宗濂有机化学第六章.ppt

Chemistry is a key of science 天 道 酬 勤 第六章 对映异构 目的要求：了解对映异构的意义。建立立体概念，掌握构型的标记 。 具体掌握： 1．手性、手性分子和手性碳原子 2．对称因素，内、外消旋体的概念 3．构型的标记 学时：3h 旋光度：旋光型物质使平面振动光旋转的角度。 习题： 已知葡萄糖的[α]20D为+52.5°，现有一未知浓度葡萄糖溶液，用1dm长的试样管装样，25℃测得其旋光度为+3.4°，求该葡萄糖溶液的浓度？ 二、分子的手性和对称因素 手性和手性分子 手性：不能与本身镜像相重合的性质 手性分子：不能与本身镜像相重合的分子 手性碳原子：与四个不相同的原子或基团相连的碳原 子，用“*”表示 2. 分子的对称因素 （1）对称面（symmetrical plane） 假如一个分子能被一个假想平面切割成互为事物与镜像关系的两半，这个假想平面称为对称面。 练习： （2）对称中心（i） 设想分子中有一点，通过此点向两端画一直线，在等距离出会遇到相同的原子或基团。 找出此化合物的对称中心。 3．含一个手性碳原子的化合物 仅含有一个手性碳原子的化合物一定是手性分子，具有旋光性。 对映体（enantiomers）：互为实物和镜像关系的两种构型的化合物。 三、旋光异构体的表示法和构型的标记 异构体的表示法 —Fisher投影式 将手性碳原子置于纸平面上； 通常将碳链作为竖直键，伸向纸平面的后方（命名时编号最小的碳放在最上面）； 横键伸向纸平面的前方。 2. 构型的标记 （1）D/L法 （2）R/S法 abc’d 练习： 1、命名下列化合物，并表明“R”和“S” 四、含多个手性碳原子的化合物的立体异构 2-氯-3-羟基丁二酸 * 一、旋光与旋光性 旋光性物质 偏振光 旋光度 普通光 Nicol棱镜 平面偏振光 右旋：使平面偏振光振动面向顺时针旋转，用“＋”或“d”表示。 左旋：使平面偏振光振动面向逆时针旋转，用“－”或“e”表示。 [α]tλ=α/lρB 应用：（1）鉴定未知物；（2）测定已知物的浓度 （－）乳酸 （＋）乳酸 一氯乙烷 顺1，2-二氯乙烯 找出下列物质的对称面。 E-2，4-二甲基-E-1，3-环丁二羧酸 练习： （－）乳酸 （＋）乳酸 外消旋体（racemic mixture）：等量对映体形成的混合物，用（±）或（dl）表示。 D-（+）甘油醛 L-（-）甘油醛 D-（-）乳酸 L-（+）乳酸 “R”顺时针 “S”逆时针 2、写出R-2-戊醇的投影式 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 含有两个以上的不相同的不对称碳原子的化合物的立体异构 不相同的不对称碳原子数 对映异构体数 外消旋体数 1 2 1 2 4 2 3 8 4 4 16 8 n 2n 2n-1 光学异构体数目=2n 外消旋体数目=2n-1 (n为不同手性碳的数目) 酒石酸 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 内消旋体（meso isomers）：具有手性碳原子却不 是手性分子而且不显旋光性的化合物。 3号碳有无手性要具体分析 三羟基戊二酸有四种立体异构体。 3号碳无手性 3号碳无手性 3号碳有手性 3号碳有手性 (2R, 4R) (2S, 4S) (2R, 3 r, 4S) (2R, 3s, 4S) ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 三羟基戊二酸 假不对称碳原子： 一个碳原子（A）若和两个相同取代的不对称碳原子相连而且当这两个取代基构型相同时。该碳原子为对称碳原子，而若这两个取代基构型不同时，则该碳原子为不对称碳原子，则（A）为假不对称碳原子。 假不对称碳原子的构型用小r, 小s表示。在判别构型时，R S，顺反。 丙二烯型化合物 丙二烯分子中的两个π键是相互垂直的。 判断一个分子是否有手性，须考察其是否有对称面和对称中心！ 联苯型化合物 *