第六章对映异构选读.ppt

第六章 对映异构（6学时） 第一节 物质的旋光性 第二节 对映异构现象与分子结构的关系 分子的手性（而不是手性碳）是其具有旋光性和对映异构现象的充分必要条件。 第三节 含一个手性碳原子化合物的对映异构 第四节 含两个手性碳原子化合物的对映异构 第五节 构型的R、S命名规则 第六节 环状化合物的立体异构 第七节 不含手性碳原子化合物的对映异构 第八节 外消旋体的拆分 第九节 亲电加成反应的立体异构 2．两个相同的取代基，1,2-二羧基环丙烷,有 三个构型异构体。 二、六元环衍生物 反式： 例一：1,2-环已二甲酸 顺式 ： 例二、1,3-环已烷二甲酸 例三、1,4-环已烷二甲酸。顺反异构都有对称面，无对映异构体。 一、丙二烯化合物 1.由于所连的四个取代基两两各在相互垂直的平 面，整个分子就没有对称面和对称中心，而且 有手性。两个π平面相互垂直。 2.如在任何一端的碳原子上连有相同的取代基，因分 子中就有对称面，而不具有旋光性（即分子中就有 一个平面的对称因素，光活性异构体就不存在。 二、键旋转受阻碍的联苯型化合物 1.关于什么样的基团受阻不能在同一平面内， 要通过实验测得。 2.联苯能拆开的必要条件是： ① 邻位上的基团大到足以使绕中心键的自由旋 转缓慢。 ② 在联苯体系的两个环上都是不对称的取代。 例一：2,6-二羧基2′,6′-二硝基联苯 能满足条件a，但不满足条件b。因为环是对称取代，分子不是手性分子。分子有对称面，无手性。 例二：6,6′-二硝基-2,2′-二羧基联苯 三、含有其他手性中心的化合物 1.其它手性原子 2.类似丙二烯的螺环化合物。即两个环来代替二个双键，有旋光性。 例：2,6-二羧基螺[3,3]庚烷就有两个对映异构体。 3.还有一种扭曲型的化合物虽不具有手性C原子，但由于分子不具有对称面和对称中心。也有对映异构体存在。 一、化学方法 二、晶种法 是当一个溶液含有稍微过量的一对对映体之一，它就先沉淀出来，而且沉淀出来的量为过量的一倍多。过滤后，滤液中另一对映体又过量，升温加入外消旋体，冷却时，另一对映体就会沉淀出来，通过这种方法，只是第一次加入一个光活性对映体，就能交替地把外消旋体分为左右旋体。 三、生物方法 1.外消旋体中的一个异构体被生物体同化，而只得保留另一个异构体，因而原料损失了一半。 2.用这种方法，溶液不能太浓，还需要在培养液中加入营养物质，这又给产品纯化带来了很大的困难。 3.恰当的微生物很难找，从而在应用上有一定的局限性。 * [学习要求]： 1、掌握平面偏振光、旋光性、比旋光度等概念，了解旋 光仪的构造。 2、掌握对映异构现象与分子结构的关系； 3、掌握对映体、非对映体、外消旋体、内消旋体、手 性、对称因素等概念； 4、掌握fischer投影式使用规定，及与Newman式、楔形 式、锯架式的转换； 5、掌握含有一个和两个手性碳原子化合物的对映异构及 R、S命名规则； 6、了解环状化合物及不含手性碳原子化合物的对映异 构； 7、理解外消旋体的拆分原理； 8、了解烯烃亲电加成反应的立体化学。 对映异构：分子式、构造式相同，构型式不同 且互呈镜象对映关系。 光的前进方向与振动方向垂直。 一、平面偏振光和旋光性 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。 能使平面偏振光振动平面旋转的性质称为物质的旋光性。 具有旋光性的物质称为旋光性物质或光活性物质。 能使平面偏振光振动平面向右旋转称为右旋体。用（+）表示； 能使平面偏振光振动平面向左旋转称为左旋体。用（-）表示。 旋光物质使平面偏振光振动平面旋转的角度称为旋光度，通常用α表示。 (1)水等不旋光物质 (2)乳酸等旋光物质 二、旋光仪和比旋光度 1. 旋光仪 2.比旋光度 为了能比较物质的旋光性能，通常规定：1ml含1g旋光物质的溶液，放在10cm长的盛液管中测得的旋光度为该物质的比旋光度，常用为测时温度，λ为测定时光的波长一般采用钠光（波长为589 nm，用D表示）。 比旋光度是旋光物质特有的物理常数。 一、对映异构现象的发现 1、1808年，E．Malus首次 发现偏光 。 2、1815年，J．B．Biet发 现有些石英结晶将偏光向 右旋，有些将偏光向左旋。 3、1848年，Louis Paste