第七章立体化学 (2)优秀课件.ppt

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1、第七章 立体化学第1页，本讲稿共50页立体化学(stereochemistry)是从三维空间来研究分子的结构和性质的科学，是近代有机化学的重要组成部分。立体化学研究的重要内容是立体异构，包括顺反异构、构象异构和对映异构。顺反异构是由于双键(或环)的存在使分子中某些原子或基团在空间的位置不同引起的，不同异构体具有不同的物理性质(不同的熔点、沸点、折射率、溶解度、密度等)。第2页，本讲稿共50页立体异构体也可分为对映异构体和非对映异构体。其中两个分子彼此为物与像的关系，且彼此不能完全重合的立体异构体，称为对映异构体(enantiomers)。构象异构是分子内绕键旋转造成原子在空间具有各种不同的排列

2、。本章主要讨论对映异构第3页，本讲稿共50页 立体化学（对映异构）一、手性和对映体二、手性分子的命名三、含有多个手性C的手性分子四、不含手性C的手性化合物五、对映异构体的化学性质第4页，本讲稿共50页一、手性和对映体 我们的左手和右手非常相似，互为镜像，但不能重合，人们将这种性质叫手性。（一）手性碳原子与手性分子（二）手性和对称性（三）手性分子的性质（四）手性分子的表达第5页，本讲稿共50页（一）手性碳原子与手性分子1848年，Lowis Pasteur在研究酒石酸钠铵时发现对映异构体。他发现无旋光性的酒石酸钠铵是两种不同结晶的混合物，两种结晶互为镜象。溶于水，均有旋光性，且两个溶液的旋光度相

3、等，但方向相反。Pasteur的发现导致了1874年Vant Hoff提出碳的四面体学说，从理论上解释了对映异构现象的存在。按照该学说，当一个碳原子和四个其他原子相连时，这四个原子占据一个四面体的四个角，而碳原子则在中央。这样，四个基团在空间的不同排列方式有两种，即存在两种不同的构型，互为对映体的关系。第6页，本讲稿共50页人们发现手性是自然界化合物普遍存在的现象，只要人们发现手性是自然界化合物普遍存在的现象，只要一个碳原子上的四个取代基各不相同，该化合物就必一个碳原子上的四个取代基各不相同，该化合物就必然存在互为镜像的一对结构，如：然存在互为镜像的一对结构，如：把实物与其镜象不能重合的现象称

4、为手性(chirality)，具有手性的分子称为手性分子(chiral molecule)。第7页，本讲稿共50页我们将这个碳原子叫我们将这个碳原子叫手性碳原子手性碳原子，以，以C*C*表示。这种分表示。这种分子叫子叫手性分子手性分子，这两种互为镜像的分子叫，这两种互为镜像的分子叫对映异构体对映异构体，只有具有手性的分子才存在对映体。只有具有手性的分子才存在对映体。当当ABCDABCD中任意两个相等，该分子就不具有手性。中任意两个相等，该分子就不具有手性。手性与对映体的存在关系密切，对映体的存在关系密切，如何判断分子有无手如何判断分子有无手性？性？直接办法是看分子的结构模型和其镜像能否重叠，如

5、不能重叠则是手性的；能重叠，则无手性。此乃是物质具有旋光性和产生对映异构现象的必要条件。判断是否有手性还可以看分子是否有对称因素，有对称因素，分子能与其镜像重叠，无手性；反之，无对称因素，则有手性。第8页，本讲稿共50页ACBDADBC如图为分子的结构模型和其镜像，可以看出，当A、B、C、D各取代基不相同时，分子实物与其镜像是不能完全重合的，二者互为对映异构体对映异构体。第9页，本讲稿共50页（二）手性和对称性上述可见，手性分子在空间结构上具有高度不对称。上述可见，手性分子在空间结构上具有高度不对称。为了判断一个分子是否具有手性，就需要了解分子的为了判断一个分子是否具有手性，就需要了解分子的对

6、称性。对称性。1 1、对称轴、对称轴 Cn Cn当分子环绕通过该分子中心的轴旋转当分子环绕通过该分子中心的轴旋转2 2/n/n角度后，角度后，得到的构型与原分子相重合，则该分子有对称轴存得到的构型与原分子相重合，则该分子有对称轴存在，叫在，叫n n重对称轴，记为重对称轴，记为CnCn。其对称操作为转动其对称操作为转动。对称因素包括对称轴轴、对称面、对称中心和n重交替对称轴轴。第10页，本讲稿共50页如下分子具有对称轴对称轴：一个分子可以有一个或多个对称轴一个分子可以有一个或多个对称轴第11页，本讲稿共50页2 2、对称面、对称面 若某分子的所有原子都在同一平面上，或有一平面能将该分子分成完全相

7、同的两部分，则该平面就是这个分子的对称面。下面的分子有对称面：对称面的对称操作是反映，即所谓的照镜子。第12页，本讲稿共50页在分子中有一点，它与分在分子中有一点，它与分子中任何原子（或基团）子中任何原子（或基团）相连成线，在此连线的反相连成线，在此连线的反向延长线上等距离处有相向延长线上等距离处有相同的原子（或基团），此同的原子（或基团），此点为该分子的对称中心。点为该分子的对称中心。CHCH3 3CHCH3 3ClCl3 3、对称中心、对称中心对称中心对称中心的对称操作是反演，即假定对称中心是直角对称中心是直角坐标的原点，分子中某一原子的的坐标为坐标的原点，分子中某一原子的的坐标为(x x

8、,y y,z)z)，经，经过过反演操作变为(-x(-x,-y-y,-z)-z)。第13页，本讲稿共50页4 4、n n重交替对称轴重交替对称轴假如分子中有一直线，当分子以此直线为假如分子中有一直线，当分子以此直线为轴旋轴旋转转2 2/n/n角度后，再用一个与此直线垂直的平面进行反角度后，再用一个与此直线垂直的平面进行反映，若得到的镜像与原来的分子完全相同，该直线映，若得到的镜像与原来的分子完全相同，该直线即是即是交替对称轴交替对称轴。如如四重交替对称轴四重交替对称轴：第14页，本讲稿共50页结 论1 1、一个分子有无手性与有无对称轴没有关系。、一个分子有无手性与有无对称轴没有关系。2 2、一般

9、来讲一个分子如果既没有对称面，又没有对、一般来讲一个分子如果既没有对称面，又没有对中心，基本上断定为手性分子（开环化合物）。如果中心，基本上断定为手性分子（开环化合物）。如果也没有交替对称（螺环化合物），则一定为手性分子。也没有交替对称（螺环化合物），则一定为手性分子。第15页，本讲稿共50页3 3、判断一个分子又无手性，不能单纯用有无手性碳原、判断一个分子又无手性，不能单纯用有无手性碳原子，而要拥有无对称性判断。但只含一个手性碳原子子，而要拥有无对称性判断。但只含一个手性碳原子的分子一定是手性分子。的分子一定是手性分子。第16页，本讲稿共50页（三）手性分子的性质手性分子必然存在对映异构体，

10、对映异构体之间的差异是分子中原子在空间的排列方式不同，而构造式、原子或原子团在空间的相对关系是相同的，因此，分子之间的相互作用相同，所以，对映异构体的一般物理性质是相同的。除一般物理性质外，对映异构体对非手性试剂也表现出完全相同的化学性质和化学反应。那么，如何分析判断对映异构体？人们发现不同的对映异构体对平面偏振光的旋转方向不同。第17页，本讲稿共50页如，从肌肉中得到的乳酸使偏振光平面向右旋，称为右旋乳酸。从乳糖发酵得到的乳酸使偏振光平面向左旋，称为左旋乳酸。由于对映异构体具有以相反方向转动偏振光平面的物理性质，也称其为“旋光异构体”(optical isomer)。又因其对偏振光平面有旋转

11、作用，也有称其为光活性(optical activity)物质。平面偏振光：使普通光通过尼克尔棱镜，则通过棱镜的光线只在一个平面上振动，这样的光叫平面偏振光(plane-polarized light)，简称偏振光。第18页，本讲稿共50页1 1、旋光性、旋光性比旋光度比旋光度 根据根据光活性物质与平面偏振光的作用原理，设计出，设计出旋光仪，它主要由一单色光源和两个旋光仪，它主要由一单色光源和两个尼克尔棱镜组成。其作用原理如下：原理如下：起偏镜和检偏镜均为尼科尔棱镜。偏振光通过手性化起偏镜和检偏镜均为尼科尔棱镜。偏振光通过手性化合物溶液后，光线振动方向偏转的角度为合物溶液后，光线振动方向偏转的

12、角度为，叫叫旋光度。旋光度。第19页，本讲稿共50页 =l l.C C若被测物是纯液体 :液体的密度 =l l.其中：其中：C C:溶液的浓度溶液的浓度(g/ml)(g/ml)l l:样品池的长度样品池的长度 还与温度、溶剂、光的波长等因素有关。还与温度、溶剂、光的波长等因素有关。旋光度除了与物质本身的性质有关以外，还与样品池旋光度除了与物质本身的性质有关以外，还与样品池的长度、溶液的浓度、光源的波长、测量时的温度等的长度、溶液的浓度、光源的波长、测量时的温度等有关。为了排除物质属性以外的因素，常用有关。为了排除物质属性以外的因素，常用比旋光度比旋光度 来表示，其定义是浓度为来表示，其定义是浓

13、度为1g/ml1g/ml的溶液在的溶液在1dm1dm长的长的盛液管中测得的旋光度。盛液管中测得的旋光度。第20页，本讲稿共50页因此经常要注明，如：因此经常要注明，如：2020D D=+52.5=+52.5（水）（水）是葡萄糖的水溶液是葡萄糖的水溶液 2020D D=-93=-93。（水）。（水）是果糖的水溶液是果糖的水溶液 其中：其中：2020是指是指2020，D D是指钠光灯。是指钠光灯。使偏振光右旋（顺时针）的对映异构体称为使偏振光右旋（顺时针）的对映异构体称为右旋体右旋体(dextrorotation form)(dextrorotation form)，记为（记为（+）。）。使偏振光

14、左旋（逆时针）的对映异构体称为使偏振光左旋（逆时针）的对映异构体称为左旋体左旋体(levorotation form)(levorotation form)，记为（记为（-）。）。将等量的两种对映异构体混在一起，则不具有旋光性，将等量的两种对映异构体混在一起，则不具有旋光性，称为称为外消旋体外消旋体(racemic form)(racemic form)，记为（记为（）。）。第21页，本讲稿共50页2 2、手性分子的其它性质、手性分子的其它性质除了旋光性以外，手性分子还具有许多特殊性质，如：除了旋光性以外，手性分子还具有许多特殊性质，如：1 1）在人体或生物体内，两种异构体的活性不同。）在人体

15、或生物体内，两种异构体的活性不同。2 2）手性分子的各种异构体的溶解性不同，特别是在手）手性分子的各种异构体的溶解性不同，特别是在手性溶剂中，两种对映异构体的溶解度不同，这样可以将性溶剂中，两种对映异构体的溶解度不同，这样可以将外消旋体拆分成两对映异构体。外消旋体拆分成两对映异构体。注意，旋光仪不能分辨旋光仪不能分辨n180n180 的度数，如它不能的度数，如它不能区分区分+28+28 ，+208+208 ，+388+388 。此时，应做两个不同浓。此时，应做两个不同浓度或不同盛液管长度的测定。度或不同盛液管长度的测定。第22页，本讲稿共50页（四）手性分子的表达费舍尔投影式手性分子在空间的构

16、型要表达清楚，需要用透视式，手性分子在空间的构型要表达清楚，需要用透视式，如乳酸：如乳酸：手性碳原子、两个基团(-OH,-COOH)处于平面上，以实线与碳连接。其余两个，一个伸向纸面前方，以实楔与碳相连；另一个伸向纸面后方，以虚楔连接。第23页，本讲稿共50页透视式比较直观，但书写起来不太方便，透视式比较直观，但书写起来不太方便，FischerFischer提出提出投影式，用平面形式来表示具有手性碳原子的分子立体投影式，用平面形式来表示具有手性碳原子的分子立体模型的式子。如：模型的式子。如：习惯上把含碳原子的基放在竖键的方向，并把命名最小的碳原子放在上端。FischerFischer投影式规定

17、：投影式规定：竖直线上表示向纸平面内延伸的两个基团竖直线上表示向纸平面内延伸的两个基团 横直线上表示向纸平面外延伸的两个基团横直线上表示向纸平面外延伸的两个基团 两直线交叉点表示手性碳原子两直线交叉点表示手性碳原子第24页，本讲稿共50页使用使用FischerFischer投影式应注意以下几个问题：投影式应注意以下几个问题：（1 1）FischerFischer投影式只能在纸平面上移动或旋转投影式只能在纸平面上移动或旋转 180 180 进行比较，不能在纸平面上翻转。进行比较，不能在纸平面上翻转。（2 2）任意对调两个基团一次或离开纸平面翻转）任意对调两个基团一次或离开纸平面翻转 一次都将得到

18、原构型的对映异构体。一次都将得到原构型的对映异构体。（3 3）在投影式中，如果一个基团保持不变，而把）在投影式中，如果一个基团保持不变，而把 其余三个基团顺次改变位置，则构型不变。其余三个基团顺次改变位置，则构型不变。HOHCOOHCH3OHHCOOHCH3HOHCOOHCH3第25页，本讲稿共50页二、手性分子的命名（一）、D-L标记法（习惯命名）（二）、R-S标记法（系统命名）第26页，本讲稿共50页（一）、D-L标记法（习惯命名）CHOCHOCHCH2 2OHOHH HOHOHD-(+)-D-(+)-甘油醛甘油醛H HHOHOCHOCHOCHCH2 2OHOHL-(-)-L-(-)-甘油

19、醛甘油醛最初只能测定出手性化合物的旋光度，不能确定它最初只能测定出手性化合物的旋光度，不能确定它们所对应的异构体的绝对构型（们所对应的异构体的绝对构型（19511951年以前）。年以前）。FischerFischer以甘油醛为标准，写出其投影式，规定将以甘油醛为标准，写出其投影式，规定将CHOCHO写在最上端，写在最上端，CHCH2 2OHOH写在最下端，人为规定写在最下端，人为规定OHOH在右端的为右旋体（在右端的为右旋体（+），叫），叫D D型，型，OHOH在左端的为在左端的为左旋体（左旋体（-），叫），叫L L型。型。第27页，本讲稿共50页后来后来X X衍射证实人为的指定与实际相符，属

20、巧合。衍射证实人为的指定与实际相符，属巧合。对映体的构型和它们对偏振光的旋转方向之间没有明显的对应关系，D型的化合物不一定是右旋的，也可以是左旋的，如D-(+)-甘油醛和D-(-)-乳酸有相同的构型，但旋光方向相反。D型只是说明某化合物分子中手性碳原子的空间排列与D-(+)-甘油醛是同一类型，而旋光方向是用旋光仪测定的。1951年，Bijroet使用x-射线衍射的特殊技术(反常散射法)确定了(+)-酒石酸分子中原子在空间的实际排列(绝对构型)为L型。COOHOHHOHHCOOHL-(+)-酒石酸该式正好与甘油醛为标准确定的相对构型相同第28页，本讲稿共50页 其它手性化合物的构型是在人为指定甘

21、油醛的构型上，在其它手性化合物的构型是在人为指定甘油醛的构型上，在不破坏手性碳原子的前提下通过各种化学方法，将甘油醛转化不破坏手性碳原子的前提下通过各种化学方法，将甘油醛转化过去来确定其构型。如右旋乳酸与右旋甘油醛构型相同，左旋过去来确定其构型。如右旋乳酸与右旋甘油醛构型相同，左旋乳酸与左旋甘油醛相同。乳酸与左旋甘油醛相同。COOHCOOHCHCH3 3H HOHOHD-(-)-D-(-)-乳酸乳酸COOHCOOHCHCH3 3HOHOH HL-(+)-L-(+)-乳酸乳酸含多个手性碳原子的化合物，根据尾部手性碳的构含多个手性碳原子的化合物，根据尾部手性碳的构型确定其构型。型确定其构型。第29

22、页，本讲稿共50页说 明1 1、人为指定的构型称相对构型，用人为指定的构型称相对构型，用X X衍射测定出的真实衍射测定出的真实构型叫绝对构型，现在已不存在相对与绝对之分。构型叫绝对构型，现在已不存在相对与绝对之分。2 2、D-LD-L标记只表示构型，不表示旋光性，直到现在手性标记只表示构型，不表示旋光性，直到现在手性化合物的旋光性只能靠测定，不能从构型推测出来。化合物的旋光性只能靠测定，不能从构型推测出来。3 3、D-LD-L标记非常简单，因而现在还在使用，但对于含多个标记非常简单，因而现在还在使用，但对于含多个手性碳原子的化合物以及其它复杂的手性化合物都无法命手性碳原子的化合物以及其它复杂的

23、手性化合物都无法命名。名。第30页，本讲稿共50页4、D/L构型命名法的另一局限是只适用于如下结构的化合物(a)，而对于其他的如(b)则不适合。R RR R H HY YCHOCHOCHCH2 2OHOHCHCH3 3OHOH(a)(b)第31页，本讲稿共50页（二）、R-S标记法（系统命名）为克服D-L标记法的不足，Ingold等人提出R-S命名法。R和S是拉丁文Rectus和Sinister的简写，分别表示“右”和“左”。R-SR-S标记法是由标记法是由IUPCAIUPCA确定的系统命名法，其命名原确定的系统命名法，其命名原则如下：则如下：(1)(1)将与手性碳原子相连的四个基团按次序规则

24、大小排将与手性碳原子相连的四个基团按次序规则大小排序。若分别是序。若分别是a a、b b、c c、d d，且有，且有a ab bc cd d。(2)(2)将最小的基团放在离观察者最远的地方，再从优将最小的基团放在离观察者最远的地方，再从优先基团先基团a a开始，沿，沿a a、b b、c c顺序旋转，若为顺时针方向，顺序旋转，若为顺时针方向，称为称为R R构型，逆时针方向为构型，逆时针方向为S S构型。构型。第32页，本讲稿共50页D-(+)-D-(+)-甘油醛甘油醛CHOCHOCHCH2 2OHOHH HOHOHCHOCH2OHHOHCR-(+)-R-(+)-甘油醛甘油醛第33页，本讲稿共50

25、页用用D-LD-L和和R-SR-S分别标记的乳酸如下：分别标记的乳酸如下：L-(+)-L-(+)-乳酸乳酸 D-(-)-D-(-)-乳酸乳酸S-(+)-S-(+)-乳酸乳酸 R-(-)-R-(-)-乳酸乳酸说明：说明：1 1）R R、S S同样只表示构型，不表示旋光性同样只表示构型，不表示旋光性2 2）R-SR-S和和D-LD-L是两种命名方法，没有直接联系。是两种命名方法，没有直接联系。第34页，本讲稿共50页3）外消旋体则表示为(DL)-()-或(RS)-()-，如：(RS)-()-乳酸。R-S命名法已广泛采用，但还没有完全代替D-L命名法。在糖类、氨基酸类化合物中仍采用D-L命名法。第3

26、5页，本讲稿共50页三、含有多个手性C的手性分子1 1、含有两个相同的手性碳原子的化合物、含有两个相同的手性碳原子的化合物 如酒石酸分子，含有两个相同的如酒石酸分子，含有两个相同的手性碳原子。许多有机分子，尤其是在生物体内有重要作用的有机分子，往往含有一个以上的手性碳原子。如胆固醇有8个手性碳原子。OHOH OHOHHOOC-CH-CH-COOHHOOC-CH-CH-COOH*按照一个手性碳原子有两种不同的构型，则应有两对对映体。实际情况如何？第36页，本讲稿共50页()与()互为对映体。()和()为同一构型，且在此分子中，有一对称面，没有旋光性，此乃内消旋体。因此，酒石酸有三个立体异构体，一

27、对对映体和一内消旋体。()()()()(2R,3R)-(2S,3S)-(2R,3S)-H HCOOHCOOHCOOHCOOHH HOHOHHOHOH HCOOHCOOHCOOHCOOHH HH HO OOHOHOHOHH HCOOHCOOHCOOHCOOHH HOHOHH HCOOHCOOHCOOHCOOHH HHOHOHOHO第37页，本讲稿共50页内消旋体和外消旋体虽都没有旋光性，却有着本质的不同。内消旋体是一个纯化合物。而外消旋体是一个混合物，由等摩尔的对映体组成，可以把它们分离成左旋体和右旋体。但外消旋体也不同于任意两种物质的混合物，它具有固定的熔点，且熔点范围很窄，如酒石酸的的三个异

28、构体的物理性质：酒石酸m.p.(m.p.(C)C)2525D D溶解度溶解度pKapKa1 1pKapKa2 2右旋右旋左旋左旋外消旋外消旋内消旋内消旋170170170170204204140140+12+12-12-12 0 0 0 0 13913913913920.620.61251252.962.962.962.962.962.963.113.114.164.164.164.164.164.164.804.80第38页，本讲稿共50页2 2、含有两个不同的手性碳原子的化合物、含有两个不同的手性碳原子的化合物HOHOCHOCHOCHCH2 2OHOHOHOHH HH HOHOHCHOCH

29、OCHCH2 2OHOHOHOHH HH HH HCHOCHOCHCH2 2OHOHH HOHOHHOHOCHOCHOCHCH2 2OHOHH HH HHOHOHOHO(2R,3R(2R,3R)(2S,3S(2S,3S)(2R,3S(2R,3S)(2S,3R(2S,3R)外消旋外消旋外消旋外消旋()()()()上式中，()和()，()和()互为对映体。而()和()、()以及()和()，()；它们不是实物与镜像的关系，称为非对映体，非对映体的物理性质如熔点、沸点、溶解度、密度、旋光度都不相同。第39页，本讲稿共50页3 3、含有、含有n n个不同的手性碳原子的化合物有个不同的手性碳原子的化合物有

30、2 2n n个对映个对映异构体异构体 有有2 2n-1n-1对外消旋体对外消旋体凡含有两个或两个以上不相同的手性碳原子的对映异构体，其中只有一个手性碳原子的构型相反，其他手性碳原子构型相同，叫差向异构体。第40页，本讲稿共50页四、不含手性C的手性化合物1 1、含手性轴的化合物、含手性轴的化合物这类化合物还有：这类化合物还有：COOHNO2HOOCO2NHOOCO2NCOOHNO2第41页，本讲稿共50页2 2、碳环手性化合物、碳环手性化合物COOHCOOHCOOHCOOHH HH HCOOHCOOHCOOHCOOHH HH HCOOHCOOHHOOHOOC CH HH H无手性无手性有手性有

31、手性内消旋 对映体1,2-环丁烷二羧酸的立体异构现象与1,2-环丙烷相似，但1,3-环丁烷二羧酸无论顺、反式异构体都没有光活性对映体存在，因为其分子中都有一个对称面。第42页，本讲稿共50页五、对映异构体的化学性质通常，两个对映体与非手性试剂作用时，反应速率完全一样，这是因为对映体和进攻试剂反应活性完全相同。可是，当旋光性试剂进攻两个对映体时，反应速率却不同，有时差别很大，以致和其中一个反应，而和另一个完全不作用。如(+)葡萄糖是动物的重要营养物质，而(-)葡萄糖却没有营养价值。过渡态方法分析反应活性差异：若两对映体和一无旋光性试剂反应，两组反应物的能量完全相等，到达过渡态时（是对映异构的关系

32、），能量也完全相等。所以两者的反应速率相同。第43页，本讲稿共50页若两个对映体和一旋光性试剂反应，反应物的能量仍是相同的，但两个过渡态不是互为镜像（二者是非对映异构体），因此具有不同的能量，两者的E活化是不同的，于是反应速率也不相同。手性分子的反应一类是反应不涉及手性碳原子键的断裂，该类反应简单，同时分子的构型可以保持不变。另一类反应涉及手性碳原子键的断裂，这类反应较复杂，包括三种情况：(1)构型转化；(2)外消旋化；(3)构型保持。第44页，本讲稿共50页外消旋化反应：某光活性物质（左旋体或右旋体）在一定条件下被转化（50%的构型转化）成外消旋体的过程，叫外消旋化。通常在手性碳原子上同时连

33、有氢和吸电基（如羰基、羧基等）的光活性物质容易发生外消旋化。此乃因与羰基或羧基相连的-H比较活泼，分子可通过酮式-烯醇式互变来实现外消旋化。-C-C=OH*C-C=OH*C=COH烯醇式第45页，本讲稿共50页外消旋体的拆分外消旋体的拆分实际应用中常需要通过一定的方法把外消旋体拆分成左旋体和右旋体，此操作叫外消旋体的拆分。用于外消旋体拆分的主要方法有：(a)化学拆分法；(b)生物拆分法；(c)晶种结晶法等。化学拆分法是通过旋光的试剂与外消旋体进行化学反应，使它们变成非对映体。利用非对映体具有不同的物理性质可以方便地将它们分开。如：(+)-R-COOH(-)-R-COOH+(-)-R-NH2(+

34、)-R-COO(-)-R-NH3(-)-R-COO(-)-R-NH3+-+-第46页，本讲稿共50页生物拆分法是利用酶具有旋光性，且进行反应的专一性，可选择适当的酶作为外消旋体的拆分试剂。该法的缺点是对映体之一被消耗掉。如以L-氨基酸氧化酶拆分()-丙氨酸时，L-氨基酸氧化酶能将L-(+)-丙氨酸氧化为丙酮酸而消耗掉，留下D-(-)-丙氨酸。晶种结晶法是在外消旋体的过饱和溶液中加入一定量的左旋体或右旋体晶种，则与晶种相同的异构体便优先析出。如向某一外消旋体()-A的过饱和溶液中加入(+)-A晶种，则(+)-A优先析出一部分，过滤析出的(+)-A，再向滤液中加入(-)-A晶种，又可析出一部分(-

35、)-A结晶，过滤，如此反复处理，可得到相当数量的(+)-A和(-)-A。第47页，本讲稿共50页手性合成纯对映体的合成仍是今天有机化学主要研究的目标之一。一般化学合成总是得到等量的对映体组成的外消旋体。如：NiCH3-C-COOH +H2O()CH3-CH-COOH OH非手性分子手性分子，外消旋体所谓“手性合成”就是只合成或较多地合成对映异构体其中之一的反应。第48页，本讲稿共50页如先把丙酮酸和一个有旋光性的天然的薄荷醇酯化，然后再进行还原，则会产生不等量的(+)和(-)-乳酸酯，其中(-)-乳酸酯较多，经水解后，除去薄荷醇，产物具有旋光性。CH3-C-COOH OCH3-CH-COOH OH+(-)C10H19OHCH3-C-COOC10H19 OKOHH2OAl(Hg)CH3CH(OH)COOC10H19 (-)-薄荷醇(-)-乳酸(-)-薄荷醇酯(+)-乳酸(-)-薄荷醇酯丙酮酸(-)-薄荷醇酯(-)-乳酸(+)-乳酸第49页，本讲稿共50页作业:P67 问题4.4P70 问题4.5（1）（3）（5）P76 问题4.6P80 问题4.7第50页，本讲稿共50页