。分子是左撇子还是右撇子直接影响它们的行为方式以及它们在从药物设计到调味食品的各个方面的应用。

研究提出了手性翻转理论

由化学副教授KenHanson领导的佛罗里达州立大学研究小组此前发现了一种方法,可以通过使用光诱导质子转移并转化为不同的异构体,将“左手”分子转变为“右手”分子。现在,Hanson和他的FSU化学教授EugeneDePrince正在利用数学和计算机的力量来预测如果你在间隔很近的镜子之间的间隙中执行相同的过程会发生什么。

结果发表在物理化学杂志A上,表明科学家可以使用这些空腔来控制旋手性变化的程度,也称为手性。

“虽然这篇论文完全是理论性的,但它可以指导实验者重新思考如何控制反应的旋向性,”汉森说。

理解和控制手性,即分子中的不对称性,对于药物、香料、食品添加剂等而言尤为重要。使用错误的分子会产生严重的后果。

在50年代,一种名为沙利度胺的镇静剂在欧洲出售,作为治疗孕吐的药物。后来发现,虽然沙利度胺的右旋分子有效,但左旋分子导致成千上万母亲服用该药物的儿童出现严重的先天缺陷。

由于这种情况和其他情况,制药公司和FDA的批准程序在他们的药物筛选中高度关注左手与右手问题。

在之前的一项研究中,Hanson使用了一种名为BINOL的有机化合物,并在其上附加了一个左手氨基酸。然后,团队将灯光直接照在大院上。该反应将左旋和右旋BINOL的50-50混合物变成了以右旋为主的混合物。

DePrince对这项研究很感兴趣,并建议他们进行模拟,以预测如果这种反应发生在反射表面之间会发生什么。

“许多关于腔介导化学的研究都是由理论驱动的,”DePrince说。“设计一个足够小的空腔来达到我们看到的效果是很困难的,但我们的模拟至少让我们能够预测会发生什么。”

除了表明这个过程可以改变旋向的程度之外,它还表明改变分子在镜子之间的取向方式可以影响化学反应产生的旋向,右旋或左旋。

“后一点特别值得注意,因为通常你必须使用某种手性导向助剂,或一种特殊的手性导向剂,来影响你反应的手性,”汉森说。“在这里,镜子完成了所有工作。”

化学家可以通过控制某些分子是左撇子还是右撇子来谋生。分子实际上并没有手,但科学家在观察彼此互为镜像因此不可叠加的分子时,通常会这样称呼它们。分子是左撇子还是右撇子直接影响它们的行为方式以及它们在从药物设计到调味食品的各个方面的应用。

研究提出了手性翻转理论

由化学副教授KenHanson领导的佛罗里达州立大学研究小组此前发现了一种方法,可以通过使用光诱导质子转移并转化为不同的异构体,将“左手”分子转变为“右手”分子。现在,Hanson和他的FSU化学教授EugeneDePrince正在利用数学和计算机的力量来预测如果你在间隔很近的镜子之间的间隙中执行相同的过程会发生什么。

结果发表在物理化学杂志A上,表明科学家可以使用这些空腔来控制旋手性变化的程度,也称为手性。

“虽然这篇论文完全是理论性的,但它可以指导实验者重新思考如何控制反应的旋向性,”汉森说。

理解和控制手性,即分子中的不对称性,对于药物、香料、食品添加剂等而言尤为重要。使用错误的分子会产生严重的后果。

在50年代,一种名为沙利度胺的镇静剂在欧洲出售,作为治疗孕吐的药物。后来发现,虽然沙利度胺的右旋分子有效,但左旋分子导致成千上万母亲服用该药物的儿童出现严重的先天缺陷。

由于这种情况和其他情况,制药公司和FDA的批准程序在他们的药物筛选中高度关注左手与右手问题。

在之前的一项研究中,Hanson使用了一种名为BINOL的有机化合物,并在其上附加了一个左手氨基酸。然后,团队将灯光直接照在大院上。该反应将左旋和右旋BINOL的50-50混合物变成了以右旋为主的混合物。

DePrince对这项研究很感兴趣,并建议他们进行模拟,以预测如果这种反应发生在反射表面之间会发生什么。

“许多关于腔介导化学的研究都是由理论驱动的,”DePrince说。“设计一个足够小的空腔来达到我们看到的效果是很困难的,但我们的模拟至少让我们能够预测会发生什么。”

除了表明这个过程可以改变旋向的程度之外,它还表明改变分子在镜子之间的取向方式可以影响化学反应产生的旋向,右旋或左旋。

“后一点特别值得注意,因为通常你必须使用某种手性导向助剂,或一种特殊的手性导向剂,来影响你反应的手性,”汉森说。“在这里,镜子完成了所有工作。”