第5.1节 手性分子与对映体

《第5.1节 手性分子与对映体》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第5章立体异构基础(solidisomerism)主要内容立体异构体手性分子和非手性分子、手性碳对映异构体和非对映异构体立体结构的表示方法2掌握立体异构、旋光异构、手性碳原子、手性分子、对映体、非对映体、外消旋体、内消旋体等基本概念。1熟悉有机化学中同分异构现象的分类；3学会判断对映体和非对映体、外消旋体和内消旋体的存在；4掌握构型标记法；学习要求第5.1节手性分子与对映体(chiralityandenantiomerism)一、同分异构体的基本概念及分类二、手性三、手性分子与对映体四、对称面与非手性分子五、判断对映体的方法立体化学(Stereochemistr

2、y)——以三维空间研究分子结构和性质的科学主要研究有机化合物的立体结构及其对化合物的物理与化学性质的影响.立体异构由原子或基团空间排列或取向不同所产生的异构现象。一、同分异构体的基本概念及分类分子式相同，但性质和结构不相同的化合物叫做同分异构体。这种现象叫做同分异构现象。有机化合物的同分异构现象分为两大类：结构异构(构造异构)和立体异构。同分异构的分类归纳为：1．构造异构(结构异构)(1)碳链异构由于分子中碳链的骨架不同而产生的同分异构现象叫碳链异构。产生的原因：由于分子中原子或原子团相互连结的次序和方式不同。分为：正丁烷异丁烷例如：(2)位置异构因取代基或官能

3、团在碳链上或碳环上的位置不同而产生的异构现象。例如：CH3CH2CH2OHCH3CH(OH)CH3丙醇异丙醇邻-甲苯酚间-甲苯酚对-甲苯酚(3)官能团异构CH3CH2OHCH3OCH3乙醇甲醚因分子中官能团不同而产生的异构现象。例如：CH3CH2CHOCH3COCH3丙醛丙酮(5)价键异构一种官能团异构体改变其结构成为另一种官能团异构体，互相迅速地变换，形成两种异构体的动态平衡。(4)互变异构例如：互变异构2．立体异构产生的原因：构造相同，由于分子中原子或原子团在空间的排列方式不同。分为构象异构和构型异构：构象异构：由于单键自由旋转而产生的立体异构。构象异构体可

4、通过单键旋转互相转换一般无法分离交叉式重叠式构型异构又包括顺反异构和对映异构(旋光异构)。构型是指一个特定立体异构体分子中的原子或基团在空间的排列方式。顺反异构：因共价键旋转受阻而产生的立体异构（不能相互转化）旋光异构：因分子中手性因素而产生的立体异构不可转换理论上可分离二、手性和手性分子手性(chirality)：实物和其镜像不能重叠的现象。手性饱和C原子具有四面体结构，可用四面体结构模型清楚表达。手性分子（chiralmolecules）：有手性现象的分子。两者不能重合手性分子镜像转180o连有4个不同原子或基团的饱和碳原子手性碳(chiralcarbon)

5、手性中心(Chiralcenter)用*表示*手性碳标记手性碳——手性分子的特征5-溴癸烷2-甲基环己酮乳酸α-羟基丙酸例如：一对互为镜像关系的乳酸分子的立体结构式乳酸分子中C2连着H、CH3、OH和COOH，则可得到两种结构的模型，无论把它们怎样放置，二者都类似左右手关系，不能使完全重叠。因此，它们并不是相同的。乳酸分子2种不同构型的特征(1)2个立体异构体之间彼此相似而不能完全重叠；(2)2个立体异构体之间呈实物和镜像相互对应关系（左右手关系）。分子的手性(chirality)——物质分子互为实物和镜象关系（象左手和右手一样），彼此不能完全重叠的特征。三、手

6、性分子和对映体具有手性的分子叫做手性分子。和4个不相同的原子或原子团相连的碳原子称为手性碳原子（手性中心），常用“C*”表示。含有1个手性碳原子的有机化合物分子一般具有手性，是手性分子。对映体一个手性碳原子所连的4个不同原子或基团在空间具有2种不同的排列方式，它们彼此互为镜像关系，又不能重叠的一对立体异构体，互为对映异构体（简称对映体）。含有1个手性碳原子的化合物必定是手性化合物。含有1个手性碳原子的化合物只有一对对映体。镜面一对对映体（互为镜像）对映体2-氯丁烷四、对称面与非手性分子对称面：2个H连线的中点、CH3和Cl可组成一个平面；该平面把分子分为对称的互

7、为镜象两半。氯乙烷分子无手性，非手性分子。CH3-CH2-Cl假如有一个平面可以把分子分割成两半，而这两半互为镜像，那么这个平面就是分子的对称面。对称面丙酸存在对称面，无手性，非手性分子CH3-CH2-COOH氯溴甲烷有对称面，非手性分子结论：具有对称面的分子无手性，不具有旋光性，也没有对映异构体。有机化合物分子具有手性的最常见原因是：存在手性碳原子(不是唯一的原因)。但不是所有具有手性碳原子的分子都是手性分子。非手性分子两者互相重合非手性分子镜像转60o任何一个能够与其镜像完全重叠的分子，都不具有旋光性，这样的分子称为非手性分子。（非手性分子不含有手性碳）转1

8、80o两者完全重合非手性