《立體化學基礎》PPT課件

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1、第五章立體化學基礎碳鏈異構(gòu)官能團異構(gòu)位置異構(gòu)脂肪烷烴的構(gòu)象異構(gòu)環(huán)己烷構(gòu)象異構(gòu)順反異構(gòu)對映異構(gòu)什么叫對映異構(gòu)？（旋光異構(gòu)）什么樣的有機物有對映異構(gòu)？如何書寫和表征對映異構(gòu)乳酸（2-羥基丙酸）鏡子第一節(jié)概述一、平面偏振光和物質(zhì)的旋光性1．平面偏振光光波是一種電磁波，它的振動方向與前進方向垂直。在光前進的方向上放一個（Nicol）棱晶或人造偏振片，只允許與棱晶晶軸互相平行的平面上振動的光線透過棱晶，而在其它平面上振動的光線則被擋住。這種只在一個平面上振動的光稱為平面偏振光，簡稱偏振光或偏光。2．物質(zhì)的旋光性能使平面偏振光振動平面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)稱為物質(zhì)的旋光性，具有旋光性的物

2、質(zhì)稱為旋光性物質(zhì)。乙醇是非旋光性物質(zhì)，乳酸是旋光性物質(zhì)。右旋體：能使偏振光振動平面向右旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)。用（+）表示。左旋體：能使偏振光振動平面向左旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)。用（-）表示。旋光度：使偏振光振動平面旋轉(zhuǎn)的角度，用α表示。二、旋光儀與比旋光度1.旋光儀測定化合物的旋光度是用旋光儀，旋光儀主要部分是有兩個尼可爾棱晶（起偏棱晶和檢偏棱晶），一個盛液管和一個刻度盤組織裝而成。若盛液管中為旋光性物質(zhì)，當偏光透過該物質(zhì)時會使偏光向左或右旋轉(zhuǎn)一定的角度，如要使旋轉(zhuǎn)一定的角度后的偏光能透過檢偏鏡光柵，則必須將檢偏鏡旋轉(zhuǎn)一定的角度，目鏡處視野才明亮，測其旋轉(zhuǎn)的角度即為該物質(zhì)的旋光度α。如下

3、圖所示：2.比旋光度[α]tλ是旋光性物質(zhì)的一種物理參數(shù)。在一定條件下是一個常數(shù)。如：葡萄糖[α]tλ=+52.50蔗糖[α]tλ=+66.370三、對映異構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)的關系（一）、手性（以乳酸CH3C*HOHCOOH為例來討論）乳酸有兩種不同構(gòu)型（空間排列）為什么乙醇沒有旋光性，而乳酸有旋光性？手性：實物和其鏡像相似而不能重合的性質(zhì)稱為手性。兩者不能重合手性分子鏡像轉(zhuǎn)180o手性分子：具有手性的分子叫做手性分子。手性碳——手性分子的特征連有四個不同基團的碳原子手性碳(chiralcarbon)手性中心(Chiralcenter)手性碳標記****例：*p132練習

4、題非手性分子兩者互相重合非手性分子鏡像轉(zhuǎn)60o非手性分子：與鏡像相重合（非手性分子不含有手性碳）轉(zhuǎn)180o兩者完全重合非手性分子兩者不能重合手性分子和非手性分子、手性碳手性分子兩者可以重合手性碳非手性分子四、分子對稱因素物質(zhì)分子能否與其鏡象完全重疊（是否有手性），可從分子中有無對稱因素來判斷，最常見的分子對稱因素有對稱面和對稱中心。（1）對稱面假設分子中有一平面能把分子切成互為鏡象的兩半，該平面就是分子的對稱面，例如：具有對稱面的分子無手性。（2）對稱中心若分子中有一點P，通過P點畫任何直線，如果在離P等距離直線兩端有相同的原子或基團，則點P稱為分子的對稱中心。例如

5、：結(jié)論：物質(zhì)分子在結(jié)構(gòu)上具有對稱面或?qū)ΨQ中心的，就無手性，因而沒有旋光性。物質(zhì)分子在結(jié)構(gòu)上既無對稱面，也無對稱中心的，就具有手性，因而有旋光性。第二節(jié)對映異構(gòu)和對映異構(gòu)體一、含一個手性碳原子化合物的對映異構(gòu)（+）乳酸(-)乳酸對映異構(gòu)：分子式相同，原子或基團的連接順序也相同，只是在空間的排列順序不同，彼此互為實物與鏡像關系，相似而不能重合的異構(gòu)現(xiàn)象稱為對映異構(gòu)。又叫旋光異構(gòu)。對映異構(gòu)體：彼此互為實物與鏡像關系，相似而不能重合的一對立體異構(gòu)體稱為對映異構(gòu)體，簡稱對映體。（一）對映異構(gòu)及其特點對映異構(gòu)體特點1、都有旋光性。其中一個左旋體，另一個為右旋體。旋光度相等，方向

6、相反。所以又叫旋光異構(gòu)體2、在手性環(huán)境條件下，對映體會表現(xiàn)出某些不同的性質(zhì)，如反應速度有差異，生理作用的不同等。外消旋體：一對對映體等量混合后，得到?jīng)]有旋光性的混合物稱為外消旋體。小結(jié)：含一個手性碳原子的分子有一對對映體。1、對映異構(gòu)體的書寫：（費歇爾投影式）主鏈豎寫，編號小的基團在上，手性碳在中間，虛線表示鏡面，交換手性碳左右兩個基團位置，成為一對對映體。（二）、對映異構(gòu)體的書寫(-)乳酸（+）乳酸簡寫使用費歇爾投影式時注意幾點：（1）手性碳原子上連接的原子或基團，經(jīng)奇次互換后，分子構(gòu)型發(fā)生變化。經(jīng)偶次互換后，分子構(gòu)型不發(fā)生變化。其中，（1）與（2）互為對映異構(gòu)體

7、，（1）與（3）為同一化合物。（2）費歇爾投影式不能離開紙面翻轉(zhuǎn)，在紙面上旋轉(zhuǎn)1800不改變分子構(gòu)型。旋轉(zhuǎn)90或2700，則改變分子構(gòu)型。（3）費歇爾投影式保持一個基團不變，其它三個基團順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)換位置，分子構(gòu)型不變，為同一化合物。（三）.對映體構(gòu)型的命名（標記）構(gòu)型和旋光方向沒有直接關系。1、D/L-構(gòu)型命名法：其中，D、L表示構(gòu)型，（+）、（-）表示旋光方向，（+）為右旋，（-）為左旋，L-（+）乳酸D-(-)乳酸2、R/S-構(gòu)型命名法要點：先排次序，后定方向，即先將手性碳原子所連的四個基團（a、b、c、d）根據(jù)次序規(guī)則a＞b＞c＞d排列，⑴、透視