八单元立体化学1节.ppt

两个苯环不在一个平面 小结 非对映体：构造相同, 构型不同, 相互间不是实物与镜影关系的立体异构体。 分子中有2个以上手性中心时，就有非对映异构现象。 * 物理性质不同（熔点、沸点、溶解度等）。 * 比旋光度大小不同，旋光方向可能相同也可能不同。 * 化学性质相似，但反应速度有差异。 (2) 含两个相同手性碳原子化合物的对映异构 互为镜像关系，二者不能重合，是一对对映体 同一个化合物 (内消旋酒石酸) 把Ⅲ在纸面上旋转180°，就能与Ⅳ互相叠合，即Ⅲ和Ⅳ是相同的。 因为Ⅲ能与其镜像分子叠合，所以它不是手性分子，没有旋光性。 在Ⅲ的全重叠式构象中有一个对称面，对位交叉式构象中有一个对称中心。 思考：下列化合物为内消旋体的是（ ） D 在化合物Ⅲ的分子中存在一个对称面，分子的上半部和下半部互为实物和镜像，这两部分的旋光能力相同，但旋光方向相反，从而使旋光性在分子内被相互抵消，因此不具有旋光性。 内消旋体(mesome)：含有手性碳原子，却不是手性分子，因而也无旋光性的化合物。 * 内消旋体(meso)：分子内部形成对映两半的化合物。(有平面对称因素)。 * 具有两个手性中心的内消旋结构一定是（RS）构型。 * 内消旋体无旋光性 (两个相同取代、构型相反的手性碳原子，处于同一分子中，旋光性抵消)。 * 内消旋体是纯净物，不能分离成光活性化合物。 内消旋体与外消旋体的异同： 相同点：都不旋光 不同点：内消旋体是一种纯物质，外消旋体是两个对映体的等量混合物，可拆分开来。 酒石酸异构体的物理性质 酒石酸 熔　点 / ℃ [α] 溶解度 （水） pKa1 pKa2 右 旋 体 左 旋 体 外 消 旋 内 消 旋 170 170 206 146 + 12° - 12° 0° 0° 139 139 20.6 125 2.93 2.93 2.96 3.11 4.23 4.23 4.24 4.80 结论 分子具有手性的唯一条件： 既没有对称面又不存在对称中心 内消旋-3，4-二硝基己烷 用费歇尔投影式画出下列各化合物的构型: 课堂练习： (2) ≡ ≡ 2S，3S 课堂练习： ≡ ≡ 2R，3S ≡ (3) 课堂练习： ≡ R (4) 课堂练习： 4. 化合物A的分子式为C6H10，有光学活性，A与硝酸银的氨溶液作用有沉淀生成，催化氢化后得到无光学活性的B，试推测A、B的结构式。 解: 课堂练习： 一般情况下，在原来一个非手性分子中，引入一个手性碳原子，产物总是外消旋的，即由等量右旋体和左旋体组成的外消旋体。例如： 非手性分子 有一个手性中心 外消旋体 1. 化学分离法 通过与旋光性拆分剂（从自然界生物体中获得）作用，生成非对映异构体，利用其物理性质上的不同而将其分开（如分馏或分步结晶），最后除去拆分剂得纯的单旋体。 外消旋体的拆分 外消旋体的拆分：把外消旋体分离为两种旋光异构体的过程。 方法：化学拆分法、诱导结晶法、 生物拆分法， 色谱分离法 2. 生物分离法 (+)-丙氨酸 用生化的方法也可以拆分外消旋体。酶及细菌等具有旋光性, 作用时对其底物具有严格的空间选择性。如： 3. 诱导结晶法 手性柱拆分外消旋体：利用旋光性化合物对对映体的吸附速度 不同进行分离. 4. 色谱分离法 取代环烷烃的立体异构 环烷烃只要在环上有两个碳原子各连有一个取代基,就有顺反异构。如环上有手性碳原子,则有对映异构现象。 看要考察的碳原子所在的环： 左右是否具有对称性，若无对称性则相当于两个不一样的官能团，则该碳原子是手性碳原子。 环状化合物手性碳原子的判断： ＊ ＊ ＊ 含手性碳原子的单环化合物 ——判别单环化合物旋光性的方法 实验证明：单环化合物有否旋光性可以通过其平面式的对称性来判别，凡是有对称中心和对称平面的单环化合物无旋光性，反之则有旋光性。 无旋光（对称面） 有旋光 无旋光（对称中心） 有旋光 无旋光(对称面) 无旋光（对称面） 无旋光（对称面） 有旋光 无旋光（对称面） 有旋光 例一：顺-1,2-二甲基环己烷 用平面式分析，化合物是内消旋体。 取代环己烷旋光性的情况分析 S S 用平面式分析，(1R,2R)-1,2-二甲基环己烷或(1S,2S)- 1,2-二甲基环己烷是一种有旋光的化合物。 例三