《立体化学》PPT课件

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1、第四章立体化学第一节同分异构分类构型异构几何异构旋光异构对映体非对映体第二节物质的旋光性一、平面偏振光传播方向振动方向偏振光单色光方解石(Nicolprism)二、旋光性与比旋光度平面偏振光物质右旋左旋比旋光度的定义：第三节化合物的旋光性与其结构的关系一、概念1、手性(chiral):实物与镜像不能重合。2、非手性(achiral):实物与镜像相互重合。3、手性分子：分子与其镜像不能重合的化合物。4、手性分子与其镜像互为对映体。5、一对对映体包括一个左旋体与一个右旋体，其比旋光度绝对值相等，但旋

2、光方向相反。6.旋光异构体：旋光性不同的立体异构体。7、分子有手性，则物质具有旋光性。8、对称分子(分子内部存在对称因素)无手性，不对称分子才有手性。乳酸构型式：mirror•两个互为镜像关系又不能相互重合的乳酸分子一对对映体三种乳酸：（右旋体）（左旋体）（外消旋体）合成乳酸的过程①②racemic(±)或dl-二、手性（不对称）碳原子C*1.定义：碳原子上连有四个不同原子或基团者。2、含一个C*的分子：一对对映体*FischerFischer投影式：COOHHCH3HOHOHCH3COOH★F

3、ischer投影式规则：1、横前竖后；2、“+”字交叉点代表C*；3、碳链摆在垂直线上，编号最小碳原子置于上端；4、平面图形反映立体结构。●注意事项：1、投影式可在纸平面上任意转动（1800×n),构型保持不变；2、在纸平面上旋转900的奇数倍后，将得到其对映体。3、将投影式中任意两基团互换偶数次，其构型保持不变；若互换奇数次，则得其对映体。(+)(-)★第四节相对构型与绝对构型一、相对构型1、以(+)与(-)—甘油醛作为旋光性物质构型的比较标准;2、在投影式中，甘油醛C*上–OH排在水平线右侧

4、者为D型；–OH排在水平线左侧者为L型。▲4、当一种旋光性物质发生化学反应时，只要与C*直接相连的任何一个化学键不曾断裂，则其C*的构型不变。3、标准物质的构型规定后，其他旋光性物质的构型通过化学转变的方法与标准物质镜像关联来确定。例如：二、绝对构型（1970）1、R/S构型系统命名法：(1)将C*上四个基团按顺序规则排序；(2)将排在最后的基团摆在离观察者最远处；(3)按“最优先—第二优先—次后”对基团排序，顺时针排列者为R构型；逆时针排列者则为S构型。视线方向★2、Fischer投影式表示的

5、分子构型视线方向(R)-甘油醛3、经验规则（对fischer投影式）（1）“小”在左右反原向；（2）“小”在上下同原向。例：例：说明：R/S与D/L构型表示法无内在联系。第五节含不同C*的分子一、含两个不同C*的分子例：2,3,4-三羟基丁醛＊[α]D-215°+215°熔点液体液体[α]D熔点－29.1°＋29.1°130℃130℃※(Ⅰ)与（Ⅱ）是一对对映体；(Ⅲ)与（Ⅳ）是另一对对映体；(Ⅰ)与（Ⅲ）、(Ⅳ）是非对映体；(Ⅱ）与（Ⅲ）、(Ⅳ）也是非对映体；◆非对映体不呈镜像对映关系，且理化

6、性质存在差异。二、含两个相同C*的分子例：酒石酸（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）※对称面酒石酸几种立体异构体的理化性质酒石酸熔点比旋光度溶解度密度pka1(+)168~170+120139.01.75982.93(-)168~170-120139.01.75982.93meso146~1480125.01.66663.20(±)206020.61.78802.96三、含多个C*的分子1、含n个不同C*时，理论上存在2n个立体异构体；2、分子中存在相同C*时，将产生mesocompound，且立体异构体数

7、目将少于2n个。理论值：28=256胆甾醇第六节不含手性C*的手性分子一、丙二烯型化合物sp2sp2α--αα--α2.联芳香烃化合物(R)-(+)-1,1’-联二萘酚(S)-(-)-1,1’-联二萘酚3.螺环化合物第六节手性化合物的制备一、手性源合成以天然手性物质[如(+)-酒石酸、(+)-乳酸、(+)-抗坏血酸等]为原料，通过构型保持或构型转化等化学反应合成新的手性化合物的方法。二、化学拆分法1、以经典的化学反应合成含C*的化合物时，得到的产物通常是外消旋的。(R)-2-羟基丙腈(S)-2-

8、羟基丙腈2、拆分(resolution)：将外消旋体分成单一对映体的过程。3、化学拆分：用等物质量的手性物质(拆分剂)与外消旋体作用生成非对映体，利用它们性质上的差异将其分离。(R)(S)（±）乳酸(+)-1-苯基乙胺(R,R)-盐(S,R)-盐例如：乳酸的拆分重结晶分离三、不对称合成1、概念：将分子中的潜在手性单元，通过反应转变成手性单元，并产生不等量的旋光异构体的过程。2、潜在手性单元：含有sp2杂化碳原子的化合物，如羰基化合物和烯烃等含有双键的化合物，其双键的两个面是等同的。当从不同的面引