有机化学第06章对映异构

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1、第六章对映异构StereochemistryEnantiomerism本章提纲立体化学、立体异构体的定义和分类旋光性和手性分子的手性和对称性★含手性碳原子的手性分子★消旋体、拆分和不对称合成立体异构体的定义：分子中的原子或原子团互相连接的次序相同，但在空间的排列方向不同而引起的异构体。立体化学是有机化学的重要组成部分.它的主要内容是研究有机化合物分子的三维空间结构(立体结构),及其对化合物的物理性质和化学反应的影响.立体化学、立体异构体的定义和分类几何异构体旋光异构体立体异构体stereomers构型异构体conf

2、igurational构象异构体conformational{分类{由双键引起的顺反异构环引起的顺反异构构造异构、构型异构和构象异构是不同层次上的异构。其中构造异构属于较低层次的异构形式，其次为构型异构，而构象异构是较高层次的异构形式。其中低层次异构形式通常包含较高层次的异构形式。对映异构体enantiomerism旋光性和手性1旋光性(opticalactivity)偏振光（Plane-polarizedlight）普通光通过尼科尔棱镜形成的只在一个方向上传播的平面光旋光物质：具有光学活性(旋光性)的物质。2.旋

3、光性（光学活性opticalactivity）物质能使偏振光发生偏转的性质3.旋光仪polarmeter：定量测量液体或溶液的旋光程度的仪器4.旋光度（observedrotation）旋光活性物质使偏振光振动平面旋转的角度，用“”表示左旋：使偏振光平面向左旋称左旋，用“l”或“–”右旋：使偏振光平面向右旋称右旋，用“d”“﹢”影响旋光度的因素:(a)被测物质;(b)溶液的浓度;(c)盛液管长度;(d)测定温度;(e)所用光的波长对映体是一对相互对映的手性分子,它们都有旋光性,两者的旋光方向相反,但旋光能力是相同

4、的.5.比旋光度（specificrotation）在一定温度和波长条件下，样品管长度为1dm,样品浓度为1g·ml-1时测得的旋光度。比旋光度只决定于物质的结构.各种化合物的比旋光度是它们各自特有的物理常数.D-钠光源，波长为589nmT-测定温度，单位为℃-实测的旋光度l-样品池的长度，单位为dmc-为样品的浓度，单位为g·ml-1对映体和手性LouisPasteur(1822-1895.9.25)法国微生物学家、化学家，近代微生物学的奠基人。1848年得到的酒石酸盐晶体生活中的对映体镜象井冈山风景桂林风情左

5、右手互为镜象在立体化学中,不能与镜象叠合的分子叫手性分子,而能叠合的叫非手性分子.镜象与手性的概念一个物体若与自身镜象不能叠合,叫具有手性.左手和右手不能叠合左右手互为镜象在有机化学中,凡是手性分子都具有旋光性(有些手性分子旋光度很小);而非手性分子则没有旋光性.不对称碳原子不对称碳原子:(asymmetriccarbonatom)与四个互不相同的基团相连的碳原子叫不对称碳原子﹡.不对称碳原子是一种手性中心,但手性中心不一定是不对称碳原子.有不对称碳的分子不一定是手性分子.C*饱和碳原子具有四面体结构.(sp3杂化

6、)例:乳酸(2-羟基丙酸CH3-CHOH-COOH)的立体结构：乳酸的分子模型图两个乳酸模型不能叠合乳酸的两个模型的关系象左手和右手一样,它们不能相互叠合,但却互为镜象.1对称性和对称元素分子的手性与对称性因素——设想分子中有一条直线,当分子以此直线为轴旋转360º/n后,(n=正整数),得到的分子与原来的分子相同,这条直线就是n重对称轴.有2重对称轴的(2-丁烯)1对称轴(旋转轴)Cn线型分子有C∞对称轴找出下列化合物的对称轴.——设想分子中有一平面,它可以把分子分成互为镜象的两半,这个平面就是对称面.如:2对称

7、面(镜面)不在对称面上的原子数一定为偶数。下列化合物有几个对称面σ?——设想分子中有一个点,从分子中任何一个原子出发,向这个点作一直线,再从这个点将直线延长出去,则在与该点前一线段等距离处,可以遇到一个同样的原子,这个点就是对称中心.有对称中心的分子3对称中心i找出下列化合物的对称中心——设想分子中有一条直线,当分子以此直线为轴旋转360º/n后,再用一个与此直线垂直的平面进行反映(即作出镜象),如果得到的镜象与原来的分子完全相同,这条直线就是交替对称轴.4交替对称轴(旋转反映轴Sn)Cn+有4重交替对称轴的分

8、子5甲烷及其衍生物的对称性4个C33个C26个甲烷衍生物的对称性C(aaab)型1C3+3C(aabb)型1C2+2C(aabc)型1C(abcd)型无对称因素A:非手性分子——凡具有对称面、对称中心或交替对称轴的分子.B:手性分子——既没有对称面,又没有对称中心,也没有4重交替对称轴的分子,都不能与其镜象叠合,都是手性分子.C:对称轴的有无对分子是