5旋光异构.ppt

第一节 物质的旋光性 一、物质的旋光性 1. 平面偏振光（偏光）——只在一个平面上振动的光 2. 物质的旋光性——物质能使平面偏振光的振动平面发 生旋转的性质。 3. 物质旋光性的测定——旋光仪 第二节 物质的旋光性与分子结构的关系 一、分子的手性与旋光性 （一）手性与手性分子 1.手性——具有实物与镜像的关系，但不能完 全重叠的性质。 2.手性分子——当一个分子不存在对称因素时， 该分子的实物和镜象不能重合, 称为不对称分子,又称手性分子。 第六节 旋光异构体相互关系的确定 1.制作模型法 2.转化构型法(沿平面旋转或进行基团交换) （1）沿平面旋转180?，构型不变；旋转90?或270? 变成其对映体。 例2：1-二甲基-2-乙基环丙烷 顺-1-二甲基-2-乙基环丙烷 无对称因素，有手性 反-1-二甲基-2-乙基环丙烷 无对称因素，有手性 顺-1-二甲基-2-乙基环丙烷 反-1-二甲基-2-乙基环丙烷 二、不含不手性碳原子化合物的旋光异构 有少数旋光物质的结构中并不含不对称碳原 子，但整个分子结构不对称，是手性分子，也具 有旋光性。 1. 取代的丙二烯型化合物  其中C1、C3为sp2杂化，C2为sp杂化。C2中未参 与杂化的两个p轨道互相垂直，分别与C1、C3中未参与 杂化的p轨道配对形成π键。因此C2-C3之间的π键与 C2-C1之间的π键互相垂直，而不在同一平面。下面是 取代的丙二烯型化合物几种可能的排列。 1 2 3 4 5 其中1、4、5有手性， 2、3无手性。 结论：当两个双键碳上均连有不同原子或原子团 时，该分子无对称因素，即为手性分子 2. 取代的联苯型化合物 当两个苯环相连的C-Cσ键的邻位上所连的 取代基体积比较大时，使得两个苯环不在同一 平面内，相互垂直时最稳定，又因为两苯环之 间的C-Cσ键受到环上取代基的影响不能自由旋 转，因此就产生了立体异构体。  结论：当两个苯环的邻位分别连有不同基团时， 整个联苯分子无对称因素，分子即有手性 分子中存在对称面，无手性 分子中无对称因素，有手性 3.确定构型法：直接用R/S法标出的构型进行比较 （2）任意交换两个基团，变成对映体；交换三个基 团，构型不变。 * * 第五章 旋 光 异 构 本章学习要求： 1.掌握旋光异构、手性、对映体、非对映体、内消 旋体、外消旋体等基本概念 2.熟练掌握含有一个和两个手性碳原子化合物的 Fischer投影式的书写及相互关系的确定。 3.熟练掌握D、L及R、S构型的标记方法 异构现象 构造异构 立体异构 碳架异构 位置异构 官能团异构 互变异构 构象异构 构型异构 顺反异构 旋光异构 对映异构 非对映异构 Nicol棱镜 (偏振片) 什么叫旋光性？ ——欲知旋光性，先说偏振光 普通光 有无数个振动平面，振动平面与光的前进方向相垂直 偏振光 与棱镜晶轴平行的振动平面 晶轴 a b c d 只在一个平面上振动的光 ? 旋光度—— 不旋光物质 旋光性物质 光学活性物质 光源 起偏镜 盛液管 检偏镜 观察目镜 刻度盘 不旋光物质 旋光仪工作原理示意图 旋光物质 亮 暗 亮 旋光度? ①物质的旋光度，与测定条件如物质浓度、盛液管长度、测定时的温度、溶剂的种类、及所用光波的波长等因素有关 明确两个问题 ②能够体现物质特性的是 ——比旋光度[?] —与浓度C有关 —与长度l有关 二、物质旋光性的度量——旋光度和比旋光度 1.旋光度——旋光性物质使偏振光的振动平面旋转的 角度。用?表示。 使偏光的振动平面逆时针方向旋转的，称为左旋， 用“-”或“l”表示； 使偏光的振动平面顺时针方向旋转的，称为右旋， 用“+”或“d”表示。 2. 影响旋光度的因素:主要取决于物质的结构,也与测定时 的条件有关。如:物质的浓度、温度、盛液管的长度、 光源的波长、溶剂等。 3.比旋光度——在一定温度下，使用一定波长的光照射 1ml含有1g被测物质，放在1dm长的盛液管中所测的 物质的旋光度。用 t λ 比旋光度和物质的熔点、沸点一样，也是物质的一种