旋光异构现象.ppt

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1、第四章对映异构同分异构现象同分异构isomerismconstitutionalStereo-configurationalconformational立体异构体的定义：分子中的原子或原子团互相连接的次序相同，但在空间的排列方式不同而引起的异构体。对映异构一、平面偏振光平面偏振光：只在一个平面上振动的光，简称偏振光或偏光。普通光偏振光尼科尔棱镜§4−1旋光性偏振光在介质中传播：（1）旋光性物质——能使偏振光振动面旋转的性质，叫做旋光性或光学活性；具有旋光性的物质，叫做旋光性物质或光学活性物质。如葡萄糖、乳酸（2）非旋光性物质——不具有旋光性的物质，叫做非旋光

2、性物质。如水、乙醇物质有两类：二旋光物质旋光仪样品管起偏镜Na灯平面被旋转操作者aa平面偏振光观察的旋光度00000三旋光度与比旋光度1、旋光度：旋光性物质使偏振光旋转的角度，称为旋光度，以“α”表示。右旋：物质使偏振光振动面向右（顺时针）旋转左旋：物质使偏振光振动面向左（逆时针）旋转旋光度的大小与溶液的浓度、测定管的长度、温度、入射波长及溶剂有关。三旋光度与比旋光度（二）比旋光度在一定温度下，旋光管长度为1dm，样品浓度为1g/ml时所测得的旋光度。海洛因：[α]D15=-166o(甲醇）D钠光灯蔗糖：[α]D20=+66.7o比旋光度[]旋光度旋光管

3、长度ldm溶液浓度ρBg/mllρα[α]=B例：在20oC时，用1分米长的测定管，测得5%的葡萄糖的旋光度为+2.63o，计算葡萄糖的比旋光度。若将浓度减小一倍，预测溶液旋光度的大小。解：例：一个化合物的氯仿溶液的旋光度为+10o，用什么方法可以证明其旋光度为+10o而不是-350o？解：将溶液稀释一倍，如果其旋光度为+5o，则证明原来溶液的旋光度为+10o。一手性手性：互为实物与镜像,但不能完全重合的特性。与它的镜像不能重合§4－2旋光性与分子结构的关系CH3CCOOHHHCH3CCOOHHOH分析有旋光性的乳酸和没有旋光性的丙酸在结构上的差别﹡乳酸：不

4、能与其镜象叠合的分子为手性分子可以与其镜象重合的称为非手性分子。实践证明：手性分子（结构）有旋光性（性质）。分子式相同，构造式也相同，但构型不同，形成实物与镜象的两种分子，称为对映异构体（简称：对映体）。1.对称面：如果分子中存在一个平面，能将分子分割为互为实物与镜象的两半，此平面就是分子的对称面。用表示。二、对称因素具有什么结构的分子具有对映异构,是手性分子（具有旋光性）？对称面ClClBrFFBrClCl对称面侧面观察正面观察FClBr对称面旋光性、旋光度、比旋光度手性、手性分子、对映异构对称元素：对称面上节内容：1.对称面：如果分子中存在一个平面，能

5、将分子分割为互为实物与镜象的两半，此平面就是分子的对称面。用表示。二、对称元素2、对称中心：如果分子中存在一点，从分子中任一原子或基团出发，向该点作直线，然后在延长相同的距离就能遇到相同的原子或基团，此点就为对称中心（符号i）。对称中心3.对称轴：这种轴是通过物体或分子的一条直线，以这条直线为轴旋转3600/n，得到的物体或分子的形象和原来的形象完全相同，这种轴称为该分子的n重对称轴，用Cn表示。对称轴4.交替对称轴（旋转反映轴）：如果一个分子沿轴旋转3600/n后，再用一面垂直于该直线的镜子将分子反射，反射后的镜像与原来的分子重合，该直线称为该分子的n重

6、交替对称轴。用Sn表示。例:S4对称面就是S1,对称中心就是S2。有Sn(n=1,2,4)轴的分子是非手性分子,无旋光性。结论：A.有对称面或对称中心或S4交替对称轴的分子均可与其镜象重叠，是非手性分子；反之，为手性分子。至于对称轴并不能作为分子是否具有手性的判据。B.大多数非手性分子都有对称面或对称中心，有S4交替对称轴的化合物是极少数。一般情况下只要判断分子中既没有对称面也没有对称中心就可以断定分子有手性,有旋光性,是光学活性分子.请分析甲烷分子的对称因素4个C3对称轴3个C2对称轴6个对称面C3C2连有四个不同原子或基团的碳原子，称为不对称碳原子或手性

7、碳原子。三、不对称碳原子4个C3对称轴3个C2对称轴6个对称面乳酸分子中有一个C﹡原子（不对称碳原子或手性碳原子）。分子中只有一个手性碳原子，分子存在对映体。手性碳原子≠手性分子旋光性手性（分子的结构）分子的不对称性（无对称中心和对称面）手性分子的分类含手性碳原子的手性分子不含手性碳原子的手性分子对映（异构）体(+)-乳酸(-)-乳酸[]D=+3.82[]D=-3.82以乳酸为例：外消旋体：一对对映体的等量混合物。（无旋光性）一对对映体：旋光能力相同，但旋光方向相反。§4−3含一个不对称碳原子的化合物外消旋体肌肉中：右旋乳酸葡萄糖发酵：左旋乳酸丙酮酸还原

8、：无旋光性？（一）对映体的理化性质1、物理性质：对映