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立体化学简述 hardbeaver 2007.9.14 概述 提纲 手性的判断 手性分子的描述与命名 手性分子的表示方法 手性分子的类型 不对称合成的途径 构象分析的基本原理 构想分析与不对称合成 对映异构--什么是手性？ Pasteur原则：化合物的分子与其镜影能否相互重叠 分析化合物分子是否具有“对称因素” 对称性与对称因素 对称性与对称因素 （2）中心对称因素（i） 对称性与对称因素 （3）旋转轴对称因素（Cn） 对称性与对称因素 （4）反射对称因素（Sn） 对称因素与手性的关系 （1）平面对称因素（σ） （2）中心对称因素（i） （3）旋转轴对称因素（Cn） （4）反射对称因素（Sn） 手性碳原子与手性分子的关系 含手性碳原子的未必是手性分子 手性分子未必含手性碳原子 手性分子的描述与命名 手性分子都具有光学活性 旋光：d，l（+，-） 构型的命名规则 构型的D-L命名规则 构型的R-S命名规则 （Cahn-Ingold-Prelog规则, CIP规则） 手性分子的描述与命名 构型的D-L命名规则 手性分子的描述与命名 构型的R-S命名规则 （Cahn-Ingold-Prelog规则，CIP规则） 对取代的烯基，具有Z-构型的比具有E-构型的烯基优先； 对于手性基团，RS, MP 手性分子的描述与命名 苏式，赤式（threo，erythro） 顺式，反式（Syn，Anti） 主碳链以曲折线表示，C2和C3上的两个取代基处于相同方向（即远离观察者或朝向观察者）的异构体叫顺式异构体；否则是反式异构体。也有将其称为赤式和苏式异构体。 手性分子的描述与命名 分子的前手性 一个对称分子经过一个基团被取代或加成的过程，失去其对称性而生成非对称分子的性质，称为“潜不对称性”或“前手性” 反应发生所在的碳原子称为“前手性碳原子” sp3-前手性碳原子 sp2-前手性碳原子 手性分子的描述与命名 分子的前手性 sp3-前手性碳原子 Hs，HR 手性分子的描述与命名 分子的前手性 sp2-前手性碳原子 re ( α)面，si (β)面 手性分子的描述与命名 顺反异构 烯烃 脂环 α-键 β-键 手性分子的表示方法 费歇尔（Fischer）投影式 锯架式： 锲型式： 纽曼（Newman）投影式： 手性分子的表示方法 费歇尔（Fischer）投影式 手性分子的表示方法 费歇尔（Fischer）投影式 手性分子的表示方法 锯架式： 锲型式：最接近于所表达的分子的某一立体形象的真实状态 手性分子的表示方法 纽曼（Newman）投影式：能最确凿的表示出被关注的两个相邻碳原子的各个基团所处的相位和关系。 手性分子的类型 中心手性分子 轴手性分子 平面手性分子 螺旋手性分子 手性分子的类型 中心手性分子 C原子和金刚烷类 手性分子的类型 中心手性分子 杂原子，如S，P，N，As等，与四个不同的基团相连时，也有光活异构体存在。 手性分子的类型 中心手性分子 杂原子与三个不同基团相连。 N原子 手性分子的类型 中心手性分子 杂原子与三个不同基团相连。 N原子 当把N的三个不同的基团固定在环上，使它不能来回翻转， 这样就可能拆分成光活异构体。 手性分子的类型 中心手性分子 杂原子与三个不同基团相连。 P，S原子 含磷、硫的化合物，较为稳定，可得到光活的化合物 手性分子的类型 轴手性分子 对于四个基团分两对围绕一个轴排列在平面之外所构成的体系，当每对基团不同时，该体系有可能是不对称的，这样的体系称为轴手性体系。 它可认为是中心手性的延伸。 手性分子的类型 轴手性分子 手性分子的类型 轴手性分子 手性分子的类型 平面手性分子 由对称平面的失对称作用而产生的手性称为平面手性。 导向原子，第1优先原子，第2优先原子…… 手性分子的类型 螺旋手性分子 螺旋化合物是结构比较特殊的一类手性化合物，它们没有手性中心，也没有手性轴，但结构上的特殊性使得其实物和其镜像不能重合 不对称合成相关的基本概念 外消旋体： 外消旋化 部分消旋化 内消旋体 对映异构体 非对映异构体 差向异构体 差向异构化 对映体过量百分率（ee值） 不对称合成的定义和表述 对称反应（ee值=0） 不对称反应 立体选向反应（ee值=0~100%） 对映区别反应： 反应物具有对称性，或为一对对映异构体 反应的不对称性决定于非对称的试剂、催化剂等 不等量的生成对映体 非对映区别反应： 反应物具有非对称性 不等量的生成非对映体 立体专一反应（ee值=100%） 不对称合成的定义和表述 Morrison和Mosher的定义： 一个反应，其中底物分子整体中的非手性单元由反应剂以不等量地生成立体异构产物的途径转化为手性单元。即将潜手性单元转化为手性单元，使得产生不等量的立体