A与C为顺反异构，也是非对映异构体.ppt

本章重点： 物质的旋光性，对映异构，对称元素。费歇尔（Fischer）投影式。构型的R／S标定法。对映异构体，非对映异构体，外消旋体，内消旋体。 本章难点： 对映异构、费歇尔（Fischer）投影式、构型的R／S标定法。 考核要求： 识记：对称因素，构型的R／S标定法。 领会：对映异构体，非对映异构体，外消旋体，内消旋体。 分析：物质的旋光性，对映异构。 综合分析：对称因素与化合物的手性。 教学时数：7学时 构造异构：分子中相互连接的次序不同而产生的异构现象称为构造异构。 立体异构：分子中各原子相互连接的次序相同，但空间排列的方式不同，因而呈现的异构现象称为立体异构。 构型异构：由于分子的构型不同而产生的异构现象称为构型异构。 构象异构：构型相同，但因分子内键的旋转而呈现的异构现象称为构象异构。 有机化合物分子结构中存在着三个层次：构造、构型、构象。 对映异构是构型异构中重要的一种异构现象。 对映异构：分子式相同，构造式相同，但构型不同并互呈镜象对映关系的立体异构现象称为对映异构。 对映异构体之间不能互相重叠。 由于对映异构体之间的旋光性能不同，故又称对映异构为旋光异构或光学异构。 2、比旋光度 测定旋光度时，溶液的浓度、盛液管的长度、测定时的温度及所用光的波长等都对旋光度有影响。所以常采用比旋光度。 定义（比旋光度）：1ml含1g旋光物质的溶液，放在10cm （ 1 dm ）的盛液管中所测得的旋光度称为该旋光物质的比旋光度。 比旋光度是旋光性物质特有的物理常数，用[α]λt表示。用钠光（λ=589nm）时用[α]Dt表示。 如：肌肉乳酸 [α]D20 = + 3.8 0 发酵乳酸[α]D20 = - 3.8 0 “+”表示右旋， “-”表示左旋。 手性：物质的分子和它的镜象不能重叠的现象，与左、右手的情况类似。左、右手很相象，但不能重叠，把物质的这种特征称为手性。 2、手性分子：与其镜象不能重合的分子叫手性分子。把不对称碳原子称为手性碳原子。 3、对映异构：分子式，构造式相同，构型不同，互呈镜象关系的立体异构现象。 4、手性是物质具有对映异构和旋光性的必要条件：手性分子在结构上的特点是无对称因素。 因此，判断某一物质分子是否具有手性，必须考虑它是否缺少某些对称因素。 一个碳原子上连有两个相同的基团，其分子中有一个对称面，具有对称面的分子没有旋光性。 若分子中所有的原子都在同一平面上，这个平面就是分子的对称面。这个分子就不具有手性，没有旋光性。 2、对称中心 假如分子中有一点i，通过点i作任何直线，在离i点等距离的直线两端有相同的原子或基团，则i点为分子的对称中心。如：反-1,3-二氟-反-2,4-二氯环丁烷。 [又如苯和反-2-丁烯的对称中心] 具有对称中心的分子和它的镜象是能重叠的，因此它不具有手性。没有旋光性。 很多含有对称轴的化合物都是非手性化合物。这是因为分子中同时含有对称面和对称中心的缘故。 有些含有对称轴的化合物，却不含有对称面和对称中心，这一类化合物也具有手性。如：反-1,2二氯环丙烷。 4、更替对称轴：如果通过分子沿一根轴旋转3600/n的角度后，再用一面垂直于该轴的镜子反射，所得的镜象如能与原物重合，此轴即为该分子的n重更替对称轴，用Sn 表示。 物质分子凡结构上具有对称面或对称中心的，就不具有手性，就没有旋光性。而有无对称轴不能作为判断分子有无手性的标准。 手性碳原子所连的四个原子或基团都不相同，即没有对称面，也没有对称中心，所以含有一个手性碳原子的化合物物具有手性。 在对映体中，围绕着不对称碳原子的四个基团间的距离是相同的，即在几何尺寸上是完全相等的，因而它们的物理性质和化学性质一般都相同。仅在对偏振光表现出不同的旋光性能。 P128 表6—1 2-甲基-1-丁醇对映体物理性质比较 表6—2 乳酸对映体性质比较 对映体除了对偏振光表现出不同的旋光性能，旋转角度相等、方向相反外，在手性环境的条件下，如手性试剂、手性溶剂、手性催化剂的存在下也会表现出某些不同的性质。 2、非对映体： 分子式相同，构造式相同，构型不同，不能互呈 镜象关系的一对物质互为非对映体。 二、外消旋体 一对对映体的等量混合物。虽然各有旋光性，但 等量混合后的混合物无旋光性。这种混合物称为外旋 体。 外消旋体一般用（±）表示。 外消旋体是等量对映体的混合物，可以通过物理、化学的方法进行分离。 外消旋体和相应的左旋体或右旋体除光学性能不同外，其它物理性质也有差异。 常用的构型式是费歇尔（E.Fischer）投影式。 书写费歇尔投影式的规定如下： (1)、把与手性碳原子结合的横向的两个键摆向 自己，把竖立的两个键摆向