《立体化学原理》PPT课件.ppt

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1、第五章立体化学原理1234对映异构体与对称性手性化合物的分类5外消旋体拆分不对称合成反应过程中的立体化学构型异构体构象异构体构造异构体(平面异构体)同分异构体碳链异构体官能团位置异构体官能团异构体互变异构体顺反异构体对映异构体(旋光异构体)立体异构体σ-单键的旋转构象异构：HHHHHHHHHHHHHHH顺反异构：自然界旋光异构/对映异构手性化合物1、手性左手右手左手右手左右手不能完全重叠左手与其镜像不重叠手性：实物与其镜像不能重叠的特点。左手的镜像一、对映异构体与分子对称性生活中具有手性的例子对映异构基本概念：手性：物体和它的镜象不能重叠。旋光性：手性分子能使偏振光的振动方向发生偏转，这是手

2、性分子的特有性质。旋光度与测量条件有关，包含温度、溶剂和射入样品中的入射光的波长。旋光性的分子一定是手性的，反之亦然。但在一些测量条件下，有些手征分子的旋光性可能非常小，以至无法与零相区别。在这种情况下，可以在另一个波长上测定，得出较大的旋光度。手性分子：两个分子互为实物与镜像关系，且不能完全重叠。对映异构体/旋光异构体若实物与镜像能重合，则实物与镜像所代表的化合物为同一物质。不具有手性2、手性与分子对称性(1)对称面:一个平面能把分子分割成两部分,一部分正好是另一部分的镜像。CH3ClHClC·对称面有对称面的分子能和它的镜像重合,没有手性。分子中所有的原子都在同一平面上，这个面就是分子的

3、对成面。(2)对称中心:从分子中任何一个原子或基团向中心引一条直线,再延长到对面等距的地方,总有一个相同的原子或基团。对称中心翻转180度有对称中心的分子能和它的镜像重合,没有手性。对称轴绕对称轴旋转180°之后（3）对称轴(旋转轴)：分子中有一条直线，当分子以此直线为轴旋转360/n后，得到的分子与原来的分子相同，这条直线称n重对称轴。对称轴C3C4C5C6非手性分子重合S4垂直于对称轴的镜面（4）交替对称轴对称因素与手性的关系:有对称面、对称中心或四重交替对称轴的分子是非手性分子;既无对称中心，无对称面，又无交替对称轴的分子大都是手性分子。对称轴并不能作为分子是否具有手性判据。对于有机

4、化合物一般为链状结构判断是否为手性分子的依据为：一般判断有无对称面。1、含有一个手性中心的分子[α]5D=+52°[α]5D=-52°(±)-乳酸在非手性条件下反应产物－外消旋体除了碳手性中心外，还有硫、磷、氮手性中心。具有三个不同取代基的胺原则上是能够有旋光性的,因为它们是手性的，但是角锥体翻转所需要的活化能太小，以致不能将对映异构体分离。当它变为季銨盐时，就不能翻转而变成手性的。杂原子手性中心2、含两个（或多个）手性中心的分子当分子中有两个手性中心时，每个中心都有自己的构型，并可用R,S进行分类。含有n个不同手性碳的化合物，可能有2n个旋光异构体。AB型A-BA-BA-BA-BRRRSS

5、RSSAA型A-AA-AA-ARRRSSS(2R,3R)(2S,3S)(2R,3S)(2S,3R)赤型：两个手性碳原子上的相同基团在同侧；苏型:两个手性碳原子上的相同基团在异测D-赤藓糖L-赤藓糖L-苏阿糖D-苏阿糖例如：AB型（2个不同的手性碳，四个异构体)对映异构体(V)、(VI)为内消旋体的两种表示方法例如：AA型（2个相同的手性碳，三个异构体)非对映异构体内消旋体：分子内有对称因素，是含有手性碳的非手性分子。分子不能拆分。3、环状化合物的对映异构体反式异构体对映体对顺式异构体对映体对非对映异构体非对映异构体内消旋体mp:130°反式(+)异构体mp:175°反式(-)异构体mp:17

6、5°对映体内消旋体反式异构体对映体对轴手性:通过分子中的一个轴来区别左右手征性,该轴即为手性轴.手性分子不一定含有手性碳原子若有一个苯环上的两个取代基相同时，则分子有对称面，没有对映异构。联苯和联萘面手性化合物：手柄类化合物环蕃类化合物平面手性的立体模型面手征性:分子就一个平面来区别手征性,该面即为手性面.轮烯类化合物金属茂类化合物末端两苯环不共平面螺手型因环的拥挤，环不能共平面如何判断一个化合物是否是手性分子？分子中只有1个*C一定是手性分子，存在对映体，有旋光性;分子中含有2个*C或2个以上整个分子的手性须考虑整个化合物是否存在对称因素;有些不含手性碳原子的化合物，由于分子结构中不存

7、在对称因素，也属于手性分子。(环状化合物，轴手性、面手性和螺手性化合物)①物理性质:除比旋光度值相同,方向相反外，其它相同。②化学性质：非手性条件下相同；手性条件下不相同。③对映异构体的生理活性不同。三、对映、非对映异构体的理化性质比较对映异构体：(S)-thalidomide(R)-thalidomide反应停：五十年恩怨对映异构体性能的差别：相同非对映体之间性质有明显差别酒石酸立体异构体性质比较对映异构体