有机化学-立体化学案例.ppt

立体化学stereochemistry 目　录 同分异构现象及其实例 手性和对映体 对称面 对称轴 对称中心 交替对称轴 旋光性和比旋光度 旋光性 比旋光度 目　录 4.含一个手性碳原子化合物的对映异构 5.构型的表示、确定和标记 　1.构型的表示法 　2.构型的确定 　3.构型的标记 6.含多个手性碳原子化合物的对映异构 7.外消旋体的拆分 8.环状化合物的立体异构 9.不含手性碳原子化合物的立体异构 同分异构现象 　 　　　 碳架异构 　　 　 构造异构 位置异构 　　　　　　　　　　 官能团异构 同分异构现象 互变异构 构型异构 顺反异构 　　 　 　 立体异构　 对映异构 　　　　　 　　　　 构象异构 立体化学：就是研究有机化合物立体结构，及其对化合物的物理性质和化学性质的影响。 对映异构的应用实例 1.　糖类有旋光性，? ∝ C，生产上，可用测?来分析糖的含量。 2.　青霉素：它的D－型有杀菌，排毒作用，L－型则对人有毒性。 3.　氯霉素：用菌丝发酵制得的是左旋体有抗菌作用。但它的右旋体就无抗菌作用。 4.　2－氨基丁二酸单酰胺：它的S－型是苦的，而R－型则是甜的。 5. 味精是L型的谷氨酸钠，的强烈的鲜味，但D型的只有一点咸味。 第一节　　手性和对映体 手性和手性分子 这两个模型的关系就像人的左右手一样，互为镜像，但不能重合。 在有机化学中，若一个物体与自身的镜像不能重合，就象人的左右手一样，这种性质就叫做具有手性，或称做手征性。在立体化学中，如果一个分子与它的镜像不能重合，就叫做手性分子。反之，能够重合的叫做非手性分子。 对称轴与对称面 对称中心和交替对称轴 对称因素与手性的关系 凡是具有对称面、对称中心或交替对称轴的分子，都能与其镜像重合，都是非手性分子。 反之，没有上述三种对称因素的分子，都不能与其镜像重合，都是手性分子。 对称轴对判断是否是手性分子无决定作用。 对映体 手性分子与它的镜像不能重合，是因为二者在立体上是构型不同的两个分子。 象这种互为镜像而构型不同的两个异构体，称做对映异构体，简称对映体。 分子的手性是存在对映体的充分和必要条件。 第二节　旋光性和比旋光度 旋光性 一对对映体之间，它们的化学性质和大部分物理性质(如：熔点、沸点、比重、拆光率、溶解度和光谱性质等)都相同，主要的的差异表现在对偏振光的作用不同。 只在一个平面上振动的光称做平面偏振光，简称偏振光或偏光。 旋光性 当偏振光通过某种介质时，有的介质能使偏振光的振动平面（方向）发生一定角度的旋转，这种能使偏振光振动方向发生旋转的性质就称做物质的旋光性。具有旋光性的物质称做旋光性物质或光活性物质。 凡是手性分子都具有旋光性；非手性分子则没有旋光性。 有的旋光性物质能使偏振光振动方向向右旋转，这种物质称做右旋物质，用“d”或“＋”表示右旋。 能使偏振光振动方向向左旋转的物质称做左旋物质，用“ι”或“－”表示左旋。 使偏振光振动方向旋转的角度称做旋光度，用“?”表示。 一个手性分子和其镜像称做一对对映体。一对对映体的旋光能力是相同的,但旋光方向是相反的。一个是右旋,另一个是左旋。 旋光仪的结构与原理 光活性物质的旋光度和旋光方向可用旋光仪来测定。旋光仪主要由光源、两个尼科尔棱镜和一个盛液管组成。 所用的光源通常是钠光?＝589nm，相当于太阳光谱中的D线，所以常用“D”表示。 光源 　 起偏镜　 盛液管 检偏镜 目镜 比旋光度的概念 物质的旋光度与很多因素有关：? ?[物质结构、溶剂、C、L、t、?] ，因此不能做为一个特定的物理常数。 比旋光度:是在溶液浓度为1g/ml、盛液管长度为1cm、温度为t、波长为?(通常为D线光)时测定的旋光度。 当溶剂、t、 ?固定时，比旋光度只与物质的结构有关，可做为物质特定的物理常数。用[?]?t表示。并可用下式计算： ?= [?]?t . L. C [?]?t = ?/ L. C 比旋光度的概念（续） 如果是纯净物质，计算比旋光度时，可用其密度代替浓度。即 　　　　　　　　　 [?]?t = ?/ L. ? 在给出一个比旋光度时，一定要注明使用的光线波长、溶剂、测定时的温度和旋光方向。如：20℃ 时以钠光测得葡萄糖水溶液的比旋光度为右旋52.5? 　　　 应表示为： [?]D20 =+ 52.5?(水) 第三节含一个手性碳原子化合物的对映异构 在有机