[理学]立体化学03——邢其毅课件.ppt

第四章 立体化学（stereochemistry） 讨论分子的立体形象及与物理性 质的关系等。 讨论分子的立体形象对化学反应 性的影响及产物分子和反应物分 子在立体结构上的关系等。 原子在分子内的空间位置； 在反应中，分子内或分子间的原子重新组合，在空间上的 要求条件和变化过程如何？及由此如何决定产物分子中各 原子的空间向位？ 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。 d- 异构体 有强兴奋作用 l- 异构体 抗兴奋作用 D-(-) 有杀菌作用 L-(+) 无药效 Z-R（有生理活性） 一. 分子的手性和对称因素 1. 手性(Chirality) 实物与其镜影不能重叠的现象。 2. 对称因素 1）平面对称因素(?) 具有平面对称因素的分子是对称分子。非手性分子。 2）中心对称因素 (i) 具有中心对称因素 的分子是对称分子。 非手性分子。 3）旋转轴对称因素 (Cn) 只含旋转轴对称因素的分子是非对称分子。手性分子。 4）反射对称因素(Sn) 具有反射对称因素的分子是对称分子。非手性分子。 ? 一般情况下，不具有对称面和对称中心的分子，其实物 与镜影不能重叠，该分子称为不对称分子或手性分子。 ? 手性分子具有光学活性。 二. 偏振光、比旋光度 1. 平面偏振光 光波振动方向与光束前进方向关系示意图 普通光 平面偏振光： 通过Nicol棱镜，仅在 一个平面上振动的光。 2. 旋光仪、旋光度、比旋光度 旋光性：使偏振光偏振面旋转的能力。 旋光度：使偏振光偏振面旋转的角度。用?表示。 旋光方向：右旋（+）、d- ; 左旋（-）、l- 比旋光度 [?]?t = (物理常数) 例：从粥样硬化动脉中分离出来的胆甾醇0.5g溶解于20ml 氯仿，并放入1dm的测量管中，测得旋光度-0.76o。求其比 旋光度。 如何确定一个活性物质是+60o的右旋体还是-300o的左旋体？ 三. 含手性碳原子的分子的立体化学 1. 含一个手性碳原子的分子 1）手性碳原子的概念 与四个不相同的原子或基团相连的碳原子。 含一个手性碳的分子是手性分子，具有一对对映体。 [?]D20= +3.8o(水) [?]D20= -3.8o(水) 对 映 体 互为实物与镜 影关系，不能 相互重叠的两 个立体异构体。 2）左旋体、右旋体及外消旋体 一对对映体中： 使平面偏振光向左旋的为左旋体，用“（–）”或“ l”表示。 使平面偏振光向右旋的为右旋体，用“（+）”或“d”表示。 左旋体与右旋体，旋光度相同、旋光方向相反。 外消旋体：等量的左旋体与右旋体的混合物。无旋光性。 外消旋体用 (±) 或 (RS) 或 (dl) 或 DL表示。 外消旋体可分离成左旋体与右旋体。 3）构型的 R、S 表示方法 手性碳的构型：与手性碳相连的四个不同基团的空间排列。 R、S 标记手性碳原子构型。 S R R 4）Fischer投影式 [规定 ] 投影时，与手性碳相连横向两个键朝前，竖向两个 键向后，交叉点为手性碳。 将下列化合物改写成Fischer投影式，并标出手性碳原子构型。 ? 顺序最小的原子(或基团)在竖线上, 顺时针排列为R构型, 逆时 针排列为S构型。 ? 顺序最小的原子(或基团)在横线上, 顺时针排列为S构型, 逆时 针排列为R构型。 ? 如果固定某一个基团，而依次改变另三个基团的位置，则分子 构型不变。 S S S S 试判断下列Fischer投影式中与(s)-2-甲基丁酸成对映关系的有哪 几个？ ? 将投影式在纸平面上旋转90o,则成它的对映体。