第4章 旋光异构.ppt

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1、第四章旋光异构第一节、物质的旋光性第二节、含手性碳原子化合物的旋光异构第三节、不含手性碳原子化合物的旋光异构碳链异构位置异构官能团异构互变异构顺反异构旋光异构构造异构（成键顺序不同）立体异构（空间排列不同）构型异构构象异构同分异构第一节物质的旋光性一、偏振光和旋光性二、旋光度和比旋光度三、旋光性和分子结构的关系一、偏振光和旋光性1、偏振光旋光仪的基本原理：2、旋光性：能使偏光的振动平面发生旋转的性质3、旋光性物质(光学活性物质):具有旋光性的物质二、旋光度和比旋光度1、旋光度：旋光性物质使偏光的振动平面旋转的角度，用

2、表示。顺时针:右旋用“+”或“d”表示。逆时针:左旋用“-”或“l”表示。2、比旋光度在一定的温度下，旋光管长度为1dm，样品浓度为1g/ml，光源波长为589nm时所测的旋光度。三、旋光性与物质结构的关系初步结论：乳酸具有旋光性可能是分子中有一个手性碳原子。手性C：与四个不相同的原子或基团相连的碳原子，用“C*”表示。还有N*、S*、P*-----C*HOHCH3COOHC*HBrC*CH3HClCH31、手性与对映异构手性分子：不能与其镜像叠合的分子。非手性分子：能与其镜像叠合的分子。CIClHBrCIHClBrC

3、ClHCH3CH3HCClCH3CH3手性分子(chiralmolecule)非手性分子(achiralmolecule）对映异构体：具有相同的分子构造，在空间的排列互为物体和镜像关系的两个异构体。2、手性与对称因素A、对称面;能把分子分成实物和镜像两部分的平面。CClClHCH3B、对称中心：设想分子中有一个点i，将此点与分子中任何原子或原子团连成一条直线，顺此直线反向延长到等距离处，如接触到相同的原子或原子团，此点为对称中心。第二节含手性碳原子化合物的旋光异构一、含一个C*化合物的旋光异构二、含两个C*化合物的旋光

4、异构一、含一个C*化合物的旋光异构乳酸CH3—CH—COOHOH1、对映体和外消旋体含一个手性碳原子的化合物☆有两个旋光异构体互为对映异构体。☆一定是手性分子。☆等量对映体的混合物构成外消旋体。对映体:成实物与镜像关系，相似而不重合的化合物物理性质：相同，比旋光度数值相等，方向相反。化学性质：相似，与手性试剂有差异。生理活性不同：（+）乳酸;肌肉中得到（-）乳酸;发酵中得到不能用一般的分离方法将一对对映体分离外消旋体（dl）:等量对映体相互混合而得到的非光活性的混合物(S)-(+)-乳酸(R)-(-)-乳酸()-乳酸

5、mp53oCmp53oCmp18oC[]D=+3.82[]D=-3.82[]D=0pKa=3.79(25oC)pKa=3.83(25oC)pKa=3.86(25oC)外消旋乳酸HOHCOOHCH3Fisher投影式透视式===（一）---乳酸模型2、构型表示法(Representation):—Fisher投影式1、透视式2、Fisher投影式投影规则1、碳链数值命名时编号最小的碳原子在上；2、以手性碳为投影中心；3、横前竖后。(1)可以沿纸面旋转，但不能离开纸面翻转。(2)可以旋转180。，但不能旋转90。或2

6、70。。（3）若固定某一基团，而使另三个基团按顺时针或反时针方向依次调位次，将保持原构型不变。（4）若通过奇数次调换手性碳所连基团，则转换为其对映体，通过偶数次调换，则保持原构型。判断几种不同的Fisher投影式是否相同：★Fisher投影式只能在纸面上旋转n×180。，不能旋转90或270度。★Fisher投影式不能离开纸面进行翻转。★Fisher投影式中同一碳原子上所连原子或原子团，可以两两互换偶数次，但不能互换奇数次。构型的命名法：D/L法和R/S法HCHOOHCH2OHHOCHOHCH2OHD-(+)-甘油醛L

7、-(-)-甘油醛应用范围窄,多用于糖类和氨基酸的构型标记.☆相对构型D/L标准化合物：甘油醛R/S法规则：（1）排优先次序：依照“次序规则”由大到小排列（2）定轮转方向：空间想象或手势法优先次序—OH—COOH—CH3顺时针（R）-乳酸逆时针（S）-2-苯基-2-氨基丁烷CH2CH3C6H5NH2Fisher投影式命名方法顺时针，（S）逆时针，（R）逆时针，（S）顺时针，（R）注意:化合物的R,S或D,L与旋光方向(+),(-)是没有绝对关系的.因为旋光方向是化合物固有的性质,而对化合物构型的标记是人为规定的.说明：一

8、个(+),另一个(-)；一个为R,另一个必为S。(1)含两个不同手性碳原子的分子ⅠⅡⅢⅣ对映关系：Ⅰ与Ⅱ；Ⅲ与Ⅳ非对映关系：Ⅰ与Ⅲ、Ⅰ与Ⅳ、Ⅱ与Ⅲ、Ⅱ与Ⅳ2、含两个手性碳原子化合物的对映异构光活异构体数目=2n;(n=不同手性碳原子数)外消旋体数目=2n-1非对映体：构造相同,构型不同,相互间不是实物与镜影关系的旋光异构体。(2)