中医药大学有机化学课件jc整理-3.4章

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1、光是一种电磁波，它振动着前进，振动方向垂直于前进方向。普通光在所有可能的平面上振动。普通光平面偏振光如果使单色光通过Nicol棱镜，只有同棱镜晶轴平行的平面上振动的光线才可以通过棱镜，因此通过这种棱镜的光线就只在一个平面上振动，这种光就是平面偏振光。平面偏振光§3.4对映异构（一）物质的旋光性在盛液管中放入旋光性物质后，偏振光将发生偏转。能使偏振光向右旋转的，称为右旋化合物，用(+)表示；能使偏振光向左旋转的，称为左旋化合物，用(-)表示。旋光仪示意图α:旋光仪的旋光度ρB:质量浓度(g/ml)l:盛液管的长度T:测定时的温度λ:光源的波长偏振光旋转的

2、角度α称为旋光度。旋光度α与盛液管的长度、溶液的浓度、光源的波长、测定时的温度、所用的溶剂的关系。通常用比旋光度[α]t来表示物质的旋光属性。公式如下：（二）、手性和对称性化合物分子中的一个碳原子与四个不同的原子相连时，这个化合物的空间可能有两种不同排列，例如：以上两个分子在空间不能重叠，它们并不是同一种化合物，这两个构型不同的化合物之间的差别在于对平面偏振光的不同影响。有机化学中使用的最多的是对称中心和对称面：对称面对称中心对称面有对称面和/或对称中心的分子无手性，无对映异构现象。一个分子不能与它的镜像重合的条件一般是这分子没有对称面，也没有对称中心

3、。（三）、具有一个手性中心的对映异构画投影式时，习惯把编号最小的碳原子放在上端，让主链自然下垂，取代基分置碳链两侧。（四）、构型和命名法D,L-构型表示法：以甘油醛为标准，人为规定：羟基在碳链右边，的为D型，它的对映体为L型。D-甘油醛L-甘油醛凡可以从D-甘油醛通过化学反应而得到的化合物，或可以转变成D-甘油醛的化合物，都具有与D-甘油醛相同的构型，即D型。与L-甘油醛的相同构型的化合物则是L型。如：将D-（+）-甘油醛的醛基氧化为羧基，将-CH2OH（甲羧基）还原为-CH3就得到D-构型的乳酸，经测其旋光性为左旋。因为在反应过程中不对称中心键没断裂

4、，所以该乳酸的构型与D-型甘油醛一样，也是D型。D，L构型仅是人为规定，与旋光无关，该命名法具有一定的局限性。D-(+)甘油醛D-()甘油酸D-（-）乳酸R,S-构型表示法:首先与手性碳原子相连的四个原子或基团的优先排列次序，然后把排列次序最小的放在距观察者最远的地方，再看其它三个基团的排列位置，如果由大到小是顺时针排列的，是R型，反时针方向是S型。(R)-2-丁醇(S)-2-丁醇（五）、具有两个手性中心的对映异构1.具有两个不同手性碳原子的对映异构含有两个手性碳原子的化合物应有四个立体异构体。例如：2-羟基-3-氯丁二酸HOOCCHOHCHClCOO

5、H(2R,3R)-2-羟基-3-氯丁二酸(2R,3S)-(2S,3R)-对映体对映体非对映体非对映体之间在物理性质上有较大的区别。2.具有两个相同手性碳原子的对映异构(2R,3S)-2,3-二羟基丁二酸(2S,3R)-2,3-二羟基丁二酸(2S,3S)-(2R,3R)-2,3-二羟基丁二酸为例HOOCCHOHCHOHCOOH内消旋体，存在对称平面，无手性。对映体由于围绕σ键旋转而产生的分子中原子或基团在空间的不同排列方式。重叠式(顺叠式)构象交叉式(反叠式)构象交叉式构象最稳定，重叠式构象最不稳定。（两种极限构象）§3.5构象异构（1）乙烷Ethane

6、的构象乙烷不同构象的能量曲线图（2）正丁烷的构象对位交叉式(反错式)部分重叠式(反叠式)邻位交叉式(顺错式)全重叠式(顺叠式)正丁烷沿C2和C3之间的σ键键轴旋转有四种典型构象。正丁烷不同构象的能量曲线图(3)环己烷的构象环己烷的六个成环碳原子不共平面，C－C－C键角为109.5º,是无张力环。环己烷有椅型和船型两种极限构象：椅型船型椅型构象和船型构象可以互相转变。船型环己烷比椅型能量高30kJ·mol-1，常温下平衡体系主要以稳定的椅型构象存在。船型分子中存在扭转张力和氢原子之间的非键张力环己烷中的碳氢键可分为两种类型，每个碳原子上有一个a键和一个e

7、键，在环中上下交替排列。环己烷由一种椅型构象翻转为另一种椅型构象时，原来的a键都变为e键，原来的e键都变为a键。环烷烃一取代的构象thestableconformer----thesubstituentisinequatorialpositionmonosubstitutedcyclohexane构象翻转(ring-flip)----rapidlyinterconvertionbetweentwochairconformationsmorestablelessstable总结：1.一取代环己烷的取代基在e键上的构象占优势。取代基越大，这种优势越明显。2

8、.多取代的环己烷，一般取代基处于e键最多的构象最稳定。3.若环上连有不同的取代基，一般是体积大