《立体异构》PPT课件

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1、第十章立体异构第一节构象异构一、乙烷的构象和构象异构构象异构：由于单键的自由旋转使分子中的原子或原子团在空间产生不同的排列形式。由于单键的自由旋转，乙烷可以有无数的构象优势构象是交叉式二、丁烷的构象对位交叉式部分重叠式邻位交叉式全重叠式稳定性顺序：对位交叉式>邻位交叉式>部分重叠式>全重叠式三、环己烷的构象（一）环己烷的构象保持正常键角，无角张力的构象有船式和椅式。椅式船式半椅式E椅式构象为最稳定构象（二）环己烷中的平键和直键直键——与分子对称轴平行的键。简称a键。平键——与对称轴成109.5O夹角的键。简称e键。在环己烷中，每个

2、碳原子都有一个a键和一个e键，当环己烷椅式构象相互翻转时，a键和e键同时转变。（三）环己烷衍生物的构象1.连有一个取代基（1）取代在a键上受到3a、5a上的H的拥挤，产生斥力，能量升高。（2）取代在e键上无空间拥挤现象，无斥力产生，稳定性好。四、十氢萘的构象十氢萘反式构象比较稳定，顺反两种构象能量相差8.7kJ·mol-1为书写方便，十氢萘也常用平面式表示第二节顺反异构一、产生顺反异构的条件分子中存在限制旋转的因素，如双键或脂环。每个不能自由旋转的碳原子必须连有2个不同的原子或原子团。顺-1,2-环丙二甲酸熔点137℃反-1,

3、2-环丙二甲酸熔点178℃二、顺反异构的命名顺反命名法2个相同原子或原子团处于π键或脂环平面同侧的异构体称为顺式，处于异侧的称为反式。Z、E命名法先根据次序规则确定连接在双键碳原子上的原子或原子团的大小顺序。当2个较大的原子或原子团在双键的同侧时，为Z构型，在异侧的为E构型。例子：若a>b，d>e，则它们的构型分别为次序规则与双键直接相连的原子按原子序数大小排列，序数大的为大基团；同位素按质量大小排列（如D>H）如与双键碳直接相连的2个原子相同，则向外延伸，比较其次相连原子的原子序数，以确定原子团的大小序数。当与双键相连的为

4、不饱和基团时，如，则看作碳2次与氧相连。例如举例第三节对映异构对映异构的定义两个分子成镜面对称，但又不能完全重叠，我们把这两个分子称为一对对映体，它们成对映异构（或旋光异构）。偏振光：仅在同一平面上振动的光一、物质的旋光性旋光性：物质可使偏振光振动平面旋转的性质。具有旋光性的物质叫旋光性物质。（右旋体＋、左旋体-）旋光性物质使偏振光振动平面旋转的角度即旋光度，用“”表示。旋光度与什么有关呢？ρ(质量浓度)增大，也增大L(测定管的长度)增大，也增大∴正比于ρ和L＝K×ρL（K是比例常数）我们定义K为比旋光度[],[]=

5、/(ρL),D为钠光波长，T为测量时的温度。测定比旋光的大小可以鉴别旋光性物质二、旋光性与分子结构的关系（一）分子的手性与旋光性手性：实物与镜像不能完全重叠的性质叫手性。具有手性的分子叫手性分子。只有手性分子才有旋光异构现象。有机化合物分子具有手性最普遍的因素有手性碳C*手性碳原子是指连接4个不同的原子或原子团的碳原子乳酸有两种构型（如下），它们互为实物与镜象，称为对映体，等量的这两种构型的混合物称为外消旋体。1.什么是外消旋体、对映体？对映体的构型一般采用费歇尔（Fisher）投影式表示：主链放在竖键上，编号最小的碳原子放在上

6、端。竖键连接的原子或原子团表示伸向纸的后方，横键连接的原子或原子团表示伸向纸的前方。2.如何表示对映体的构型？实例展示COOHCH3HOHHOH同一构型CH3COOHHCH3COOH构型改变OHFisher投影式只能在纸面上转180℃，才不至于改变其构型，不能在纸面上转动90℃，不能离开纸面任意旋转。只有把它转化为立体结构才能随意旋转。一个分子有无手性主要看它是否有对称面和对称中心。3.如何判断一个分子是否有手性？有手性碳是物质有手性的通常因素之一。有些分子尽管有手性碳，但他们没有手性。例如右图是酒石酸的一个异构体像这种分子，虽有

7、手性碳，但因有对称因素使旋光性在内部抵消，成为无旋光物质，称为内消旋体。判断一个分子是否有手性要看它有没有对称因素，而手性碳只是构成分子具有手性的一个最通常的因素。判断下列分子有无旋光性1.相对构型标记法相对构型：以甘油醛为标准人为规定的构型标记方法（D、L标记法）：以甘油醛的构型为比较标准，人为的规定：C*的羟基投影在右边的称为D-型，在左边的称为L-型。其他物质与之比较则可确定其构型。D-、L-表示的是化合物的构型，并不表示旋光方向，旋光方向用（+）和（-）表示旋光性物质的旋光方向与构型之间没有固定的关系。例如（二）旋光异构体

8、构型的标记方法2.R、S标记法：（1）将C*所连的四个基团按原子序数大小依次排列成序：a>b>d>e（次序规则同Z、E命名法）（2）把原子序数最小的原子团e放在最远端，其它原子团朝着观察者。（3）观察a、b、d的排列顺序，呈顺时针方向为R-构型，呈