《立体化学基础》PPT课件

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1、第五章立体化学基础碳链异构官能团异构位置异构脂肪烷烃的构象异构环己烷构象异构顺反异构对映异构什么叫对映异构？（旋光异构）什么样的有机物有对映异构？如何书写和表征对映异构乳酸（2-羟基丙酸）镜子第一节概述一、平面偏振光和物质的旋光性1．平面偏振光光波是一种电磁波，它的振动方向与前进方向垂直。在光前进的方向上放一个（Nicol）棱晶或人造偏振片，只允许与棱晶晶轴互相平行的平面上振动的光线透过棱晶，而在其它平面上振动的光线则被挡住。这种只在一个平面上振动的光称为平面偏振光，简称偏振光或偏光。2．物质的旋光性能使平面偏振光振动平面旋转的性质称为物质的旋光性，具有旋光性的物

2、质称为旋光性物质。乙醇是非旋光性物质，乳酸是旋光性物质。右旋体：能使偏振光振动平面向右旋转的物质。用（+）表示。左旋体：能使偏振光振动平面向左旋转的物质。用（-）表示。旋光度：使偏振光振动平面旋转的角度，用α表示。二、旋光仪与比旋光度1.旋光仪测定化合物的旋光度是用旋光仪，旋光仪主要部分是有两个尼可尔棱晶（起偏棱晶和检偏棱晶），一个盛液管和一个刻度盘组织装而成。若盛液管中为旋光性物质，当偏光透过该物质时会使偏光向左或右旋转一定的角度，如要使旋转一定的角度后的偏光能透过检偏镜光栅，则必须将检偏镜旋转一定的角度，目镜处视野才明亮，测其旋转的角度即为该物质的旋光度α。如下

3、图所示：2.比旋光度[α]tλ是旋光性物质的一种物理参数。在一定条件下是一个常数。如：葡萄糖[α]tλ=+52.50蔗糖[α]tλ=+66.370三、对映异构与分子结构的关系（一）、手性（以乳酸CH3C*HOHCOOH为例来讨论）乳酸有两种不同构型（空间排列）为什么乙醇没有旋光性，而乳酸有旋光性？手性：实物和其镜像相似而不能重合的性质称为手性。两者不能重合手性分子镜像转180o手性分子：具有手性的分子叫做手性分子。手性碳——手性分子的特征连有四个不同基团的碳原子手性碳(chiralcarbon)手性中心(Chiralcenter)手性碳标记****例：*p132练习

4、题非手性分子两者互相重合非手性分子镜像转60o非手性分子：与镜像相重合（非手性分子不含有手性碳）转180o两者完全重合非手性分子两者不能重合手性分子和非手性分子、手性碳手性分子两者可以重合手性碳非手性分子四、分子对称因素物质分子能否与其镜象完全重叠（是否有手性），可从分子中有无对称因素来判断，最常见的分子对称因素有对称面和对称中心。（1）对称面假设分子中有一平面能把分子切成互为镜象的两半，该平面就是分子的对称面，例如：具有对称面的分子无手性。（2）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等距离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。例如

5、：结论：物质分子在结构上具有对称面或对称中心的，就无手性，因而没有旋光性。物质分子在结构上既无对称面，也无对称中心的，就具有手性，因而有旋光性。第二节对映异构和对映异构体一、含一个手性碳原子化合物的对映异构（+）乳酸(-)乳酸对映异构：分子式相同，原子或基团的连接顺序也相同，只是在空间的排列顺序不同，彼此互为实物与镜像关系，相似而不能重合的异构现象称为对映异构。又叫旋光异构。对映异构体：彼此互为实物与镜像关系，相似而不能重合的一对立体异构体称为对映异构体，简称对映体。（一）对映异构及其特点对映异构体特点1、都有旋光性。其中一个左旋体，另一个为右旋体。旋光度相等，方向

6、相反。所以又叫旋光异构体2、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：一对对映体等量混合后，得到没有旋光性的混合物称为外消旋体。小结：含一个手性碳原子的分子有一对对映体。1、对映异构体的书写：（费歇尔投影式）主链竖写，编号小的基团在上，手性碳在中间，虚线表示镜面，交换手性碳左右两个基团位置，成为一对对映体。（二）、对映异构体的书写(-)乳酸（+）乳酸简写使用费歇尔投影式时注意几点：（1）手性碳原子上连接的原子或基团，经奇次互换后，分子构型发生变化。经偶次互换后，分子构型不发生变化。其中，（1）与（2）互为对映异构体

7、，（1）与（3）为同一化合物。（2）费歇尔投影式不能离开纸面翻转，在纸面上旋转1800不改变分子构型。旋转90或2700，则改变分子构型。（3）费歇尔投影式保持一个基团不变，其它三个基团顺时针或逆时针旋转调换位置，分子构型不变，为同一化合物。（三）.对映体构型的命名（标记）构型和旋光方向没有直接关系。1、D/L-构型命名法：其中，D、L表示构型，（+）、（-）表示旋光方向，（+）为右旋，（-）为左旋，L-（+）乳酸D-(-)乳酸2、R/S-构型命名法要点：先排次序，后定方向，即先将手性碳原子所连的四个基团（a、b、c、d）根据次序规则a＞b＞c＞d排列，⑴、透视