第六章对映异构.ppt

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1、第六章对映异构第六章对映异构6.1 旋光性旋光性1.偏振光和旋光性偏振光和旋光性2.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。3.旋光性：使偏振光振动平面发生改变（偏转）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。的性质，可通过旋光仪检测。4.旋光物质：具有旋光性的物质，分为左旋体和旋光物质：具有旋光性的物质，分为左旋体和右旋体右旋体5.旋光度：使偏振光振动平面旋转的角度旋光度：使偏振光振动平面旋转的角度22.旋光仪和旋光度旋光仪和旋光度 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

2、，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浓度或验纯，也可用同一条件下测得的稀溶液的值来测值来测量旋光性的大

3、小。量旋光性的大小。36.2 分子的手性分子的手性1.对映异构现象：对映异构现象：2.构造式相同的两个分子，其结构不同，呈实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，一个为左旋物与镜像的关系，二者不能重叠，一个为左旋体，一个为右旋体，二者体，一个为右旋体，二者值相等，方向相反。值相等，方向相反。3.2.手性（手征、手征性）：实物与镜像不能重手性（手征、手征性）：实物与镜像不能重叠的现象叫手性。叠的现象叫手性。4.3.对映异构体：两个立体异构体若满足互为镜对映异构体：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像，且不能重叠的关系，则两者都是手性分

4、子且互为对映异构体。且互为对映异构体。454.不对称碳原子（手性碳原子）：不对称碳原子（手性碳原子）：手性中心：手性中心：C、N、P、Si 等等5.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。6.3 分子的手性与对称性分子的手性与对称性1.对称因素：对称因素：2.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。6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

5、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 x，y y，z z）转为（转为（-x x，-y-y，-z-z）后成为原后成为原构型的等价构型。构型的等价构型。2.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对称中心心的，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3.手性中心：手性中心：C、N、P、S、Si、As等等 手性分子中不一定含有手性原子手性分子中不一定含有手性原子 （关键是判断（关键是判断对称性对称性）。）。

6、786.4 含一个不对称碳原子化合物的对映异构含一个不对称碳原子化合物的对映异构1.对映异构体：对映异构体：a.构造式相同；构造式相同；2.b.互为镜像，且不能重叠互为镜像，且不能重叠3.c.值相等，符号相反值相等，符号相反4.2.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。5.3.构型的表示方法：构型的表示方法：6.锯架式、楔形式、锯架式、楔形式、Newman 式式、费歇尔投影式费歇尔投影式9*费歇尔投影式注意事项：费歇尔投影式注意事项：“+”的含义：焦点表示手性的含义：焦点表示手性C，四个端点连四个四个

7、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：“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104.对映体的命名对映体的命名 根据次序规则确定四个基团的优先次序根据次序规则确定四个基团的优先次序abcd,找出最小基团找出最小基团d；(注：注：Z 型优先于型优先于E型，型，R型优先于型优先于S型型)确定确定 R.S

8、把把最小基团最小基团d 置于离观察者置于离观察者最远最远的位置，的位置，从从a b c若为顺时针旋转，则为若为顺时针旋转，则为R，否则，否则，S；*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 顺时针旋顺时针旋转则为转则为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为顺时针为顺时针旋转为旋转为S，否则，否则，R；11*糖类、氨基酸中糖类、氨基酸中D、L的确定：的确定：以以D-(+)-甘油醛为甘油醛为标准：按标准：按Fischer投影法规定将氧化态较高的投影法规定将氧化态较高

9、的C放放在竖线在竖线 上方，上方，X（官能团（官能团NH2或或OH）在右侧为）在右侧为D型，在左侧为型，在左侧为L型。在碳水化合物中，型。在碳水化合物中，D、L只表只表示序号最高的手性碳的构型。示序号最高的手性碳的构型。D-(+)-甘油醛甘油醛DLL-丙氨酸丙氨酸125.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，生理手性条件下（溶解度，反应速度）不同，生理活性（药性）不同。活性（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，手性催化对映性可在手性条件下（手性试剂，手性催化剂等）拆分。剂等）拆分。136

10、.5 含几个不对称碳原子的化合物含几个不对称碳原子的化合物1.含两个不相同不对称碳原子的化合物含两个不相同不对称碳原子的化合物 a.对映体的总数：对映体的总数：2n 个个 b.化合物的相互关系：化合物的相互关系：分分子子式式相相同同同一分子同一分子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14SSISRIIRSIIIRRIV152.含两个相同手性碳原子的化合物含两个相同手性碳原子的化合物*立体异构体总数立体异构体总数BrCH3ClNO2NH2 COOHOHFH5.若两个基团的半径之和大于若两个基团的半径之和大于C

11、OOH的半径之的半径之和，则产生的一对对映体就能稳定存在。和，则产生的一对对映体就能稳定存在。2122练习练习1.1.反反-2-2-丁烯加溴得到丁烯加溴得到(2R,3S)-2,3-(2R,3S)-2,3-二溴丁烷，即内消二溴丁烷，即内消旋梯。顺旋梯。顺-2-2-丁烯加溴得到丁烯加溴得到(2R,3R)-2,3-(2R,3R)-2,3-二溴丁烷及其二溴丁烷及其等量对映体，即外消旋体，试说明其立体化学过程。等量对映体，即外消旋体，试说明其立体化学过程。2.顺顺-2-丁烯与氯水反应生成氯醇丁烯与氯水反应生成氯醇(I)及其对映体及其对映体,反反-2-丁丁烯与氯水反应生成氯醇烯与氯水反应生成氯醇(II)及其对映体及其对映体,试说明其立体化试说明其立体化学过程学过程.23