第十九章旋光异构精选文档.ppt

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1、第十九章旋光异构本讲稿第一页，共十七页19.1偏振光、旋光活性、旋光度和比旋光度偏振光、旋光活性、旋光度和比旋光度19.1.1偏振光和旋光活性偏振光和旋光活性19.1.2旋光度和比旋光度旋光度和比旋光度2本讲稿第二页，共十七页319.1.1偏振光和旋光性偏振光和旋光性偏振光：只在一个平面内振动的光。偏振光：只在一个平面内振动的光。旋光性：使偏振光振动平面发生改变（偏转）的性质，旋光性：使偏振光振动平面发生改变（偏转）的性质，可通过旋光仪检测。可通过旋光仪检测。旋光物质：具有旋光性的物质，分为左旋体和右旋光物质：具有旋光性的物质，分为左旋体和右旋体旋体旋光度：使偏振光振动平面旋转的角度旋光度：使

2、偏振光振动平面旋转的角度本讲稿第三页，共十七页一.旋光仪返回本讲稿第四页，共十七页519.1.2 旋光度和比旋光度旋光度和比旋光度 旋光仪的原理：旋光仪的原理：旋光度：旋光度：表示，其值为检偏器刻度盘上的读数，与表示，其值为检偏器刻度盘上的读数，与c,t,l,溶剂均有关溶剂均有关 比旋光度：比旋光度：t=100/(cl)右旋：“+”，左旋：“-”注意注意：a.一般用钠光灯（一般用钠光灯（D）作光源，）作光源，=589.3nm，t=20OC b.c：g/100ml l：dm c.溶液一般为稀溶液，否则测出的溶液一般为稀溶液，否则测出的值不准值不准 d.若溶剂不是水，则要在后面标出溶液及相应的浓度

3、若溶剂不是水，则要在后面标出溶液及相应的浓度 e.值可于手册中查到，故可用该公式来计算稀溶液的浓度或值可于手册中查到，故可用该公式来计算稀溶液的浓度或验纯，也可用同一条件下测得的稀溶液的验纯，也可用同一条件下测得的稀溶液的值来测量旋光性值来测量旋光性的大小。的大小。本讲稿第五页，共十七页619.2分子的对称性、手性与旋光活性分子的对称性、手性与旋光活性1.手性（手征、手征性）：实物与镜像不能重叠的手性（手征、手征性）：实物与镜像不能重叠的现象叫手性。现象叫手性。2.任何一个不能和它的镜像完全重叠的分子，就叫做手任何一个不能和它的镜像完全重叠的分子，就叫做手性分子，凡具有手性的分子就有旋光活性性

4、分子，凡具有手性的分子就有旋光活性例如例如手性碳原子手性碳原子手性碳原子:碳与四个不同的基团相连碳与四个不同的基团相连.本讲稿第六页，共十七页73.对称因素：对称因素：对称轴：对称轴：Cn 有有n重轴重轴Cn的分子，绕轴转动一周，的分子，绕轴转动一周，可以得到可以得到n个与原始构型无法区别的等价构型。个与原始构型无法区别的等价构型。对称面：对称面：把分子切成互为镜像的两半的平面把分子切成互为镜像的两半的平面对称中心：对称中心：i 假定对称中心为直角坐标原点，任假定对称中心为直角坐标原点，任一原子（一原子（x，y，z）转为（）转为（-x，-y，-z）后成为原构）后成为原构型的等价构型。型的等价构

5、型。4.手性与对称性的关系：手性与对称性的关系：绝大多数情况下，分子中没有绝大多数情况下，分子中没有对称面对称面和和对称中心对称中心的，与其镜像就不能互相叠合，分子就有手性的，与其镜像就不能互相叠合，分子就有手性5.手性中心：手性中心：C、N、P、S、Si、As等等本讲稿第七页，共十七页88.对映异构现象：对映异构现象：构造式相同的两个分子，其结构不同，呈实物与镜构造式相同的两个分子，其结构不同，呈实物与镜像的关系，二者不能重叠，一个为左旋体，一个为像的关系，二者不能重叠，一个为左旋体，一个为右旋体，二者右旋体，二者值相等，方向相反。值相等，方向相反。9.对映异构体：两个立体异构体若满足互为镜

6、像，且不对映异构体：两个立体异构体若满足互为镜像，且不能重叠的关系，则两者都是手性分子且互为对映异能重叠的关系，则两者都是手性分子且互为对映异构体。构体。7.手性分子：手性分子中不一定含有手性碳原子；手性分子：手性分子中不一定含有手性碳原子；含手性碳原子的分子不一定是手性分子。含手性碳原子的分子不一定是手性分子。（关（关键是判断键是判断对称性对称性）本讲稿第八页，共十七页9本讲稿第九页，共十七页1019.3 含一个手性碳原子的化合物含一个手性碳原子的化合物1.对映异构体：对映异构体：a.构造式相同；构造式相同；b.互为镜像，且不能重叠互为镜像，且不能重叠 c.值相等，符号相反值相等，符号相反2

7、.外消旋体：等量的对映体组成的混合物，外消旋体：等量的对映体组成的混合物，无旋光性，在手性条件下可拆分。无旋光性，在手性条件下可拆分。本讲稿第十页，共十七页,构型表示法构型表示法(绝对标记法绝对标记法)这种方法根据化合物的实际模型或投影式就能判定构型。这种方法根据化合物的实际模型或投影式就能判定构型。命名原则：命名原则：它先按顺序规则将与手性碳原子所连的它先按顺序规则将与手性碳原子所连的 四个原子或基团确定一个从大到小的优先次序四个原子或基团确定一个从大到小的优先次序 （如），然后让次序最小的原子或基团（如），然后让次序最小的原子或基团（）远离观察者（向最小基团方向观察）若（）远离观察者（向最

8、小基团方向观察）若 的排列次序是顺时针排列就称为型，相反反时针排列的排列次序是顺时针排列就称为型，相反反时针排列 的就称为型。的就称为型。3.构型的表示方法：构型的表示方法：锯架式（透视式）锯架式（透视式）本讲稿第十一页，共十七页12（R)-乳酸（S)-乳酸本讲稿第十二页，共十七页13(R)-乳酸透视式(R)-乳酸投影式(S)-乳酸透视式(S)-乳酸投影式费歇尔投影式费歇尔投影式本讲稿第十三页，共十七页14*费歇尔投影式注意事项费歇尔投影式注意事项：“+”的含义：交点表示手性的含义：交点表示手性C，四个端点连四个，四个端点连四个 不同的基团不同的基团 四个基团的空间关系：四个基团的空间关系：“

9、横横”前前“竖竖”后后 四点操作：四点操作：1.不能离开纸面翻转（会改变前后）；不能离开纸面翻转（会改变前后）；2.只能在纸面上平移或转动只能在纸面上平移或转动180o；3.任意两个基团不能对调；任意两个基团不能对调；4.任三个基团可按顺（逆）时针依次任三个基团可按顺（逆）时针依次 调换位置调换位置本讲稿第十四页，共十七页15*Fischer投影式中投影式中R、S的简便确定法：的简便确定法：（1）若最小基团）若最小基团d在竖线上，从在竖线上，从ab c 顺时针旋转则顺时针旋转则为为R，否则，否则，S；（2）若最小集团）若最小集团d在横线上，则在横线上，则a b c为顺时针旋转为顺时针旋转为为S，否则，否则，R；本讲稿第十五页，共十七页164.对映体的性质对映体的性质 手性条件下（溶解度，反应速度）不同，生理活手性条件下（溶解度，反应速度）不同，生理活性（药性）不同。性（药性）不同。其他物性，非手性条件下的化性一般相同。其他物性，非手性条件下的化性一般相同。对映性可在手性条件下（手性试剂，手性催化剂等）对映性可在手性条件下（手性试剂，手性催化剂等）拆分。拆分。本讲稿第十六页，共十七页17分分子子式式相相同同构造异构体构造异构体立体异构体立体异构体构像异构体构像异构体构型异构体构型异构体对映异构体对映异构体非对映异构体非对映异构体本讲稿第十七页，共十七页