《对映异构现象》ppt课件

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1、对映异构现象的发现§3－4对映异构现象1848年Pasteur（巴斯德法国化学家）在显微镜下用镊子将外消旋酒石酸拆分成右旋和左旋酒石酸。§3.4.1含手性碳原子化合物的对映异构体1861年Butlerov（布特列洛夫俄国化学家）在德国自然科学代表大会上作了《论物质化学结构》的报告从而建立了化学结构学说，说明了产生同分异构现象的原因是化学结构的不同。1874年Van’tHoff（范特霍夫荷兰化学家）和LeBel（法国化学工艺师）独立地提出了“碳原子正四面体假说”，创立了立体化学的基础。1931年Páuling（鲍林美国化学家）和Slater提出了杂化轨道理论，解决了价键的方向性问题。岁

2、月流逝，经无数科学家坚苦卓绝的奋斗，揭开了化合物同分异构的“神秘面纱”。一、手性分子的概念手性把左手放到镜子面前，左手的镜像与右手相同，左、右手的关系——相对映而不重合。手性：物质与镜像相对映而不重合的性质称为手性或手性征。手性分子：具有手性的分子称为手性分子或手征分子。手性分子最大特征是具有旋光性。非手性分子：不具有手性的分子称为非手性分子。判断分子的手性：分子与其镜像重合称为非手性分子；分子与其镜像不重合称为手性分子。2.分子的手性中心乳酸分子的两个模型是实物与镜像的关系，相对映而不能重合，即乳酸分子有手性，是手性分子。乳酸分子的中心碳原子上连有四个不同的原子和基团（—H,—CH

3、3,—OH和—COOH），具有不对称性。称为不对称碳原子或手性碳原子，用“*”表示。它是分子的不对称中心或手性中心。3.对映异构现象两个乳酸的分子式相同，分子构造也相同，但分子中原子和基团在空间排列不同，形成实物与镜象的关系，这种现象称为对映异构现象；具有对映异构现象的分子称为对映异构体。二、分子的手性与对称性1.对称面能把分子切成互为镜像的两半的平面，称为分子的对称面，常用σ表示，如下图：甲烷CH4有六个对称面，即通过四面体每条棱与中心碳原子的平面。三氯甲烷CHCl3有三个对称面，即通过四面体和氢原子相连的每条棱与中心碳原子的平面。苯分子有七个对称面，即通过正六边形对边中点与分子平

4、面垂直的三个平面，通过正六边形对角与分子平面垂直的三个平面，另一个是六个碳原子六个氢原子所在的分子平面。顺1,3-二甲基环丁烷有两个对称面，即通过四边形对角与四边形平面垂直的两个平面。顺1,3-二甲基环丁烷有两个对称面，即通过四边形对角与四边形平面垂直的两个平面。丙酸有一个对称面，即通过羧基、C2及甲基所在的平面。2.对称中心若分子中有一点“i”，分子中任何一个原子或基团与i点连线，在其延长线的相等距离处都能遇到相同原子或基团，i点是该分子的对称中心。如图：苯、反-1,3-二甲基环丁烷和反-2,3-二氯-2-丁烯都有对称中心。3.对称轴Cn以设想直线为轴旋转360。/n，得到与原分子

5、相同的分子，该直线称为n重对称轴（又称n阶对称轴）。4.交替对称轴（旋转反映轴）结论：A.有对称面、对称中心、交替对称轴的分子均可与其镜象重叠，是非手性分子；反之，为手性分子。至于对称轴并不能作为分子是否具有手性的判据。故：分子的手性是对映体存在的必要和充分条件。∴既无对称面也没有对称中心的，一般可判定为是手性分子。B.大多数非手性分子都有对称轴或对称中心，只有交替对称轴而无对称面或对称中心的化合物是少数。1、手性碳构型表示§3.4.2手性碳的构型表示式与标记手性碳的构型表示要求能把分子中的原子或基团在空间的排列清楚而简洁地表示出来。手性碳构型表示式有三种：(1)球棒式：把碳原子、与

6、碳相连的原子或基团画成球，标出化学符号，用棒表示共价键。这种表示清楚、直观，但书写麻烦。(2)立体透视式：手性碳放在纸面上，粗实线或楔线连接的原子或基团在纸面前，用虚线连接的在纸面后，用细实线连接的在纸面上。这种表示清楚、直观，但书写也较麻烦。(3)费歇尔投影式：以手性碳为中心，竖放的基团在纸面后面，横放的基团在纸面前面，习惯上把碳链放在竖放位置，编号小者在上端。然后向纸面投影，用实线表示共价键，相交处为C*。C*不写出来，其余四个基团写出来。这种表示清楚，书写也比较方便，是经常使用的表示方法。“横前，竖后，点平面”。手性碳构型有两种标记方法，在命名时写在名称前。2、手性碳构型的标记

7、（1）D/L标记法(相对构型）D-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛注：D、L与“+、-”没有必然的联系在费歇尔投影式中，手性碳上的—OH在右边的构型(Ⅰ)规定为D型，—OH在左边的构型(Ⅱ)是L型。其他化合物，在保持手性碳构型不变的化学转化过程中，由D型甘油醛转化来的化合物都是D型的；由L型甘油醛转化来的化合物都是L型的。（2）R/S构型标记法（绝对构型）R/S标记法是广泛使用的一种方法。把手性碳连接的四个原子或基团a、b、c、d按“顺序规则”排列，若a>