有机化学-第三章立体化学基础试题.ppt

1.立体化学 立体化学：分子中原子或原子团的空间分布及其对理化性质的影响。 同分异构 构造异构 立体异构 碳链/官能团/位置异构 构型异构 构象异构 旋光/顺反异构 2.旋光与比旋光度 平面偏振光：光透过偏振片得到的只与晶轴方向平行震动的光线。 使偏振光顺时针（向右）旋转的化合物称为右旋体，用“+或d”表示 使偏振光逆时针（向左）旋转的化合物称为左旋体，用“-或l”表示 比旋光度：旋光度受测量的温度、光源波长、溶剂等因素影响，所以规定在一定温度（t）和一定波长光源（D 589nm）下，浓度为1g/ml(C)的某溶液通过1分米长的盛液管(L)所得的旋光度，为此物质在该温度，该波长光源下，该种溶液中的比旋光度。 公式：[a]=a/(L·C) 由此可根据比旋光度和实际旋光度计算出 溶液的浓度 练习题 3.1 3.2 3.对映异构体和手性 一个化合物分子与其镜像不能相互重合，那么该镜像必然不是同一化合物，这两个化合物的关系，相当于左手与右手，它们互称对映异构体；旋光性是识别对映异构体的重要手段 对映异构体被称为手性分子，或分子具有手性； 对称面、对称轴、对称中心 分子具有手性，最常见的是因为含有特定的原子而形成手性中心，最常见的手性中心为手性碳原子，即连接了4个不同的原子或基团的碳原子，用“*”号标记。 4.对映异构体及其表示方法 对映异构体的理化性质：一般情况下对映异构体除了旋光方向相反，其他物理化学性质完全相同。 外消旋体：由等量的对映异构体组成的混合物，因为旋光方向相反，旋光性恰好抵消，表现为不显旋光，称为外消旋体。用“土”表示。 内消旋体：由于分子结构中有两个恰好相反的手性碳原子或手性中心，旋光在分子内发生抵消，因而不显旋光，称为内消旋体，内消旋体是纯净物而非混合物！ 练习题 3.4 4.对映异构体及其表示方法 费歇尔投影式： 书写规则：与手性碳原子结合的两个横键指向平面前方，竖键指向后方，然后将模型中各原子或基团投影到纸上，其中两条直线的垂直交点相当于手性碳原子。 费歇尔投影式一但写好，整体而言只能在纸平面上水平旋转180度，不能旋转90度，否则构型发生变化。 练习题 3.5 4.对映异构体及其表示方法 D、L法/R、S法： 两种命名法没有本质的区别，下面主要根据R、S法结合费歇尔投影式来进行判别。 【1】画出化合物的任意一种费歇尔投影式； 【2】判断手性碳所连四个基团的氧化态次序｛一·直接相连的原子在元素周期表越靠后，氧化态次序越高；二·直接相连的原子相同，则看与该原子相连的原子的氧化态次序，原则同第一条；三·特殊情况：同位素以质量重者优先，双键/三键看做连接了两个/三个相同的该原子，R、S取代基R型优先｝ 【3】固定费歇尔投影式中的任意取代基，其他三个取代基可在纸平面上顺/逆时针自由轮换。将氧化态最低的取代基（常常为H原子）换至竖线的任意一端，其他三个取代基按次序由高至低，如是顺时针则是R型（right）/D型，逆时针则是S/L（left）型。 练习题 3.6 4.对映异构体及其表示方法 特别提醒：无论是D、L命名法还是R、S命名法，都只是对映异构体的命名方法；费歇尔投影式上得出的各基团往左（逆时针）或是往右（顺时针）顺序，即R、S/D、L的符号并不与对映异构体旋光的实际左旋和右旋（+/-）有固定的联系！ 5.外消旋体的拆分（了解） 结晶法 化学法（常用） 生物分离法 色谱柱法 5.非对映异构体 对映异构体和非对映异构体（含两个手性碳原子的化合物）： 一般而言分子中含手性碳原子数目越多，旋光异构体越多。 （1）-7.1 （2）+7.1 （3）-9.3 （4）+9.3 四种氯代苹果酸，（1）与（2），（3）与（4）关于镜面对称 所以（1）与（2），（3）与（4）互为对映异构体，但是（1）（2）中的任何一个与（3）（4）中的任何一个都无法关于镜面对称，因此（1）（2）与（3）（4）称为非对映异构体。 注意：对映异构体除旋光不同，其他理化性质一般相同；而非对应异构体旋光和理化性质一般都不同！ 6.卤代反映立体化学 卤代反应的机理：自由基锁链反应 其关键步骤是形成烷基自由基，由于烷基自由基 是一个平面结构，因此溴分子可以从 平明的两面进攻碳原子，且机会相等 所以所得的产物是一对等量的对映异 构体组成的外消旋体混合物。 练习题 3.11 第三章 立体化学基础 第三章 立体化学基础 第三章 立体化学基础 第三章