清华大学李艳梅有机化学课件第五章-立体化学

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1、Chapter5Stereochemistry第五章立体化学OrganicChemistryA(1)ByProf.LiYan-MeiTsinghuaUniversityContent5.1Introduction5.2Moleculewithoneasymmetriccarbon5.3Moleculewithtwoasymmetriccarbon5.4Moleculewithmorethantwoasymmetriccarbon5.5Cycliccompound5.6Otherchiralmolecules5.7Measureofpolarityandreslutionofracemiccom

2、pounds5.1.1ChiralityNicol5.1IntroductionPlane-polarizedlight平面偏振光（偏振光）NicolLightsourceNon-chiralcompounds,likewater该化合物“无旋光性”“无光学活性”NicolLightsourceChiralcompounds,likelacticacid该化合物具有“旋光性”为“旋光物质”或“光活性物质”偏转角旋光度物质的旋光性：物质使偏振光振动平面发生旋转的性质Specificrotation比旋光度[α]=100α/(cl)[α]D25=100α/(cl)D:theDlineofasodi

3、umlamp(λ=589.6nm)ThePolarimeterα：旋光度c：样品的浓度（100mL溶液中样品的克数）l：盛液管的长度（单位：cm）5.1.2AsymmetriccarbonatomInthe19thcentury,severalasymmetriccrystalswerediscovered.Also,thesolutionsobtainedfromtheasymmetriccrystalswereasymmetric.LouisPasteur什么样的化合物具有旋光性？notsuperposableChirality手性晶体结构中缺少某种对称因素，导致实物与镜像互不重合从而推测

4、具有手性的分子，其结构中也因缺少某种对称因素，导致实物与镜像互不重合判据：实物与镜像不能重合分子具有手性充分且必要1874NewzealandVan’tHoffThecarbonatomlinkingfourdifferentgroupsoratomsiscalledan“asymmetriccarbon”.Asymmetriccarbon不对称碳原子：与四个互不相同的一价基团相连接的碳原子。加“*”表示Ifansymmetriccarboncanbesubstitutedandbecomesasymmetric,itiscalleda“prochiralcarbon”.Prochiralca

5、rbonAnymoleculewithsuchacarbonmolecule,whichislinkedtofourdifferentgroupsoratoms,showssomechirality.StereocenterVan’tHoff认为含有不对称碳的分子具有旋光性。优点：使用方便缺点：很多例外有些分子中存在不对称碳，但却无手性：有些分子中没有不对称碳，但却有手性：5.1.3SymmetricelementHowtojudgechiralityofamoleculeAmoleculeisnottallywithitsenantiomorphism.Butmoleculeswithtwo

6、asymmetriccarbonsmaybesymmetric.Amoleculewithoutasymmetriccarbonmaybechiral.Ifamoleculelackssomespecializedsymmetricelement,themoleculeshowschirality.结构中缺少某种对称因素是该分子具有旋光性的原因。AsymmetricaxisC2C3C3分子中的对称因素：对称轴Cnn：轴的阶Cn表示该结构具有n重轴。当分子绕该轴转动3600/n的角度后，得到的构象与原分子完全一致。当分子绕该轴转动一周，可得n个与原始构型无法区别的等价构型。C2C31234C8P

7、lanesofsymmetric(mirrorplane)σCHHHHFourplanesofsymmetricinthemolecule对称面：假如有一个平面可以将分子分割成两部分，而其中一部分正好是另一部分的镜象，这个平面就是分子的对称面。symmetricplane:thepaperplaneaninfinitudeofsymmetricplanesSymmetriccentre对称中心