第七章 对映异构.ppt

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1、第七章：对映异构概述1、构造（or结构）异构体：分子中由于原子或基团结合顺序不同而产生的同分异构体。(Constitutionalisomers)2、立体异构体：分子中的原子或基团具有相同的连接方式但在空间的排布方式不同导致的同分异构体。(Stereoisomers)第一节、物质的旋光性1、平面偏振光和旋光性1)平面偏振光在自然光线里，光可以在垂直于光的前进方向上的任何平面内振动，称为圆偏光2）偏振光普通光线通过尼克尔棱镜后光线的振动方向只能有一个方向通过棱镜（与棱晶晶轴平行），成为偏振光。3）旋光性物质使偏振光振动方向发生偏转的性质之

2、称为旋光性4）、旋光度和比旋光度a、偏振光通过某旋光性液体物质或溶液后偏振光偏转的角度。上途中该物质的旋光度为40°b、比旋光度：由于物质的旋光度受温度，物质的浓度等影响，所以规定物质在室温、浓度为1g/l、样品管为1dm、光源为钠光（589.3nm)时测得的旋光度为比旋光度。则旋光度与比旋光度的关系为：第二节、对映异构与分子构型的关系一、对应异构现象的发现19世纪发现了许多天然有机化合物具有旋光性，Pasteur1848年研究酒石酸钠铵的不对称性，进而提出了分子结构的不对称性。1874年提出了碳的四面体学说，范特霍夫指出当有机化合物句

3、有下列结构是应该具有对映异构体，即物质具有旋光性左、右旋乳酸即具有上述结构特点，因此具有旋光性物质的分子和其镜像不能重合称为手性，具有手性的分子称为手性分子二、、手性分子在分子对称性上必须具备的条件1）、具有对称面的分子没有手性两分子没有对称性2）、具有对称中心的分子没有对称性3）、具有对称轴的分子不一定没有旋光性具有二重对称轴，有对称面，没有旋光性具有二重对称轴，有旋光性第三节、含手性碳原子化合物的对映异构一、对映体定义：含有一个手性碳原子的两种立体异构体互伟影像关系，因此互称为对映体。二、含一个手性碳原子化合物的对映异构1.含有一个

4、手性碳原子的化合物只有一对对映体2.、外消旋体两种对映异构体的等量混合物没有旋光性，成为外消旋体。如等量的左、右旋乳酸混合既得到外消旋的乳酸。等量混合，没有旋光性。外消旋体通常用dl表示。也用（±）表示3.对映异构体的理化性质1）对映异构体的物理性质除旋光性质外完全相同（旋光度数值相同，方向相反）2）对映异构体的化学性质除某些生化反应外基本相同4、构型的表示方法费歇尔投影式（以右旋乳酸为例）1）把碳链纵向排列2）把与手性碳原子结合的横向的两个键摆向自己，竖向的两个键摆向纸后3）命名是优先的基团放在手性碳原子的上方按上述规则把固定下的模型

5、投影到纸面上，两条直线的交叉点即为手性碳原子2，3-二溴丁烷的Fischer投影式费歇尔投影式只能在平面内旋转180°，而不能离开平面旋转180°，也不能在平面内旋转90°，否则就会变为它的异构体练习题：下列化合物哪些是相同的？哪些是对映体？1）2）1、含有两个不同手性碳原子的对映异构这种化合物中两个手性碳原子所连的四个基团并不完全相同第四节、含有两个手性碳原子的对映异构含有两个不同手性碳原子的对映异构体有四种，分别如下，以氯代苹果酸为例：abcda和b；c和d为对映异构体a和c、d；b和c、d为非对映体a和c；b和d为差向异构体2、含

6、有两个相同手性碳原子的对映异构体3、含有多个手性碳原子的有机化合物的对映异构含有n个不相同得手性碳原子应该有2n个对映异构体，同时可组成2n-1个外消旋体。而如果含有相同的手性碳原子，则对映体的数目就会少得多，同时会有内消旋体。第五节、构型的R、S命名规则1970年IUPAC建议对对映异构体采用R、S命名，规则如下：1、对手性碳原子连接的四个原子（原子团）排序（大到小）排序规则同烯烃的Z、E命名规则相同对原子团来说，首先比较第一个原子的原子序数如果第一个原子相同时则比较与第一哥原子相连底原子序数如果第二个相同则比较第三个，以此类推。如果

7、分子中含有双键或三键，则当作两个或三个单键看待2、构型的R、S命名规则把最小的基团放在远离观察者眼睛的地方，其他三个基团从大到小排列，顺时针为R型，逆时针为S型。R型RSS葡萄糖的构型：2R，3S，4R，5R第六节、环状化合物的立体异构1、环丙烷衍生物有对称面，没有旋光性没有对称面，有旋光性有旋光性有旋光性2、其它不含手性碳原子的化合物的对应异构1）连苯类2）丙二烯类3）螺环烃4）含其它手性原子的分子：N、P、S等第七节、外消旋体的拆分1、化学方法：通过反应变成非对映体，分离后再还原2、生化方法（酶解）：通过专一性酶促反应拆分第八节、亲

8、电加成的立体化学1、2-丁烯和Br2加成的立体化学1)、顺-2-丁烯与Br2的加成溴翁离子同一种化合物2）顺-2-丁烯与Br2的加成溴翁离子小结：顺-2-丁烯和与Br2的加成得到一对对映体，而反-2-丁烯与