
【機】 dpimer
differ from; difference; dispatch; errand; mistake
always; at; be partial to; direction; face; out; to; toward
【醫】 ad-; ak-; ob-
【建】 stereoisomers
差向立體異構物(Epimers)是立體化學中描述具有多個手性中心分子間構型差異的專有術語。具體指兩個非對映異構體分子中,僅有一個手性中心的構型不同,其餘手性中心構型完全相同的現象。該概念最早由英國化學家Walter Norman Haworth在糖類研究中提出,現廣泛應用于碳水化合物、生物堿等天然産物領域。
以D-葡萄糖和D-甘露糖為例,兩者在鍊狀結構中的C-2位羟基取向相反,其他四個手性中心(C-3、C-4、C-5)構型完全一緻,這組化合物即構成典型的差向立體異構關系。這種結構差異會導緻物理性質(如熔點、旋光度)和生物活性顯著不同,例如D-甘露糖比D-葡萄糖甜度低40%,且在人體内的代謝途徑存在差異。
差向異構化(Epimerization)是該類化合物的重要反應機制,常見于生物體内酶催化過程。例如半乳糖差向異構酶可通過可逆氧化還原反應催化UDP-葡萄糖轉化為UDP-半乳糖,該過程對乳糖合成具有關鍵作用。在工業應用中,差向異構現象常被用于藥物結構修飾,如抗生素紅黴素通過C-2位差向異構化獲得更高穩定性的克拉黴素。
在漢英術語對應中,"差向立體異構物"對應英文"epimer",該詞源自古希臘語"epi-"(意為"在…之上")與"meros"(意為"部分")的組合,準确體現了構型變化的局部特性。國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)将其定義為"具有兩個及以上手性中心,且僅在一個手性中心顯示構型差異的立體異構體"。
差向立體異構物(Epimer)是立體化學中的一個重要概念,指含有多個手性中心的分子中,僅有一個手性中心構型不同,其餘構型均相同的非對映異構體。以下是其核心要點:
差向異構體屬于構型異構體,需滿足:
構型差異位置
非對映體關系
差向異構體之間屬于非對映體(非鏡像關系),而非對映體(如D-葡萄糖與D-甘露糖)。
與對映體的區别
對映體要求所有手性中心構型均相反,而差向異構體僅一個手性中心不同。
差向異構體廣泛存在于天然有機化合物(如糖、萜類)中,其物理性質(如溶解度、旋光性)可能顯著不同,但化學性質通常相似。這一概念對理解生物分子結構與功能差異具有重要意義。
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