第五章 对映异构.pptVIP

5.4.1 对映异构体的性质 1、物理性质 对映体：旋光方向不同，其他物理性质（熔点、沸点、溶解度、电离常数等）相同。 非对映体：物理性质不同，包括旋光性（旋光方向可相同可不同，内消旋体则无旋光性）。 2、化学性质 对映体：与非手性试剂反应时化学性质相同，反应速度也相同；若与手性试剂反应，化学性质相似，但反应速度有差异。 非对映体：官能团相同，化学性质相似，但反应速度存在差异。尤其是酶催化的反应，差别更大。 5.4 旋光异构体的性质与不对称合成 3、生物学性质 手性分子的立体结构与受体的立体结构(受体靶位)有互补关系时，其活性部位才能进入受体的靶位，产生应有的生理作用。而一对对映体只有其中一个适合进入一个特定受体靶位，产生生理效应。 如：(1R,2R)-(-)-氯霉素有效，而其他对映体几乎无效，它们的抗菌活性为100:0.4 1）旋光异构体具有不同的生物活性强度 d- 异构体 有强兴奋作用 l- 异构体 抗兴奋作用 2) 旋光异构体具有完全相反的生物活性。 5.4 旋光异构体的性质与不对称合成 3) 旋光异构体的毒性或严重副作用 减肥药— (S)-(+)-氟苯丙胺 生物体内的酶和各种底物具手性。手性分子的对映体进入生物体内手性环境后, 引起不同的分子识别, 使其生理活性相差很大。 5.4 旋光异构体的性质与不对称合成 第五章 对映异构 本章重点讲授： 1、掌握一些基本概念：比旋光本领、手性、手性分子、对映异构体、非对映异构体、内消旋体、外消旋体等 2、掌握分子对称因素与旋光性的关系 3、掌握费歇尔投影式的写法 4、掌握手性碳原子构型的标记法 5.1 基本概念 5.1.1 立体异构 构造相同,分子中原子或基团在空间的排列方式不同。 立体异构 1. 偏振光与比旋光度 光波振动方向与光束前进方向关系示意图 普通光 5.1.2 物质的旋光性和比旋光本领 偏振光： 通过Nicol棱镜，仅在 一个平面上振动的光。 5.1 基本概念 2. 旋光仪、旋光度、比旋光本领 旋光性：使偏振光振动平面旋转的性质。 旋光度：使偏振光振动平面旋转的角度，用?表示。 旋光方向：右旋（+）; 左旋（-） 比旋光本领 [?]?t = 5.1 基本概念 5.1.3 对映异构体和手性 左手 镜 右手 左手的镜像是右手 ——对映关系 左、右手对映而不能重合，这种性质称为——“手性”。 5.1 基本概念 任何物体都有它的镜像。一个有机分子在镜子内也会出现相应的镜像。实物与镜像的关系叫对映关系。 5.1 基本概念 具有对映而不能重合关系的立体异构体，互称为对映异构体（简称对映体enantiomers），如乳酸。 5.1 基本概念 有对映异构体的分子称为手性分子（Chiral molecule），或称分子具有手性(chirality). 乙醇没有对映异构体，因此是非手性分子。 CH3 H H OH C OH H3C H CO2H C * CH3 H HO CO2H C * 非手性分子 手性分子 与4个不同基团相连的碳原子称为手性碳原子(常用*C表示),正是这种碳原子使乳酸分子产生了手性。*C只是手性原子(又称手性中心)的一种。 5.1 基本概念 5.2 分子的手性与分子结构的关系 5.2.1 手性与对称性 要判断一个分子是否具有手性可以从考察这个分子有无对称因素（symmetry of elements）入手。如果分子中没有对称面或对称中心，则该分子是手性分子，存在对映异构体。 1、对称面(m) 具有对称面的分子与其镜像能够重合，因而无手性。 丙酸分子的对称面 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点等距离的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，简称为对称心。 Cl F F H H H H Cl P 具有对称心的化合物和它的镜象能够重合，因此不具有手性. 5.2 分子的手性与分子结构的关系 下列化合物哪些有对称面,哪些有对称心？ CH3 CH3 Br H H H H 2 Cl F F H H H H Cl 3 1 CH3 CH3 C C H H 4 Br 5.2 分子的手性与分子结构的关系 CH3 Cl H H CH3 Cl H H CH3 Cl H H CH3 Cl H H 哪些分子是手性分子？ CH3 H CH3 H CH3 H CH3 H CH3 Cl CH3 Cl 1 2 3 4 5 6 7 5.2 分子的手性与分子结构的关系 5.2.2 对映异构体结构的表示方法 1、立体结构式 C