（中国科学院上海有机化学研究所）

当前国际化学工业的重点已开始从大品种的化学产品和高聚物逐渐向生产中小型的高精化学产品转移。后者包括医药、农用化学品、香精和特殊化学中间体。这些化学品往往具有复杂的化学结构和手性中心。手性是宇宙间普遍的特征，自然界广泛存在的一种现象。生命物质的本质如氨基酸、蛋白质、DNA都具有手性中心。不对称性（或手性）在生命科学上具有重要的意义，它保持生物体能够高度选择性地识别某一特定的手性分子，正如锁和钥匙之间的契合关系一样，这种生命过程中的手性识别关系是药物作用药理学的基础。手性药物在与生物体内受体结合时，只是其对映体中的一个和受体结合，而另一个对映体或差向异构体是无作用，甚至产生严重的副作用。镇静药反应停（thalidomide）的悲剧就是一个突出的例子。反应停当时是以消旋体的形式进行使用。后来发现孕妇使用后导致产生畸型儿。进一步研究发现，其R-构型体具有镇静作用，而S-异构体才是致畸的。惨痛的教训使人们认识到，对手性药物必须对它的立体异构体进行分别的考察，慎重对待。欧美日等国的药物管理部门近年先后制定新的法律，规定凡是手性药物都必须以纯立体异构体进入使用。这些新的法案的实施，对化学品尤其是药物的安全使用提供了法律保障，同时对精细化学工业提出了新的挑战。80年代以前许多合成药物都是以消旋体的形式销售。化学工业的单一异构体的需求，促使了不对称合成技术的迅速发展，成为当前有机合成中最为前沿和活跃的领域。

不对称合成技术，又称为手性技术，包括经典的消旋的手性拆分、不对称化学合成、酶和微生物合成技术。不对称化学合成技术，一般有五个途径。1. 手性底物的诱导。通过底物中原有的手性，在产物中形成新的手性中心。很多的天然产物控制合成是通过选择一个手性原料出发来完成的。如我们完成的新型植物生长促进剂——油菜甾醇内酯的合成就是以天然甾体的手性控制，立体专一的建立其侧链的手性中心。常选用的手性起始物有萜、氨基酸和碳水化合物。2. 手性辅助物的诱导，在合成的某一阶段，引入一个手性辅助物，形成局部的诱导，产生一个新的手性中心。例如利用手性的醇来生成酯或是利用手性胺来完成酰胺。这种手性辅助剂往往要在反应后除去。3. 手性试剂的控制。以手性试剂的手性中心为诱导，在反应底物中引入手性中心。这种方法一般需要使用定量手性试剂。如H. C. Brown的系列手性硼试剂，在不对称还原中得到广泛的应用。4. 手性环境的影响。包括溶剂和相转移催化剂等。5. 手性催化剂的控制。手性催化剂控制和不对称合成反应是目前这一领域最为前沿的课题。手性催化具有许多独特的优点，一个合理设计的手性催化剂和自然界的酶相似，具有高效和选择好的特点。而且一种手性催化剂可以用于合成许多的手性化合物，这种广泛性是酶合成法所难以达到的，并且催化剂用量很少。目前已有不少的手性催化剂在化学工业中得到应用。如日本高砂公司应用手性联奈金属铑催化剂，对月桂烯进行不对称氢重排，合成系列的重要手性化学工业基础原料。通过不对称催化技术所生产的薄荷醇年产达到千吨以上，占世界薄荷市场四分之一。美国孟山都公司将Noyori所发现的手性联奈铑催化剂成功用于治疗帕金森综合症的特效药物L-Dopa的生产。又如日本Sumitomo公司应用手性铜催化剂合成手性农药菊酸。近年来由于硼氢化反应在硼氢化过程中的高度区域选择性以及硼氢化产物的多种多样的衍化方法，使不对称硼氢化反应成为一个十分重要的不对称合成方法。手性催化反应给精细化学工业带来了革命性的变化。

不对称合成技术的发展受到市场需求的极大的推动。从手性药物市场中可以看出不对称合成技术在精细化学工业中的重要性。1980年，大约有40%的合成药物是手性的。到2000年，估计75%的药物为手性。1993年世界手性药物市场为200-300亿美元。由于国际对消旋药物的限制使用，在规模手性药物市场推动下，不对称合成技术显示出其重要的商业价值。世界许多的化学研究机构和药物公司都把注意力转向单一异构体的不对称合成，给不对称合成的研究带来了黄金时期。

不对称合成技术是建立在基础科学研究上的。有机立体化学理论的建立，手性化合物测定的分析方法的发展和完善是不对称合成的基础。同时，不对称合成反应的发现和发展过程中又不断地向化学理论提出更多的问题。因而，近年来与不对称合成技术相关的科学研究也蓬勃发展。不对称合成技术不仅在精细化学工业中具有应用价值，它同时影响了生命科学的研究。人们不再局限于天然存在的20余种氨基酸，可以通过不对称合成所获的各种非天然氨基酸来研究生命过程中的肽的作用的某些问题。治疗子宫内膜炎的药物Naferelin就是这样发现的。不对称合成技术在新材料方面也充分显示其能力，分子电子学和光学数据储存方面已对单一异构体提出了需求。从单一异构体高分子单体合成的新材料在轻质高强材料和液晶材料中得到广泛的应用。当前，许多工业化国家中不对称合成研究和手性技术正如微电子、激光产品，生物技术等高新技术产业一样，受到高度重视。国家自然科学基金委对我国不对称合成研究领域十分重视，不对称合成也将在我国的精细化学工业中逐渐得到应用。