第五章对映异构选读.ppt

有机化学（本科） 生物工程系 孙俊梅 有机化学教案—第五章 同分异构现象 一、 物质的旋光性 （一）平面偏振光 （二）旋光物质与非旋光性物质 旋光仪 （三）旋光度与比旋光度 （三）旋光度与比旋光度 （三）旋光度与比旋光度 下列哪些物体是对称的（与其镜像相同）？ 二、对映异构和手性 （二 ）对映异构体 三、分子的对称性和手性 （一）对称因素 对称面 （一）对称因素 （二）手性碳原子（chiral carbon atom) （二）手性碳原子（chiral carbon atom) （三）判断对映体的方法 例题 四、含有一个手性碳原子的对映体 （一）对映体的理化性质 （二）外消旋体 （二）外消旋体 （二）外消旋体 （三）对映异构体的表示方法 费歇尔(Fischer)投影式 （三）对映异构体的表示方法 Fischer投影式使用规则 Fischer投影式使用规则 Fischer投影式使用规则 Fischer投影式使用规则 (四）对映异构体构型的命名 （四）对映异构体构型的命名 基团的顺序规则 基团的顺序规则 基团的顺序规则 R/S命名在Fischer投影式中的应用 R/S命名在Fischer投影式中的应用 五、 含有两个手性碳原子的化合物 五、 含有两个手性碳原子的化合物 旋光异构体的数目 旋光异构体的数目 2、含有两个相同的手性碳原子 2、含有两个相同的手性碳原子 酒石酸的内消旋体构象 酒石酸的内消旋体构象 酒石酸的物理性质 思考题 习题及讨论 习题及讨论 六、烷烃卤代反应的立体化学 六、烷烃卤代反应的立体化学 七 、手性分子的生物作用 七、手性分子的生物作用 七、手性分子的生物作用 酶控制旋光异构对映体的生物活性 思考题 思考题 作业 （3）将手性碳原子上的一个取代基保持不变，另外三个基团按顺时针或逆时针方向旋转时，分子的构型不变。 （4）Fischer投影式中的手性碳原子上所连原子或基团，可以两-两交换偶数次，但不能交换奇数次。否则，构型变为其对映体。 1、D、L命名法 2、R.S构型命名法 R符合右手规则、S符合左手规则。 （1）若取代基的第一个原子不相同，比较原子序数，序数大的为优先基团（大基团）；同位素，则质量大的为优先基团。 R S 1 2 3 4 R S 1 3 2 4 （2）若取代基的第一个原子相同，则比较与该原子相连的后面原子，直到比较出大小为止。 R S （3）若第一个原子以双键或三键与其它原子相连，则把它看作与两个或三个其它原子相连。 （4）取代基互为对映异构体时，R-构型先于S-构型；取代基互为几何异构时，顺（Z）式先于反(E)式。 基团的顺序规则 S R S R （1）最小基团处于竖键上时顺时针旋转为R，逆时针旋转为S。 (S)-2-氯-2-溴丁烷 （2）最小基团处于横键上时顺时针旋转为S，逆时针旋转为R。 1、含有两个不同的手性碳原子 (1) (2) (3) (4) 对映异构体数目22 对映体-1 对映体-2 非对映异构体 OH Cl COOH H * * * 23 = 8 旋光异构体 R R R R R S R S R S R R R S S S R S S S R S S S 具有n个不相同手性碳原子分子的旋光异构体的数目为2n. * * * * * * * * n = 8 28 = 256 胆固醇 对映异构体数目小于2n (2R,3R) (2S,3S) (2R,3S) (2S,3R) 内消旋体：对映体分子中存在对称因素，没有旋光性的分子。用符号 “meso”表示。 meso 非对映异构体 旋光异构体 COOH OH H 全重叠式 对位交叉式 下列化合物中，哪几个是内消旋化合物？ 解：（1）与（3）存在内消旋化合物，注意（３）式不是费歇尔投影式 下列各对化合物属于对映异构体，非对映异构体，还是同一化合物？ (1)(4)对映异构体(2)非对映异构体 (3)同一化合物 例题：用R或S标记下列化合物的手性碳原子，并给以命名。指出哪些是有旋光性的。 (1)(2S，3R)-2-氯-3 -溴丁烷（光学活性） (2)(1R，2S)-1，2-二溴-1，2-二氯乙烷（内消旋）(3)(R)-2，3-二羟基丙醛（光学活性） (4)(R)-3-氯-4-甲基-1-戊烯（光学活性） 非手性分子转化成手性分子 S-2-氯丁烷 50% R-2-氯丁烷 50% 生物体中的手性分子 酶（enzyme）：生物催