医用有机化学--chapter04 对映异构.ppt

20世纪50年代中期，反应停(沙利度胺，Thalidomide)作为镇静剂，有减轻孕妇清晨呕吐的作用而被广泛应用。结果在欧洲导致1.2万例胎儿致 残，即海豹婴。于是1961年该药从市场上撤消。后来发现沙利度胺R型具有镇静作用，而S型却是致畸的罪魁祸首。研究人员进一步研究发现沙利度胺任一异构 体在体内都能转变为相应对映体，因此无论是S型还是R型，作为药物都有致畸作用。 1984年荷兰药理学家Ariens极力提倡手性药物以单一对映体上市， 抨击以消旋体形式进行药理研究以及上市。他的一系列论述的发表，引起药物部门广泛的重视。2001年诺贝尔化学奖授予了3位美日科学家，表彰他们在手性催化氢化反应和手性催化氧化反应领域所做出的重大贡献。目前，研究和发展新的手性技术，借此获得光学纯的手性药物，已成为许多实验室和医药公司追求的目标。 4.1 对映异构的基本概念 4.1.1 对映异构体和手性分子 象人的左、右手一样，互为实物与镜象关系，彼此又不能重合的性质称为手性（chirality） 。 互为实物与镜像关系，又不能重叠的分子，称手性分子（chiral molecule）。 手性碳原子 凡是连有4个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子（chiral carbon atom），或称手性中心（chiral center）、不对称碳原子。 含有一个手性碳原子的化合物一定是手性分子，只有一对对映体。 2. 对称中心(symmetrical center) （i） 假若分子中有一点，在所有通过该点的直线上在距该点等距离处，具有相同的原子或基团，该点就叫分子的对称中心 3. 对称轴 若分子以某直线为轴旋转360°/n后（n为整数），所得的分子形象与原来的分子相同，则该直线就称为n重对称轴(symmetrical axis, 记为Cn)。 小 结： 判断对映体的方法有三种 （1）建造一个分子和它的镜像的模型，如果两者不能重合，就存在对映体。 （2）如果分子有对称面或对称中心，那么它和其镜像就能重合，就不存在对映体。 （3）如果一个分子有一个手性碳原子，它就具有对映异构现象，有一对对映体。 4.1.3 对映异构体的旋光性 1. 平面偏振光与旋光性 平面偏振光（plane-polarized light）：只在一个平面上振动的光，简称偏振光。 旋光性（optical activity）：物质能使偏振光的振动面旋转的性能。有旋光性的物质叫旋光性物质或光活性物质。 手性化合物都具有旋光性。 比旋光度与旋光度的关系 例如：在胆固醇的氯仿溶液中，浓度为260mg/5ml，放入5cm长的盛液管中在室温（20℃）下测定其旋光度为-2.5 ° ，求它的比旋光度？ [α]Dt = [α]D20 =α/(L*c) = -2.5/(0.5dm×0.26g/5ml) = -96° 1. 透视式 透视式是分子结构在纸面上的立体表达方式。 Fischer投影式特点： ⑴投影式在纸平面上旋转180°时构型不变； ⑵投影式在纸平面上旋转90°时构型改变； ⑶两个基团交换奇数次构型改变、交换偶数次不变。 一个取代基保持不变，其余三个依次换位，不改变构型。 将Fisher投影式的书写规定和注意事项可归纳如下: 竖向后，横向前，含碳原子上下连。 转半圈，不能翻，编号小者在上端。 偶次互换是原物，奇次互换构型变。 下列各表达式代表的是同一物还是对映体？ 其它表示立体异构的方法： 4.2 对映异构体的标记 例如： 注意事项：要用标准的Fischer投影式。 D/L命名法的使用有一定的局限性，它只适用与甘油醛结构类似的化合物。目前，仍用于糖类和氨基酸的构型命名 。 D/L构型和旋光方向没有必然的联系。 4.2.2 R/S命名法： 该法是直接将对映体的构型加以命名，所以用R/S命名法标记的构型叫绝对构型。它是以“次序规则”为基础的标记方法。 R/S命名法规则： （1）按次序规则将*C所连的四个基团由大到小排列，如：A B D E； （2）将末优基团（E）原离视线，其余三个面向自己； （3）若从A到B再到D的走向是顺时针走向，则是R构型；若是逆时针方向，则是S构型。 一对对映体，一个是R型，另一个必为S型；若R型是左旋的，S型必然是右旋的。旋光方向与R、S构型没有必然的联系，旋光方向目前只能通过旋光仪测定。 Fischer投影式的R、S命名 在Fischer投影式中，当末优基处于竖键时，其它三个基团按优先次序顺时针排列为R-构型，逆时针排列为S-构型； 标记下列化合物中手性碳的构型： 用R/S命名，并判断它们是同一物