有机化学课件第四章 立体化学幻灯片.ppt

第四章 对映异构与立体化学 主要内容 平面偏振光和物质的旋光性 分子的手性和对映体 对映异构现象和分子结构的关系：对称面、对称轴、对称中 心、更替对称轴。 含有一个手性碳原子的化合物的对映异构 含有多个手性碳原子的化合物的对映异构 环状化合物的立体异构：环丙烷和环已烷衍生物 不含手性碳原子的化合物的对映异构 外消旋体的拆分和外消旋化 手性合成 D,L标记的是相对构型，R,S标记的是绝对构型 （2）联苯型的旋光异构体 旋光异构体在适当的条件下会发生消旋。例如： 八、外消旋的拆分 2. 接种结晶析解法 一个例子： 基团的优先顺序（Cohn-Ingold-Prelog定序规则） （1）原子序数大者优先，同位素质量大者优先 如： I Br Cl S P F O N C D H （2）基团的第一个原子相同时，比较与其相连的下一个原子 如：-CH2CH3 -CH3 -CH2Cl -CH2F -CH2OCH3 -CH2OH -CH(CH3)2 -CH2CH(CH3)2 （3）对不饱和基团，可认为与同一原子连接 2 或 3 次 如： 例: 例: 比较以下基团的优先顺序 1 2 例: 2, 3-丁二醇的三个立体异构体的命名 非手性分子 S型 S型 (2S, 3S)-2, 3-丁二醇 R型 R型 S型 S型 (2S, 3R)-2, 3-丁二醇 或 (2R, 3S)-2, 3-丁二醇 (2R, 3R)-2, 3-丁二醇 非手性分子 绝对构型 能真实代表某一光活性化合物的构型（R、S） 与假定的D、L甘油醛相关联而确定的构型。 相对构型 注意：无论是D,L还是R,S标记方法，都不能通过其标记的构型来判断旋光方向。因为旋光方向是化合物的固有性质，而对化合物的构型标记只是人为的规定。 目前从一个化合物的构型还无法准确地判断其旋光方向，还是依靠测定。 异构体数目—— 2n = 22 = 4 （n：手性碳原子数目） 1. 含两个不同手性碳原子化合物的对映异构 五、含两个手性碳原子化合物的对映异构 1和2，3和4互为对映关系。1和3或4也不能重合，他们是立体异构，但又不是镜像关系。这种不是镜像关系的旋光异构称为非对映异构。非对映体具有不同的旋光能力，不同的物理性质和不同的化学性质。 赤式和苏式： 含两个不对称碳的分子，若在Fischer投影式中，两个 H在同一侧，称为赤式，在不同侧，称为苏式。 (i) (ii) (iii) (iv) (2R,3R)-(-)-赤藓糖 (2S,3S)-(+)-赤藓糖 (2S,3R)-(+)-苏阿糖 (2R,3S)-(-)-苏阿糖 2. 含两个相同手性碳原子化合物的对映异构 (1) (2) (3) (+)-酒石酸 (4) (-)-酒石酸 (R) (R) (R) (R) (S) (S) (S) (S) mp [?]D(水) 溶解度(g/100ml) pKa1 pKa (+)-酒石酸 170oc +12.0 139 2.98 4.23 (-)-酒石酸 170oc -12.0 139 2.98 4.23 (?)-酒石酸 (dl) 206oc 0 20.6 2.96 4.24 meso-酒石酸 140oc 0 125 3.11 4.80 以酒石酸为例 1和2，3和4互为对映关系，但仔细观察会发现1和2可以重合，是同一物质。这是因为1和2分子中有