手性分子的普遍重要性

手性是宇宙间的普遍特征，体现在生命的产生和演变过程中。例如，自然界存在的糖以及核酸、淀粉、纤维素中的糖单元，都为D-构型；地球上的一切生物大分子的基元材料α-氨基酸，绝大多数为L-构型；蛋白质和DNA的螺旋构象是右旋的；而且人们还发现，海螺的螺纹和缠绕植物也都是右旋的。面对这充满手性的自然界，人们不断发现，生物体内存在着手性环境。作用于生物体内的药物及农药，其药效作用多与它们和体内靶分子间的手性匹配和手性相关。因此，手性药物和手性农药的研究就尤为重要。在用于治疗的药物中，有许多是手性药物。而手性药物的不同对映异构体，在生理过程中会显示出不同的药效。尤其是当手性药物的一种对映异构体对治疗有效，而另一种对映异构体表现为有害性质时，情况更为严重。

20世纪60年代的“反应停悲剧”就是一个突出的例子。之后的研究发现，消旋体“反应停”中，只有它的(R)-异构体有镇静作用，而它的(S)-异构体则是具有致畸作用的。惨痛的教训使人们认识到，手性药物必须对它的两个异构体进行分别考察，慎重对待。一些药物的另一对映异构体，表现有不良作用的例子还很多。

手性农药的重要性和药物情况类似，也往往是一种农药的另一对映异构体对农作物有着有用的或有害的作用。例如，芳香基丙酸类除草剂，只有(R)-异构体是有效的。又如杀虫剂asana，是含两个不同手性中心的手性分子，存在四个构型异构体，但真正有强力杀虫作用的只有一种异构体，其余三种不但没有杀虫作用，而且对植物有毒。杀菌剂paclobutrazol，也是含有两个不同手性中心的手性分子，有四个构型异构体，组成两对对映异构体。但其中一对的作用相反，(R,R)-异构体具有高杀菌、低生长控制作用；而(S,S)-异构体则为低杀菌、高生长控制作用。另外，除虫菊酯中不同异构体生物活性差异的例子更多。