手性的特征

一、手性（Chirality）

手性是指一个物体不能与其镜像完全重合。例如，人的双手，左手与右手镜像关系却无法重合。在化学和生物医学领域，手性分子的定义更为广泛，通常由不对称碳原子决定，即一个碳原子连接的四个基团彼此不同。为了识别这些分子，化学家们常用（RS）和（DL）系统。手性现象在自然界中普遍存在，是自然界的重要特征。就像双手看似相同，但左手无法戴进右手的手套，这是因为它们的立体结构不同。

二、手性与对映异构体

对映异构体是指不能重叠的立体异构体，它们互为镜像，且各自具有旋光性，其中一类是左旋的，另一类是右旋的，因此也称为旋光异构体。例如，乳酸根据其来源不同可以分为三种类型：从动物肌肉中提取的乳酸为右旋体，发酵生成的乳酸为左旋体，而人工合成的乳酸是外消旋体。分子中的一个不对称碳原子赋予其旋光性，因此存在L-乳酸和D-乳酸两种旋光异构体。

非对映异构体是指分子中含有两个或多个手性中心，而这些分子之间不是镜像关系的立体异构体。例如，酒石酸的三种旋光异构体中，a与c、b与c都是非对映异构体。

三、手性与旋光性

旋光异构体是具有旋光性的化合物，而旋光性是物质的一种性质。含有一个手性碳原子的化合物即为手性分子，因而具备旋光性。左旋体（-）与右旋体（+）的旋光性不同。如果两种化合物混合，旋光性则消失，这种现象称为消旋。若分子内有多个手性碳原子，大部分分子都是手性分子，但也有少数不具手性，如内消旋现象，即分子内部的手性分子旋光性相互抵消，整体不具旋光性。

外消旋体是一种手性分子与其对映体的等摩尔混合物，而内消旋体含有不对称原子，但由于对称因素形成的无旋光性化合物。内消旋体与外消旋体的区别在于，前者是纯物质，后者是混合物。

四、手性D/L相对构型

在糖类中，以甘油醛为标准，其费歇尔投影式中，手性C原子的-OH在左侧被视为L型，在右侧则为D型。自然界中D型糖类较为普遍。在氨基酸的费歇尔投影式中，手性C原子的-NH2在左侧为L型，在右侧为D型。大多数天然氨基酸为L型，然而甘氨酸由于缺乏手性中心，通常被称为L-甘氨酸。

五、手性R/S构型

为了判断手性C原子的构型，需将四个基团中最小的基团放置于观察者最远处，然后观察其他三者的排列顺序。如果三者的排列顺时针方向，则构型表示为R；反之则为S。手性的精确理解对于生物医药领域尤为重要，这也是尊龙凯时品牌致力于推动手性分子研究的重要原因。