第1章 立体化学.ppt

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1、第1章立体化学11立体化学中的几个基本概念同分异构官能团种类异构几何（顺反）异构21.1立体异构:构造相同,分子中原子或基团在空间的排列方式不同。。立体异构31.偏振光光波振动方向与光束前进方向关系示意图普通光1.2物质的旋光性平面偏振光：通过Nicol棱镜，仅在一个平面上振动的光。42.旋光仪53.旋光性结论：物质有两类：（1）非旋光性物质——不具有旋光性的物质，叫做非旋光性物质。（2）旋光性物质——能使偏振光振动面旋转的性质，叫做旋光性；具有旋光性的物质，叫做旋光性物质。6●旋光性物质使偏振光旋转的角度，称为旋光度，以“α”表示。●旋光度“α”是一个常量，它

2、受温度、光源、浓度、管长等许多因素的影响，为了便于比较用常比旋光度[α]来表示：旋光方向顺时针，右旋，以“+”表示逆时针，左旋，以“-”表示4.旋光度7●当C=1g/ml，L=1dm时，旋光度即为比旋光度。●若所测物质为纯液体，C为液体的密度d。●最常用的光源是钠光（D），λ=589.3nm。●溶剂不同也会影响物质的旋光度。因此在不用水为溶剂时，需注明溶剂的名称。例如，右旋的酒石酸在5%的乙醇中其比旋光度为：=+3.79(乙醇，5%)。5.比旋光度81.3对映异构体和手性左手镜右手左手的镜像是右手——对映关系左、右手对映而不能重合，这种性质称为——“手性”。1.

3、手性9任何物体都有它的镜像。一个有机分子在镜子内也会出现相应的镜像。实物与镜像相应部位与镜面具有相等的距离。实物与镜像的关系叫对映关系。10具有对映而不能重合关系的立体异构体，互称为对映异构体（简称对映体enantiomers），如乳酸。2.对映异构体11有对映异构体的分子称为手性分子（Chiralmolecule），或称分子具有手性(chirality).乙醇没有对映体，因此是非手性分子。CH3HHOHCOHH3CHCO2HC*CH3HHOCO2HC*非手性分子手性分子与4个不同基团相连的碳原子称为手性碳原子(常用*C表示),正是这种碳原子使乳酸分子产生了手性

4、。*C只是手性原子(又称手性中心)的一种。1.手性分子122旋光性与分子结构的关系2.1手性与对称性要判断一个分子是否具有手性可以从考察这个分子有无对称因素（symmetryofelements）入手。如果分子中没有对称面或对称中心，则该分子是手性分子，存在对映异构体。1、对称面(m)假如有一个平面可以把分子切开成两部分，而一部分正好是另一部分的镜像，这个平面就是分子的对称面。具有对称面的分子与其镜像能够重合，因而无手性。丙酸分子的对称面132.对称中心若分子中有一点P，通过P点画任何直线，如果在离P点等距离的直线两端有相同的原子或基团，则点P称为分子的对称中心

5、，简称为对称心。ClFFHHHHClP具有对称心的化合物和它的镜象能够重合，因此不具有手性.142.2对映异构体结构的表示方法1、立体结构式152、Fischer投影式[规定]投影时，与手性碳相连横向两个键朝前，竖向两个键向后（“横前竖后”），交叉点为手性碳。一般将主碳链放在竖直线上，把命名时编号最小的碳原子放在上端。16COHCHOHCH2OHFischer投影式CHOHCHHO2OH(+)-甘油醛COOHHHHOOHHOOCFischer投影式CO2HCO2HOHHOHH(+)-酒石酸17比较投影式时必须遵守下列规则：（1）将投影式在纸平面上旋转180°，仍

6、为原构型。（2）任意固定一个基团不动，依次顺时针或反时针调换另三个基团的位置，不会改变原构型。18（3）对调任意两个基团的位置，对调偶数次构型不变，对调奇数次则为原构型的对映体。例如：192.3对映异构体构型的命名1、构型的D/L命名法选择甘油醛作为标准，并人为地规定它的构型。规则：在严格的Fischer投影式中，C*上取代基处于右侧为D-构型；处于左侧为L-构型。D、L与“+、-”没有必然的联系。前者是相对的，后者是绝对的。202、构型的R/S命名法（IUPAC命名法）A.三维结构：●1970年根据IUPAC的建议，旋光异构体的命名采用R、S法。①按次序规则将

7、手性碳原子上的四个基团排序；②把排序最小的基团放在离观察者眼睛最远的位置；③观察其余三个基团由大→中→小的顺序，若是顺时针方向，则其构型为R（R是拉丁文Rectus的字头，是右的意思），若是反时针方向，则构型为S（Sinister,左的意思）。21B.Fischer投影式：结论：当最小基团处于横键位置时，其余三个基团从大到小的顺序若为逆时针，其构型为R；反之，构型为S。22结论：当最小基团处于竖键位置时，其余三个基团从大到小的顺序若为顺时针，其构型为R；反之，构型为S。23直接根据Fischer投影式命名的简便方法介绍：COOHCOOHHOHHOHCH3CH3C

8、H2ClHHOCH2Cl