立体异构演示文稿精选PPT.ppt

关于立体异构演示文稿第1页，讲稿共42张，创作于星期二碳链异构碳链异构1-1-丁烯丁烯2-2-甲基丙烯甲基丙烯1-1-丁烯丁烯2-2-丁烯丁烯位置异构位置异构第2页，讲稿共42张，创作于星期二官能团异构官能团异构CH3CH2OH 和和 CH3OCH3 乙醇乙醇 甲甲醚醚CH3CH2CHO 和和 CH3COCH3 丙醛丙醛 丙丙酮酮互变异构互变异构CH3C CH2OC OC2H5O互变互变CH3C CHOHCOC2H5O第3页，讲稿共42张，创作于星期二同分异同分异构现象构现象构构 造造 异异 构构立立 体体 异异 构构碳链异构碳链异构位置异构位置异构官能团异构官能团异构互变异构互变异构立体异构：立体异构：结构相同（碳架），分子中原子或基结构相同（碳架），分子中原子或基团在空间的相对位置团在空间的相对位置(排列方式排列方式)不同。不同。(原子结合的方式和原子结合的方式和次序不同而产生的次序不同而产生的)(原子在空间的排列方原子在空间的排列方原子在空间的排列方原子在空间的排列方式不同而产生的式不同而产生的式不同而产生的式不同而产生的)构象异构构象异构顺反异构顺反异构旋光异构旋光异构第4页，讲稿共42张，创作于星期二第二节第二节 顺顺 反反 异异 构构一、产生顺反异构体的原因和条件一、产生顺反异构体的原因和条件CH3CH3HHCC顺顺-2-2-丁烯丁烯反反-2-2-丁烯丁烯(CH3-CH=CH-CH3)CH3CH3HHCC第5页，讲稿共42张，创作于星期二顺反异构：顺反异构：由于双键（或碳环）不能由于双键（或碳环）不能自由旋转自由旋转而导致的分子中原子或基团而导致的分子中原子或基团在在空间的排列形式不同空间的排列形式不同而引起的异构现象，而引起的异构现象，也称为几何异构也称为几何异构(立体异构的一种立体异构的一种)第6页，讲稿共42张，创作于星期二顺顺-2-2-氯氯-2-2-丁烯丁烯反反-2-2-氯氯-2-2-丁烯丁烯顺式异构体：顺式异构体：两个相同原子或基团在双键同一两个相同原子或基团在双键同一侧侧 的为顺式异构体。的为顺式异构体。反式异构体：反式异构体：两个相同原子或基团分别在双两个相同原子或基团分别在双 键异侧的为反式异构体。键异侧的为反式异构体。(CH3-CH=CCl-CH3)CH3CH3HClCCCH3CH3HClCC第7页，讲稿共42张，创作于星期二顺反异构体产生的条件：顺反异构体产生的条件：分子中存在分子中存在限制自由旋转的因素限制自由旋转的因素，如双键、，如双键、脂环等（否则将变成另外一种分子）脂环等（否则将变成另外一种分子）在不能旋转的两端碳原子上，必须各自连在不能旋转的两端碳原子上，必须各自连接接2 2个不同的原子或基团。个不同的原子或基团。即即ab ab ，dede时有顺反异构时有顺反异构dCCabe第8页，讲稿共42张，创作于星期二下列化合物中有顺反异构体的是（下列化合物中有顺反异构体的是（）A A.B.CH B.CH3 3CHCH2 2CH=CHCH=CH2 2C.CHC.CH3 3CH=CHCHCH=CHCH3 3 D.(CH D.(CH3 3CHCH2 2)2 2C=CHCHC=CHCH3 3CHCH3 3-C C-CH-C C-CH3 3C C第9页，讲稿共42张，创作于星期二（一）顺、反命名法：（一）顺、反命名法：“顺顺/反反”词头词头加于异构体全名的最前面加于异构体全名的最前面CH3CH3HHCC顺顺-2-2-丁烯丁烯反反-2-2-丁烯丁烯二、顺反异构体的命名：二、顺反异构体的命名：CH3CH3HHCC第10页，讲稿共42张，创作于星期二反反-1-1-氯氯-1-1-溴溴-2-2-丁烯丁烯HCCCH3HCHClBr1 12 23 34 4第11页，讲稿共42张，创作于星期二脂环烃：由于碳原子连接成环脂环烃：由于碳原子连接成环,环上环上C-CC-C单键不能自由旋转单键不能自由旋转.只要环上有只要环上有两两个碳原子各连有不同的原子或基团个碳原子各连有不同的原子或基团,就有构型不同的顺反异构体就有构型不同的顺反异构体.第12页，讲稿共42张，创作于星期二顺顺-1-1，3-3-二甲基环己烷二甲基环己烷 反反-l-l，3-3-二甲基环己烷二甲基环己烷1 12 23 34 45 56 6例例:第13页，讲稿共42张，创作于星期二顺顺-1-1，2-2-环丙二甲酸环丙二甲酸 反反-l-l，2-2-环丙二甲酸环丙二甲酸 熔点熔点137 137 熔点熔点178178HCOOHHCOOHHCOOHCOOHH第14页，讲稿共42张，创作于星期二 如果双键上四个取代基均不相同时，如果双键上四个取代基均不相同时，处理起来就比较麻烦，例如：处理起来就比较麻烦，例如：CH2CCCH3CH2HCH3CH3CH2(二二)Z)Z、E E命名法命名法第15页，讲稿共42张，创作于星期二对复杂烯烃的立体异构，应用对复杂烯烃的立体异构，应用 Z Z、E E命名法：命名法：按照次序规则按照次序规则，两个双键碳上两个双键碳上次序较大次序较大的原子或的原子或基团在同一侧的称为基团在同一侧的称为 Z Z型型；按照次序规则按照次序规则，两个双键碳上两个双键碳上次序较大次序较大的原的原子或基团在两侧（相反方向）的称为子或基团在两侧（相反方向）的称为E E型型。Z Z：德文，：德文，ZusammenZusammen，在一起之意；，在一起之意；E E：德文，：德文，EntgegenEntgegen，相反之意，相反之意第16页，讲稿共42张，创作于星期二 若若:a b;c d CCdCabE-则：则：CCCdabZ-第17页，讲稿共42张，创作于星期二CH2CCCH3CH2HCH3CH3CH2E-4-E-4-甲基甲基-3-3-庚烯庚烯1234576小小大大大大小小第18页，讲稿共42张，创作于星期二 E-2-E-2-氯氯-2-2-丁烯丁烯Z-2-Z-2-氯氯-2-2-丁烯丁烯1234CH3CCCH3HCl1234CH3CCCH3HCl第19页，讲稿共42张，创作于星期二下列化合物中，既属于顺式又是下列化合物中，既属于顺式又是E E构型的是构型的是 B.C.D.A 思考思考Help me!第20页，讲稿共42张，创作于星期二 光是一种电磁波，光波的振动方向与光是一种电磁波，光波的振动方向与光的前进方向垂直。光的前进方向垂直。第三节第三节 对映异构对映异构一、物质的旋光性一、物质的旋光性（一）偏振光和物质的旋光性（一）偏振光和物质的旋光性第21页，讲稿共42张，创作于星期二 如果让光通过一个象栅栏一样的如果让光通过一个象栅栏一样的 Nicol Nicol 棱棱镜镜 (起偏镜起偏镜)，不是所有方向的光都能通过，不是所有方向的光都能通过，而而只有与棱镜晶轴方向平行的光才能通过。只有与棱镜晶轴方向平行的光才能通过。这样，透过棱晶的光就只能在一个方向上振动。这样，透过棱晶的光就只能在一个方向上振动。起偏镜起偏镜检偏镜检偏镜自然光自然光偏振光偏振光第22页，讲稿共42张，创作于星期二 平面偏振光：平面偏振光：只在一个平面振动的光，只在一个平面振动的光，简称偏振光简称偏振光 那么，偏振光能否透过第二个那么，偏振光能否透过第二个Nicol Nicol 棱棱镜镜(检偏镜检偏镜)取决于两个棱镜的晶轴是否平行，取决于两个棱镜的晶轴是否平行，平行则可透过；否则不能通过。平行则可透过；否则不能通过。第23页，讲稿共42张，创作于星期二 如果在两个棱镜之间放一个盛液如果在两个棱镜之间放一个盛液管，里面装入两种不同的物质。管，里面装入两种不同的物质。自然光自然光起偏镜起偏镜偏振光偏振光检偏镜检偏镜盛液管盛液管第24页，讲稿共42张，创作于星期二结论：结论：物质有两类：物质有两类：（1 1）旋光性物质旋光性物质能使偏振光的振动平能使偏振光的振动平面旋转的性质，面旋转的性质，叫做叫做旋光性旋光性；具有旋光性的物质，叫做具有旋光性的物质，叫做旋光性物质。旋光性物质。(如如乳酸、氯霉素、葡萄糖等乳酸、氯霉素、葡萄糖等)（2 2）非旋光性物质非旋光性物质不具有旋光性不具有旋光性的物质，叫做的物质，叫做 非旋光性物质非旋光性物质。（如丙酸、。（如丙酸、酒精等）酒精等）第25页，讲稿共42张，创作于星期二旋光度：旋光度：旋光性物质使偏振光旋转的角旋光性物质使偏振光旋转的角度，称为以度，称为以“”表示。表示。旋光性物质：旋光性物质：右旋体右旋体d(+)d(+)左旋体左旋体l(-)l(-)第26页，讲稿共42张，创作于星期二 旋光性物质的旋光度可用旋光仪测定。旋光性物质的旋光度可用旋光仪测定。旋光仪的组成：主要由旋光仪的组成：主要由光源、起偏镜、测光源、起偏镜、测定管、检偏镜、刻度盘、观察孔定管、检偏镜、刻度盘、观察孔等组成。等组成。（二）旋光仪及其工作原理（二）旋光仪及其工作原理乳乳酸酸第27页，讲稿共42张，创作于星期二旋光图示旋光图示溶溶 液液旋光仪第28页，讲稿共42张，创作于星期二 旋光度旋光度“”受温度、光源、浓度、管长等受温度、光源、浓度、管长等许多因素的影响，为了便于比较，就要使其成为许多因素的影响，为了便于比较，就要使其成为一个常量，故用比旋光度一个常量，故用比旋光度 来表示：来表示：式中：式中：为旋光仪测得试样的旋光度为旋光仪测得试样的旋光度C为试样的质量浓度，单位为试样的质量浓度，单位 g/mL;若试样为纯液体则为密度。若试样为纯液体则为密度。L L 为盛液管的长度，单位为盛液管的长度，单位 dm。t 测样时的温度。测样时的温度。为旋光仪使用的光源的波长（通常用钠光，以为旋光仪使用的光源的波长（通常用钠光，以D表示表示)。t（三）旋光度和比旋光度（三）旋光度和比旋光度第29页，讲稿共42张，创作于星期二 旋光法旋光法是利用药物与杂质旋光性的差异，是利用药物与杂质旋光性的差异，通过通过测定旋光度或比旋光度来控制杂质限量的方法测定旋光度或比旋光度来控制杂质限量的方法。如硫酸。如硫酸阿托品为外消旋体，无旋光性，而莨菪碱为左旋体。阿托品为外消旋体，无旋光性，而莨菪碱为左旋体。中华人民共和国药典中华人民共和国药典规定：取本品（硫酸阿托品）规定：取本品（硫酸阿托品），按干燥品计算，加水溶解并制成，按干燥品计算，加水溶解并制成50mg/ml50mg/ml的溶液，的溶液，依法测定，旋光度不得超过依法测定，旋光度不得超过-0.40-0.40。以此来控制。以此来控制莨菪碱的含量。莨菪碱的含量。旋光法在药物分析中的应用旋光法在药物分析中的应用第30页，讲稿共42张，创作于星期二二、旋光性与分子结构的关系二、旋光性与分子结构的关系案例：案例：19571957年至年至19621962年，手性药物沙利度胺（又名反年，手性药物沙利度胺（又名反应停）的服用造成数万名婴儿严重畸形，是全世界最重应停）的服用造成数万名婴儿严重畸形，是全世界最重大的药物不良反应事件之一。后来研究发现大的药物不良反应事件之一。后来研究发现左式所代左式所代表的表的R R型异构体有镇静作用并无致畸作用，型异构体有镇静作用并无致畸作用，其致畸作用其致畸作用是由右式所代表的无镇静作用的是由右式所代表的无镇静作用的S S型异构体所引起。型异构体所引起。讨论：讨论：1 1、什么是手性药物？、什么是手性药物？2 2、R R、S S型异构体又是指什么？型异构体又是指什么？第31页，讲稿共42张，创作于星期二 乳酸所以具有旋光性，可能是因为分子中有一乳酸所以具有旋光性，可能是因为分子中有一个个*C C原子（原子（不对称碳原子或手性碳不对称碳原子或手性碳）。）。（一）分子的手性与旋光性（一）分子的手性与旋光性手性碳原子：手性碳原子：连有四个不同基团的碳原子连有四个不同基团的碳原子（也叫不对称碳原子），用（也叫不对称碳原子），用*标出标出 。丙酸丙酸乳酸乳酸CH3CCOOHHCH3CCOOHHHOH*第32页，讲稿共42张，创作于星期二(1)(1)一个一个*C C就有两种不同的构型：就有两种不同的构型：(2)(2)二者的关系：互为镜象（实物与镜象关系，或者说二者的关系：互为镜象（实物与镜象关系，或者说左、右手关系）。二者无论如何也不能完全重叠。左、右手关系）。二者无论如何也不能完全重叠。手性分子手性分子：与镜象不能重合的分子：与镜象不能重合的分子。为什么有为什么有*C C原子就可能具有旋光性？原子就可能具有旋光性？：手性手性：分子和它的镜象不能重合的特性：分子和它的镜象不能重合的特性。COOHCOOHCHCH3 3OHOHH HCOOHCOOHCHCH3 3OHOHH HC CC CC C O O O O H HC C O O O O H HCHCH3 3H H3 3C CH H O OO O H HH HH H-第33页，讲稿共42张，创作于星期二 对映体：成对存在，旋光能力相同，但旋光对映体：成对存在，旋光能力相同，但旋光方向相反。二者能量相同（分子中任何两原子的方向相反。二者能量相同（分子中任何两原子的距离相同）。距离相同）。换句话说，具有实物和镜象关系的两个化合换句话说，具有实物和镜象关系的两个化合物互称物互称对映异构体。对映异构体。对映异构体：对映异构体：分子的构造相同，但构型不同，形成实分子的构造相同，但构型不同，形成实物与镜象的两种分子（简称：物与镜象的两种分子（简称：对映体对映体）。）。凡是能与它的镜像重合的分子，就不是手性凡是能与它的镜像重合的分子，就不是手性分子，就没有旋光性也无对映异构体。分子，就没有旋光性也无对映异构体。第34页，讲稿共42张，创作于星期二外消旋体：等量对映体（左旋体和右旋外消旋体：等量对映体（左旋体和右旋体）的混合物体）的混合物,用用dldl或（或（）表示。）表示。外消旋体与纯对映体的物理性质不同，旋光外消旋体与纯对映体的物理性质不同，旋光度必然为零。度必然为零。第35页，讲稿共42张，创作于星期二1.1.表示方法表示方法（2 2）Fischer Fischer 投影式投影式（三）对映异构体的表示方法及其命名（三）对映异构体的表示方法及其命名（1 1）透视式（三维结构）透视式（三维结构）COOHCH3HOHCOOHCOOHCHCH3 3H H OH OHCOOHCOOH第36页，讲稿共42张，创作于星期二第37页，讲稿共42张，创作于星期二规定：规定：D-(+)-D-(+)-甘油醛甘油醛 L-(-)-L-(-)-甘油醛甘油醛D D型：型：以甘油醛为标准，规定手性碳原子的以甘油醛为标准，规定手性碳原子的羟羟基基在投影式的在投影式的右边右边，氢原子在左边。，氢原子在左边。L L型：型：与与D D型相反型相反D D、L L与与 “+、-”没有必然的联系没有必然的联系CHOCHOCHCH2 2OHOHH HOHOH-CHOCHOCHCH2 2OHOHH HHOHO 2.D、L命名方法命名方法第38页，讲稿共42张，创作于星期二D-(-)-乳酸乳酸L-(+)-乳酸乳酸HOHCOOHCH3HOHCOOHCH3_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _第39页，讲稿共42张，创作于星期二3.R、S标记法标记法B.Fischer 投影式：投影式：A.三维结构：三维结构：第40页，讲稿共42张，创作于星期二结论结论：当最小基团处于横键位置时，：当最小基团处于横键位置时，其余三其余三个基团从大到小的顺序若为逆时针，其构型为个基团从大到小的顺序若为逆时针，其构型为R R；反之，构型为；反之，构型为S S。结论结论：当最小基团处于竖键位置时，其余三个基：当最小基团处于竖键位置时，其余三个基团从大到小的顺序若为顺时针，其构型为团从大到小的顺序若为顺时针，其构型为R R；反；反之，构型为之，构型为S S。第41页，讲稿共42张，创作于星期二感谢大家观看第42页，讲稿共42张，创作于星期二