六、对映异构.ppt

第六章 对 映 异 构 §6-1 物质的旋光性 §6-2 对映异构现象与分子结构的关系 §6-3 含一个手性碳原子化合物的对映异构 §6-4 含两个手性碳原子化合物的对映异构 §6-5 构型的标记——R、S命名规则 §6-6 不含手性碳原子化合物的对映异构 §6-7 亲电加成反应的立体化学 光波是一种电磁波，它的振动方向与前进方向垂直。 §6-1 物质的旋光性 一、平面偏振光和物质的旋光性 1．平面偏振光 只在一个平面上振动的光称为平面偏振光，简称偏振光或偏光。 2．物质的旋光性 能使平面偏振光振动平面旋转的物质称为物质的旋光性，具有 旋光性的物质称为旋光性物质。 能使偏振光振动平面向右旋转的物质称右旋体，能使偏振光振动 平面向左旋转的物质称左旋体，使偏振光振动平面旋转的角度称为 旋光度，用α表示。 二、旋光仪与比旋光度 1.旋光仪 旋光仪结构示意图 2.比旋光度 一、手性和对称因素 1．手性(chirality)：实物和其镜像不能重叠的现象 两者不能重合 手性分子 镜像 转 180o 物质分子互为实物和镜象关系（象左手和右手一样）彼此不能完全重叠的特征，称为分子的手性。具有手性的分子叫做手性分子。 §6-2 对映异构现象与分子结构的关系 镜像 2.分子对称因素 （1）对称面 假设分子中有一平面能把分子切成互为镜象的两半，该平面就 是分子的对称面，例如： 具有对称面的分子无手性。 （2）对称中心 若分子中有一点P，通过P点画任何直线，如果在离P等距离直线 两端有相同的原子或基团，则点P称为分子的对称中心。例如： 有对称中心的分子没有手性。 物质分子在结构上即无对称面，也无对称中心的，就具有手性， 因而有旋光性。 一、对映体 1．对映体：互为物体与镜象关系的立体异构体, 对映异构体都有旋光性，其中一个是左旋的，一个是右旋的。 所以对映异构体又称为旋光异构体。 含一个手性碳原子的化合物一定是手性分子。具有一对对映 异构体（简称为对映体）。 2．对映体之间的异同点 （1）物理性质和化学性质一般都相同，比旋光度数值相等，旋光方向相反。 （2）在手性环境条件下，对映体会表现出某些不同的性质，如反 应速度有差异，生理作用的不同等。 §6-3 含一个手性碳原子化合物的对映异构 二、外消旋体 等量的左旋体和右旋体的混合物称为外消旋体，一般用（±） 来表示. 外消旋体与对映体的比较（以乳酸为例） 旋光性 物理性质 化学性质 生理作用 外消旋体 不旋光 mp 18℃ 基本相同 各自发挥其左右 对映体 旋光 mp 53℃ 基本相同 旋体的生理功能 三、对映体构型的表示方法 1.构型的表示方法 (1)立体结构式 （2）Fischer投影式 投影原则： ① 横、竖两条直线的交叉点代表手性碳原子，位于纸平面。 ② 横线表示与C*相连的两个键指向纸平面的前面，竖线表示指 向纸平面的后面。 ③ 将含有碳原子的基团写在竖线上，编号最小的碳原子写在竖 线上端。 使用费歇尔投影式应注意的问题： a.基团的位置关系是“横前竖后” b.不能离开纸平面翻转180°；也不能在纸平面上旋转90°或 270°与原构型相比。 c.将投影式在纸平面上旋转180°，仍为原构型。 2.判断不同投影式是否同一构型的方法： （1）将投影式在纸平面上旋转180°，仍为原构型。 （2）任意固定一个基团不动，依次顺时针或反时针调换另三个基团的位置，不会改变原构型。 （3）对调任意两个基团的位置，对调偶数次构型不变，对调奇数 次则为原构型的对映体。例如： 一、含两个不同手性碳原子的化合物 这类化合物中两个手性碳原子所连的四个基团不完全相同。 §6-4 含两个手性碳原子化合物的对映异构 1.对映异构体的数目 含n个不同手性碳原子的化合物，对映体的数目有2 n个，外消旋体 的数目2 n-1个。 2.非对映体 不呈物体与镜象关系的立体异构体叫做非对映体。分子中有两个以上手性中心时，就有非对映异构现象。 非对映异构体的特征： 物理性质不同（熔点、沸点、溶解度等）。 比旋光度不同。 旋光方向可能相同也可能不同。 化学性质相似，但反应速度有差异。 二、含两个相同手性碳原子的化合物 酒石酸、2，3-二氯丁烷等分子中含有两个相同的手性碳原子。 酒石酸:共有三个异构