1、电子等排的概念 1919年 Langmuir首先提出，电子等排是指具有原子数目相同、电子排列相同、电子数目相同的分子或原子团，它们的性质极为相似。例： N2 CO N2O CO2 原子数 2 2 3 3 电子总数 10 10 16 16 - + - + 电子排列 N:N: :C:O: :N:N:O: :O:C:O: 1925年 Grimm引入氢化物置换规律： C N O F CH NH OH CH2 NH2 CH3 1932 年， Erlenmeyer进一步扩大电子等排的概念，把外层电子数相等的原子、离子或分子也视为电子等排体。 外层电子数 4 5 6 7 P AS Sb S Se Te PH
2、 Cl Br I SH 1951年 Friedman引入生物电子等排体的概念(Bioisosteres),其含义是 :符合最广义的电子等排定义 ,具有相似的物理和化学性质 ,又能产生相似的生物活性 (或拮抗作用 )的基团或分子都称为生物电子等排体。 经典电子等排：即符合 Erlenmeyer定义。 非经典电子等排：不符合 Erlenmeyer定义，但置换后可使化合物的立体排列、电子构型与原化合物具有相似的原子或原子团。如： H与 ， CO与 SO2。 1974年 Hanch提出广义生物电子等排的定义：在同一标准实验系统中能也引起相等的生化或药理作用的化合物。所谓实验系统是指用酶、膜、鼠或人的试
3、验。 但他没有从化学结构上给以明确的定义，认为药物产生生物活性的差异是由于立体性、电性及疏水性的差异造成的。因此要考虑下列因素 原子或基团的大小；键角和键的杂化类型；电子分布；包括极性、诱导效应、偶极距；水溶性和脂溶性； pKa值；体内代谢转化及氢键形成的能力。 经典的电子等排体在药物设计中的应用 一价等排体 二价等排体 三价等排体 四价等排体 环内相当体 C H C HSON HCAsSbNNPAsCHSbOSSeTeFC lB rIO HS HN H 2P H 2C H 3一价电子等排体的应用 抗癌药五氟脲嘧啶 NNONNHOOHFOH 抗癌药甲氨蝶呤 NN NNH2NC H2N H C
4、O N H C H C H2C H2C O O HC O O HO H叶 酸NN NNH2NC O N H C H C H2C H2C O O HC O O HN H2C H2NC H3甲 氨 蝶 呤二价等排体的应用 H2NCOC H2C H2N C2H5H2NCOC H2C H2N C2H5H2NCOC H2C H2N C2H5H2NC C H2C H2NO222C2H52SN HOC H2普 鲁 卡 因硫 卡 因普 鲁 卡 因 胺达 克 罗 宁 -内酰胺抗生素及增效剂 SNOC O O HH2CNOC O O HONOC O O HN HCORC H3C H3C H C H2O HS C H2C H2N H2H O C H2C H2青 霉 素 类克 拉 维 酸沙 拉 霉 素 ( 硫 霉 素 )
