汪小兰有机化学课件第四版5.ppt

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1、第五章旋光异构对映异构的基本概念含一个或两个手性碳原子的化合物不含手性碳原子的化合物的旋光异构旋光异构体的性质不对称合成、立体选择反应与立体专一反应异构体的分类碳架异构官能团位次异构官能团异构互变异构异构现象(isomeri-zation)构造异构(constitutionalisomerization)立体异构(stereo-isomerization具有相同的分子式，原子成键的顺序不同具有相同的构造，原子或基团在空间的排布不同。对映异构构型异构构象异构非对映异构5-1对映异构的基本概念一、偏振光和偏振面光是一种电磁波，光波振动方向与光波前进方向

2、垂直。偏振光：只在一个平面上振动的光叫做平面偏振光，简称偏振光。又叫极化光。偏振面：偏振光振动方向与其前进方向所构成的平面。普通光偏振光尼科尔棱镜晶轴平行旋光活性物质：具有旋光性的物质。也叫光学活性物质。旋光性：能使偏振光的振动面旋转的性质。右旋物质：能使偏振光的偏振面向右旋转的物质。左旋物质：能使偏振光的偏振面向左旋转的物质。偏振光α旋转后的偏振光旋光性物质起偏镜（尼科尔棱镜）盛液管检偏镜（尼科尔棱镜）检测偏振光偏振面的旋转的角度和方向情况可用旋光仪。（旋光度和旋光方向）比旋光度：将浓度为1g/ml的溶液放在1分米长的盛液管中所测得的旋光度。在一

3、定条件下，旋光性物质的比旋光度是一常数。“＋”：右旋。“－”：左旋。二、旋光度和比旋光度α比旋光度:[α]λ=ρB×ltαα：旋光度；l:样品管长度(dm);ρB:质量浓度(g/mL);t:温度；λ：波长,钠光：D,589nm比如：表示在20oC，以波长为589.3nm的钠光灯作为光源，测得该物质的旋光度为左旋13.50(–)–2–丁醇(+)–2–丁醇[α]D=–13.25°[α]D=+13.25°三、分子的手性和旋光性、手性碳原子乳酸（α-羟基丙酸）：右旋乳酸（肌肉中）左旋乳酸（葡萄糖发酵）对映异构体：其它性质都相同而旋光性不同的异构体。这种现象

4、叫对映异构。手性：手是不能与自身镜象相叠合的。一个物质如果与自身镜象不能叠合，就叫做具有手性。手性分子：不能与镜象叠合的分子。非手性分子：能与镜象叠合的分子。镜互为镜像关系HCOOHOHHCH3CH3HCOOHOH(R)-(-)-乳酸(S)-(+)-乳酸一般说来：具有手性的分子都有旋光性；从分子的内部结构来说，手性与分子的对称性有关。{对称面对称中心对称性对称性分子——无手性、无旋光活性若一个分子中没有上述任何一种对称因素，这种分子就叫不对称分子。不对称分子具有手性任何含有对称面或对称中心的分子都是非手性分子；它们是对称分子，分子与其镜像能够重合，

5、没有对映异构体。对称因素(1)对称面(σ)有两种对称面:(a)一个平面把分子分成两部分，而一部分恰好是另一部分的镜像。例如：2–氯丙烷分子中的对称面的示意图(b)组成分子的所有原子都在一个平面上例如:(E)–1,2–二氯乙烯分子中的对称面的示意图(II)(2)对称中心(i)任何的直线通过分子的中心，在距中心等距离处遇到相同的原子。例如：反–1,3–二氟–反–2,4–二氯环丁烷分子中的对称中心的示意图手性碳原子：与四个不同基团相连的碳原子。又叫不对称碳原子。用C表示。四、对映体、外消旋体、投影式1.对映体两种构型互为实物与镜象的关系。一个为右旋体,一

6、个为左旋体.非常相似互为镜像关系镜HCOOHOHHCH3不能重合CH3HCOOHOH对映体旋光性相反，其他物理性质相同。乳酸（α-羟基丙酸）2.外消旋体由等量的对映体相混合而形成的混合物。没有旋光性。外消旋体(racemate)：(±)–2–丁醇2–丁醇对映体的示意图例如：2–丁醇的两个对映体3.投影式费歇尔(Fischer)投影式的写法：（1）碳链写在竖线上，且第一号碳原子写在最上面；（2）将不对称碳原子位于纸平面上；（3）以横线表示两个在纸平面前方的原子或基团；（4）以竖线表示两个在纸平面后面的原子或基团。用投影式表示时，如果旋转90°或270

7、°，则变成其对映体。旋转180°构型不变。（这里的旋转是指在纸面上平移或移动，切记不能离开纸面翻转。）CH3HCOOHOH投影式≠HOHCOOHCH3C、CH3、COOH共平面HOHCH3COOH透视式用透视式表示构型分子比较复杂时，书写透视式将比较麻烦！平面结构式无法表示基团在空间的相对位置！五、相对构型和绝对构型及其表示方法D，L构型表示法：人为规定甘油醛的构型，并以其作为参考标准。构型与D-甘油醛相当的，叫D-型；与L-甘油醛相当的，叫L-型。由此确定出的构型叫相对构型。D、L只表示构型，不表示旋光方向。物质的旋光性与它的构型无固定关系。即D

8、-构型既可以是右旋的，又可为左旋的。相对构型的局限性：有些化合物很难与甘油醛联系起来。有些容易引起混乱。R、S命名法：确定