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手性化合物的构效关系研究(“十二五”国家重点图书出版规划项目)

手性化合物的构效关系研究
手性化合物的构效关系研究(“十二五”国家重点图书出版规划项目)
作者:许禄 张庆友(著)

图书详细信息:
ISBN:978-7-312-02896-0
估价:68.00元
版本:1
装帧:软精装
预计出版年月:201108
丛书名称:当代科学技术基础理论与前沿问题研究丛书:中国科学技术大学校友文库

图书简介:

  在作者自身研究工作的基础上,本书系统地介绍了手性化合物构效关系研究的主要方法:基于CIP规则的二维拓扑指数手性扩展、已有某些拓扑的手性扩展及应用、构象独立及构象依赖手性拓扑指数、基于物化参数的手性指数、化合物的形状比较及二维拓扑指数(第4章至第9章).作为铺垫,第1章至第3章分别介绍了图论的基本概念、有机化合物的空间异构及手性化合物的几何定量.第10章和第11章分别介绍了化合物二维及三维异构体的穷举生成算法,这种算法可用于构效关系研究中样本集的计算机衍生.
  本书可供化学、生物化学及药物化学领域的广大科技工作者参考.

前言:

  天然或半合成药物几乎都有手性.手性分子是化学特别是立体化学中的重要组成部分.一个药物之所以具有生理活性,是因为药物与生物体内的受体相互作用.当二者的立体结构如形状相契合时,才能发挥药物的生理作用.许多有机化合物在参与体内代谢时都表现出严格的立体结构的选择性和专一性.
  化合物的立体异构可粗略地分为两类:一类是构型异构,也称几何异构或顺反异构;另一类是对映异构,也称构象异构或光异构.构象异构体在分子中具有不对称原子,如碳原子的四个连接彼此不相同.构象异构体为手性化合物,即两个对映体呈镜像,彼此不能够重合,像人的两只手不能够重合一样.手性化合物一般具有旋光性.
  对于顺反异构体,其分子式相同,但是物理性质却差别较大,如顺式-1,2-二氯乙烯,其熔点和沸点分别为-80.5℃和60℃;而反式-1,2-二氯乙烯,其熔点和沸点分别为-50℃和48℃.对于手性化合物,尽管两个对映异构体的物理化学性质相同,但其生理作用和药理作用是不同的.如左旋麻黄碱用于升高血压的效果要比右旋麻黄碱高出4倍;左旋氯霉素治疗伤寒等疾病有效,而右旋氯霉素却无效.1958年,德国格仓南苏制药厂生产的妊娠反应镇静剂(俗称反应停),先后在28个国家导致畸形胎儿12000余例,造成20世纪最大的药物灾难.后来查明,就是由于手性化合物两个对映体中的一个不仅没有疗效,相反能致婴儿畸形而引起的.
  由此,手性化合物引起了人们的广泛注意.近年来,研究比较多的是手性化合物的分离,如色谱分离等.而如何运用计算机进行手性化合物的构效关系研究,从总体上来说还很不够,譬如:所建议的手性指数还较少;已有的应用尚不够广泛;已有的研究缺乏系统性等.
  在化合物的构效关系研究中,有多种类型的参数,如拓扑类、几何类、电子类及物理化学类,等等.其中,应用最为广泛的当属拓扑指数类,因为拓扑指数可直接由化合物的结构所衍生.衍生拓扑指数的算法通常比较简单,一般情况下可以得到较好的预测结果.但是,目前的拓扑指数大部分未考虑结构的空间因素,因而不能够适用于立体异构体的活性预测.
  为了使已有拓扑指数能够应用于立体异构体,在1998年出现了对手性敏感的一些拓扑指数,应用这些手性描述符可以得到比一般拓扑指数好的结果.随后,出现了一些新的手性拓扑指数,在文献中,对此类拓扑指数的优点和缺点进行了讨论.但是迄今为止,国内外在此方面研究工作开展得都比较少.特别是国内,如何借助计算机进行手性化合物活性的预测以及为该类研究提供行之有效的方法还是一个薄弱环节.直到目前,还未看到有关手性化合物构效关系研究方面的专著问世.
  长期以来,我们的研究小组一直从事化合物构效关系的研究,特别是在手性化合物构效关系方法学的研究中取得了较好进展,并且在实际应用中取得了满意的结果.为了满足客观上的需要,本书将在立足于我们自身研究工作的基础之上,系统地介绍手性化合物构效关系研究的一些主要方法以及这些方法的实际应用.
  在书稿撰写中以实际“可用性”作为指导思想,由此,每介绍一种方法之后,均给出实际应用的例子.这样不仅便于读者加深对方法的理解,而且,欲“跟着学”的读者,也可用给出的实际例子作为参考.
  在章节的安排上,从前到后遵循一种逻辑上的关系:作为铺垫,首先介绍图论的基本知识和化合物同分异构体和手性对映体的一般概念,以及手性化合物的特征、手性类型的识别等;接着介绍用于手性化合物构效研究的一些主要方法及应用;为了得到用于研究的手性化合物,作为已合成手性化合物的补充,介绍拓扑异构体和空间异构体的生成算法,以及数学方法的补充.同时,又做到每章独立成篇,以允许和便于读者的跳跃式阅读.
  本书第1、2、3、5、10、11章由许禄撰写;第4、6、7、8、9章由张庆友撰写.而第10章和第11章分别主要来自胡昌玉和郝军峰的博士论文,他们的指导教师均为许禄.附录Ⅰ、附录Ⅱ和附录Ⅳ由许禄完成;附录Ⅲ由张庆友完成.
  本书出版之际,特别感谢中国科学技术大学出版社所付出的辛勤劳动.
  由于作者水平有限,书中缺点和错误在所难免,敬请读者不吝赐教.

                         许 禄 张庆友
              2010年11月于中国科学院长春应用化学研究所
                       河南大学化学化工学院

目录:

  总序

  前言

  第1章 图论的基本概念

  第2章 立体化学和手性分子

  第3章 手性的几何学定量

  第4章 基于CIP规则的手性拓扑指数

  第5章 手性分子拓扑指数

  第6章 构象独立手性指数

  第7章 构象依赖手性指数

  第8章 手性中心的物化描述

  第9章 二维分子形状和手性程度

  第10章 拓扑结构的穷举生成

  第11章 立体结构的穷举生成

  附录Ⅰ 主成分分析方法
  附录Ⅱ 偏最小二乘算法 
  附录Ⅲ 反向传输人工神经网络法
  附录Ⅳ 相向传输人工神经网络法

 

 

 



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合肥市金寨路96号