當一個無手性分子中處於等同地位(對映異位非對映異位)的一對原子或基團,被另一個不同於原來的原子或基團取代後,成為了手性分子,產生手性,這時原來的分子中進行取代的一個中心、軸或面就被稱為是前手性的(Prochiral),也稱為潛手性原手性(prochirality)。[1][2]

sp2-雜化的碳原子形成的對映平面上下,標註有這一前手性體系的 ReSi 面。

前手性一般可分為前手性中心、前手性軸和前手性面三種。例如,乙醇(CH3CH2OH)中的兩個亞甲基原子是等同的(對映異位),但當其中之一被原子替換後,形成的 CH3CDHOH 具有對映異構,因此乙醇中的亞甲基碳原子就是一個前手性中心。前手性中心的兩個等同基團可通過順序規則中的R/S標記來識別。當相同的兩個基團之一被高一級次序的基團取代,並且不改變原有基團的優先次序,根據所得到的化合物構型屬RS來確定原有化合物中這兩個相同基團為「前(R)-基團」(pro-R)或「前(S)-基團」(pro-S)。

對於乙醛等存在 sp2-前手性的分子來說,可以通過另一套 Re/Si 標記辨別對映平面的兩側,從而確定出反應物對雙鍵的加成方向。觀察者從垂直於平面的方向向 sp2 碳原子看去,將該原子所結合的三個基團按順序規則排列,若從大至小的順序為順時針方向,則此面記為 Re-面,反之則記為 Si-面。如果存在兩個前手性中心,那麼採用雙標記法,記為 Re-Re 面、Re-Si 面或 Si-Si 面等。Re- 和 Si- 兩個標記源於拉丁語,分別是 rectus(右)和 sinister(左)的縮寫。

前手性的概念在生物化學中十分重要,因為許多生物學反應中的,自身作為具有手性特徵的催化劑,可以識別兩個相同的基團,而且只取代其中的一個或只從對映平面的一面進行進攻。將前手性分子轉變為手性分子,並且生成不等量的立體異構體的過程稱為不對稱合成,也稱手性合成。

註釋

編輯
  1. ^ John McMurry. Organic Chemistry 6ed. Brooks/Cole. 2000: 301–303. 
  2. ^ 國際純化學和應用化學聯合會化學術語概略,第二版。(金皮書)(1997)。在線校正版: (2006–) "prochirality"。doi:10.1351/goldbook.P04859

外部連結

編輯