《有机化学对映异构》PPT课件

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1、第四章对映异构§4.1对映异构基本概念§4.2构型的R、S命名§4.3不含手性碳原子化合物的对映异构§4.4含手性碳原子化合物的对映异构§4.5亲电加成反应的立体化学§4.6对映体的拆分本章课程要求※掌握对映异构的基本概念:手性、手性碳原子、比旋光度、对映体、非对映体、内消旋体、外消旋体※掌握含手性碳原子化合物的对映异构的判定与命名※理解不含手性碳原子化合物的对映异构的判定※Fischer投影式的写法（掌握）与变换规则（理解）※了解化学反应产物的立体化学原理（第六章烯烃）同分异构的分类立体异构几何异构：共价键旋转受阻而产生构象异构：因单键旋转而产生的立异对映异构：分子中手性

2、因素而产生§4.1对映异构基本概念一、平面偏振光和旋光性光波是电磁波，它的振动方向与其前进方向垂直.偏振光二、旋光仪和比旋光度入射光透射光样品管2.旋光仪钠光灯平面偏振光光平面旋转起偏镜样品管检偏镜旋光性使偏振光偏振面旋转的能力旋光度：使偏振光偏振面旋转的角度旋光方向:右旋,+;左旋,-比旋光度3.比旋光度：旋光度;[]：比旋光度;t：温度;：光波长;c：样品浓度/g/ml;l:样品管长度/dm+3.79(乙醇，5%)三、对映异构现象与分子结构的关系酒石酸钠铵晶体早期发现1848年巴斯德1、不对称碳、手性碳、手性分子不对称碳：饱和碳原子上连有互不相同的四个原子或原子团

3、，用*表示。手性：如果物质的分子和它的镜像不能重合，和我们的左右手相像，那么把物质的这种特征称为手性。手性分子：具有手性的分子。*乳酸标出手性碳(ChiralCarbon)**毒芹碱*2、对映体(Enantiomers)非叠加镜面对映体镜面一对对映体（互为镜像）对映体3、手性和对称因素微观分子也像许多宏观物体一样，具有对称性，存在对称因素。如“足球分子”C60：含20个正六边形和12个正五边形C60C70C-60C60分子的手性（而不是手性碳）是其具有旋光性和对映异构现象的充分必要条件要从分子模型判断分子手性，虽然直观，但很麻烦。因而从微观分子的对称性入手。1）对称面该分子

4、的对称面即分子平面对称面():凡有对称面的分子，不具旋光性，也没有对映异构体。思考题苯或环己烷分子有多少个对称面？2）对称中心有对称中心的分子不具手性，无旋光性3）对称轴（Cn）Cn(n＝360。/旋转度数)叫n重轴。对称轴不能作为分子有无光学活性的判据。正n边形有n重对称轴一般地说，物质分子凡在结构上具有对称面或对称中心的，就不具有手性，也就没有旋光性。反之，同时不具有对称面和对称中心的，分子就有手性和旋光性。§4.2构型的R、S命名1955年，Cahn－Ingold－Prelog，提出次序规则。按照次序规则确定手性碳原子所连四个基团的优先次序，假定为①>②>③>④,如

5、果除最小（优先次序排在最后）的基团外，从最小基团的对面观察，其它三个基团按顺时针排列的为R型，逆时针排列的为S型。构型的标定基团优先顺序单原子取代基按原子序数大小，原子序数大较优基团；同位素质量数大优先；多原子取代基第一个原子相同，依次比较与其相连的其它原子；含参键、双键的基团，假设双键碳分别与2个碳相连。双、三键碳原子实例（1）实例（2）RS实例（3）(2S,3R)-2,3-二氯丁烷(2R,3R)-2,3-二氯丁烷(2S,3S)-2,3-二氯戊烷对映体内消旋体实例（4）构型标定实例1,2-二取代环丙烷§4.3含手性碳原子化合物的对映异构Fischer式一、构型的表示方法F

6、ischer投影式的画法及其含义把横向的基团朝外，竖向的朝里。编号小的基团（主要官能团）朝上。用光对准分子模型垂直纸面照射，手性碳用十字交差点表示。Fischer投影式“横外竖里”或“拥抱式”Fischer投影式的转换规则（一）不能离开纸面翻转;翻转180。,变成其对映体。Fischer投影式的转换规则（二）在纸面上转动90。(180。)，变成其对映体(构型不变)。保持1个基团固定，而把其它三个基团顺时针或逆时针地调换位置，构型不变。Fischer投影式的转换规则（三）任意两个基团调换偶数(奇数)次，构型不变(改变)。举例（对照模型）二、含1个手性碳原子(有1对对映体)等量

7、一对对映体的混合物1、对映体对映体——互为物体与镜象关系的立体异构体含有一个手性碳原子的化合物一定是手性分子，含有两种不同的构型，是互为物体与镜象关系的立体异构体，称为对映异构体（简称为对映体），又称为旋光异构体。2．对映体与外消旋体物理性质和化学性质一般都相同，比旋光度的数值相等，仅旋光方向相反。在手性环境条件下，对映体会表现出某些不同的性质，如反应速度有差异，生理作用的不同等。外消旋体:等量的左旋体和右旋体的混合物，一般用（±）来表示。对映体的异同点:外消旋体与对映体的比较（以乳酸为例）：旋光性物理性质化学性质