《对映异构》PPT课件(I)

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1、第四章对映异构立体化学立体化学主要研究分子的立体结构（三维空间结构）及其立体结构对其物理性质及化学性质的影响。立体异构是指具有相同的分子式、相同的原子连接顺序，不同的空间排列方式引起的异构。立体异构包括顺反异构、对映异构、构象异构。本章主要讨论对映异构.同分异构构造异构立体异构碳架异构官能团位置异构官能团异构互变异构（特殊的官能团异构）构象异构构型异构顺反异构对映异构4.1手性和对映体1.对映异构现象和手性手性——实物和镜像不能叠合的现象。1848年，巴斯德手性分子——不能与镜像叠合的分子。互为镜像或左右手关系的两个构型

2、异构叫做对映异构体。这种现象为对映异构现象.2.手性分子的判断手性分子具有手性的实质是分子具有不对称性。分子有对称性，可以与其镜象重叠，此种分子不存在对映异构体，叫做非手性分子。造成分子具有手性或不对称性的直接原因是分子中存在着不对称因素，如不对称中心。可以从判断分子是否有对称性来判断分子是否有手性。而分子是否有对称性取决于分子是否有对称因素。对称因素:（1）对称面（镜面）（2）对称中心手性分子的判断：一般来说，只要分子即没有对称面，又没有对称中心，就可以初步断定它是个手性分子。凡手性分子，必有互为镜像的构型，即存在对映

3、异构体（简称对映体）。分子的手性是存在对映体的必要和充分条件。3.对映体的性质对映体之间结构差别很小,它们具有相同的沸点,熔点,溶解度,密度,折光率,光谱等,对映体之间在物理性质上的不同，只表现在对偏振光的作用不同。4.2物质的旋光性和比旋光度偏振光——只在一个方向上振动的光。旋光性——能旋转偏振光振动方向的性质。旋光性物质（光活性物质）——具有旋光性的物质。右旋物质（顺时针旋转）：用“d”、“+”表示左旋物质（反时针旋转）：用“l”、“-”表示旋光度—偏振光振动方向的旋转角度，用“”表示凡手性分子,都具有旋光性.对映

4、体对偏振光的作用不同就表现在两者的旋光方向相反,即一个对映体是右旋的,另一个是左旋的.但旋转的角度相同.所以,对映异构又称为旋光异构.旋光仪:比旋光度:溶液:纯液体:C—浓度(g/ml)l—管长(dm)比旋光度是旋光性物质的物理常数.4.3含有一个手性碳原子的化合物的对映异构1.手性碳原子直接与四个不相同的原子或原子团相连接的碳原子称为不对称碳原子,或手性碳原子.通常用“*”标出.分子含有手性碳原子,就有可能有手性.2.含有一个手性碳原子的化合物的对映异构含有一个手性碳原子的分子一定是个手性分子,有旋光性,存在一对

5、对映体。例如：CH3CH(OH)COOH*右旋乳酸：D=+2.6omp.=53oC（肌肉运动产生）左旋乳酸：D=–2.6omp.=53oC（葡萄糖发酵产生）3.外消旋体外消旋体：等量对映体相混合而形成的混合物.外消旋体无旋光性,其他性质也与单纯旋光体不同.用化学合成方法得到的乳酸：没有旋光性、mp.=18oC——等量右旋乳酸和左旋乳酸的混合物外消旋体是混合物,但不能用一般的物理方法分开.外消旋乳酸：=0mp.=18oC4.4构型的表示法,构型的确定和构型的标记1.构型的表示法横键向前竖键朝后一般

6、将碳链放在竖直方向，把氧化数最高的基团放在上面。2.构型的确定构型标准化合物:甘油醛(2,3-二羟基丙醛)指定为(+)指定为(–)未知构型化合物通过化学反应与甘油醛相关联：左旋乳酸与右旋甘油醛构型相同X光衍射法证明相对构型也正是绝对构型3.构型的标记(1)D–L标记法以甘油醛的构型为对照标准来进行标记.凡是与D-甘油醛构型相同的化合物,都叫做“D”型凡是与L-甘油醛构型相同的化合物,都叫做“L”型全称:D-(+)-甘油醛全称:L-(–)-甘油醛D型L型右旋甘油醛的构型定为D型左旋甘油醛的构型定为L型D-(+)-甘油醛D、

7、L只表示构型，不表示旋光方向。(2)R–S标记法根据手性碳原子所连接的四个原子或原子团在空间的排列来标记.手性碳原子所连接的四个原子或原子团根据次序规则排列,优先的在前,如:a>b>c>d将最小的d放在离观察者最远的位置,其余三个基团从a开始,沿者abc顺序画圈,若是顺时针的,则标记为R,若是反时针的,则标记为S.次序规则：1、与双键碳原子直接相连的原子按原子序数递减次序排列：I，Br，Cl，S，P，F，O，N，C，D，H2、直接相连的第一个原子相同，则比较其以后原子的原子序数。例:R–S标记法用于菲舍尔投影式:

8、最小基团d在竖立键上,只要依此将abc顺序画圈,顺时针为R,反时针为S.最小基团d在横键上,也依此将abc顺序画圈,但顺时针为S,反时针为R.例:乳酸分子中含有多个手性碳原子时,一一标出:则名称为:(2S,3R)-2,3-戊二醇RS注意:标记方法与旋光方向无关一个化合物经反应后,若构型保持不变,但R–S标