有机化学第六章对映异构体.ppt

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1、异构异构现象现象构造异构：分子中原子的连接次序和方构造异构：分子中原子的连接次序和方式不同。碳式不同。碳干干异构、官能团异构、位置异构、官能团异构、位置异构、互变异构异构、互变异构立体异构：立体异构：构造相同构造相同,分子中原子或基团分子中原子或基团在空间的排列方式不同。在空间的排列方式不同。第六章第六章 对映异构对映异构立体异构立体异构分子式构造式相同，构型不同，互呈镜像对映关系的分子式构造式相同，构型不同，互呈镜像对映关系的立体异构现象称对映异构，由于它们异构体之间的旋立体异构现象称对映异构，由于它们异构体之间的旋光性能不同，故又称旋光异构或光学异构。光性能不同，故又称旋光异构或光学异构。

2、光是光是一种一种电磁波，它电磁波，它振动振动着着前前进进，振动方向垂直振动方向垂直于于前进方向前进方向。普普通通光在所有光在所有可能可能的的平面平面上上振动振动。普通普通光光平面偏振光平面偏振光 如果如果使使普通普通光光通过通过NicolNicol 棱棱镜镜，只有只有同同棱镜棱镜晶轴晶轴平行平行的的平平面面上上振动振动的的光线光线才才可以通过棱可以通过棱镜镜，因此通过这种棱镜因此通过这种棱镜的的光线光线就就只在只在一个平面一个平面上上振动振动，这种这种光光就是平面偏振光就是平面偏振光。平面偏振光平面偏振光一、手性一、手性和对称因素和对称因素 在盛液管中在盛液管中放入旋光性物质放入旋光性物质后，

3、后，偏振光偏振光将将发生偏转发生偏转。这种使偏振光平面旋转的性质称为物质的旋光性，这种使偏振光平面旋转的性质称为物质的旋光性，能使偏能使偏振光向右旋转的，称为振光向右旋转的，称为右旋右旋体体，用，用(+)(+)表示表示；能使能使偏振偏振光向左旋转光向左旋转的，的，称为称为左旋左旋体体，用，用(-)(-)表示表示。旋光仪示意图旋光仪示意图:旋光仪的旋旋光仪的旋光度光度B B:质量浓度质量浓度(g/ml)(g/ml)l l:盛液管的盛液管的长度长度 t:t:测定测定时的时的温度温度:光源光源的的波长波长 偏振光旋转偏振光旋转的的角度角度称为称为旋旋光度光度。旋。旋光光度度与盛液管的与盛液管的长度长

4、度、溶液的、溶液的浓度浓度、光源光源的的波波长长、测定测定时的时的温度温度、所用的、所用的溶剂溶剂的的关系关系。通常通常用比旋用比旋光度光度 t 来来表示物质表示物质的旋光的旋光属属性性。通常规定通常规定1ml含含1g旋光物质浓度的溶液旋光物质浓度的溶液放在放在1dm长的旋光管中测得的旋光度为该物长的旋光管中测得的旋光度为该物质的比旋光度。质的比旋光度。公式如下公式如下：实验事实证明：如果物质的分子和其镜像不实验事实证明：如果物质的分子和其镜像不能重合，这种物质就有能重合，这种物质就有旋光性旋光性。我们把物质的分子和其镜像不能重合的这种我们把物质的分子和其镜像不能重合的这种特征称特征称手性（手

5、性（Chirality)或或手征性手征性。具有手。具有手性的分子称性的分子称手性分子（手性分子（Chiral molecules).化合物分子中的一个碳原子与四个不同的化合物分子中的一个碳原子与四个不同的原子相连时原子相连时，这个化合物在空间可能有两这个化合物在空间可能有两种不同排列种不同排列，例如例如：以上以上两个两个分子分子在在空间不能重叠空间不能重叠，它们并不是同一它们并不是同一种种化合化合物物，这两个构型，这两个构型不同不同的的化合物之间化合物之间的的差别在于差别在于对对平面偏平面偏振光振光的的不同影响不同影响。不对称碳原子称手性不对称碳原子称手性中心或手性碳原子中心或手性碳原子有机化

6、学中使用的最多的是对称中心和对称面：有机化学中使用的最多的是对称中心和对称面：对称面对称面对称中心对称中心对称面对称面有对称面和有对称面和/或对称中或对称中心的分子无手性，无心的分子无手性，无对映异构现象。对映异构现象。一个分子不能与它的镜像重合的条件一般一个分子不能与它的镜像重合的条件一般是是 这分子没有对称面，也没有对称中心。这分子没有对称面，也没有对称中心。二、二、具有一个具有一个手性手性中心中心的对映异构的对映异构这两种立体异构体互呈物体和镜像的对映关这两种立体异构体互呈物体和镜像的对映关系，因此互称为对映异构体，简称对映体。系，因此互称为对映异构体，简称对映体。等量的左旋和右旋的对映

7、体混合到一起，得等量的左旋和右旋的对映体混合到一起，得到外消旋体。到外消旋体。构型表示方法构型表示方法:画画投影式投影式时，习惯把编号最小的碳原子放在上端，时，习惯把编号最小的碳原子放在上端，让主链自然下垂，取代基分置碳链两侧。让主链自然下垂，取代基分置碳链两侧。费歇尔费歇尔(Fisher)投影式投影式 首先把与手性碳原子相连的四个原子或基首先把与手性碳原子相连的四个原子或基按次序规则排列顺序，然后把排列次序最小的按次序规则排列顺序，然后把排列次序最小的放在距观察者最远的地方，再看其它三个基的放在距观察者最远的地方，再看其它三个基的排列位置，如果由大到小是顺时针排列的，是排列位置，如果由大到小

8、是顺时针排列的，是R型，反时针方向是型，反时针方向是S型。型。(R)-2-丁醇丁醇(S)-2-丁醇丁醇三、三、构型构型的的R,S命名命名规则规则四、四、具有两个手性中心的对映异构具有两个手性中心的对映异构1.具有两个不同手性碳原子的对映异构具有两个不同手性碳原子的对映异构含有两个手性碳原子的化合物应有四个立体异含有两个手性碳原子的化合物应有四个立体异构体。例如：构体。例如：2-羟基羟基-3-氯丁二酸氯丁二酸(2R,3R)-2-羟基羟基-3-氯丁二酸氯丁二酸(2R,3S)-(2S,3R)-(2S,3S)-2-羟基羟基-3-氯丁二酸氯丁二酸对映体对映体对映体对映体非对映体非对映体 非对映体之间在化学、物理非对映体之间在化学、物理性质上有较大的区别。性质上有较大的区别。2.具有两个相同手性碳原子的对映异构具有两个相同手性碳原子的对映异构(2R,3S)-2,3-二羟基丁二二羟基丁二酸酸(2S,3R)-2,3-二羟基丁二二羟基丁二酸酸(2S,3S)-(2R,3R)-内消旋体，内消旋体，存在对称存在对称平面，无平面，无手性。手性。对映体对映体