第六章 旋光异构7.ppt

第六章 旋光异构 本章重点讲授： 1.立体化学中的几个基本概念-重点 2.旋光性与分子结构的关系-重点 3.手性分子的分类及情况分析 4.旋光异构体的性质与不对称合成 6.1 立体化学中的几个基本概念 6.2 旋光性与分子结构的关系 6.3 手性分子的分类及情况分析 6.4 旋光异构体的性质与不对称合成 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？ 直接根据Fischer投影式命名的简便方法介绍： COOH COOH H OH HO H CH3 CH3 CH2Cl H HOCH2 Cl HOCH2 Cl H CH2Cl 中 大 小 最小基在横键上，纸面走向与实际走向相反. 中 大 小 最小基在竖键上，纸面走向与实际走向相同. S-2,3-二氯丙醇 R-2,3-二氯丙醇 R-(-)-乳酸 S-(+)-乳酸 D/L 法和 R/S 有什么联系吗？ COOH COOH H NH2 H NH2 CH3 CH2SH D-，R- D-，S- D/L 法和 R/S 是两种不同的构型表示方法，二者间无直接逻辑联系，D和R以及L和S有时一致，有时不一致。 一、含一个手性碳原子的分子 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) 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。 对 映 体 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。 二、含两个手性碳原子的分子 1) 含两个不同手性碳原子的分子 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 对映关系： Ⅰ与Ⅱ； Ⅲ与Ⅳ 非对映关系： Ⅰ与Ⅲ、Ⅰ与Ⅳ、Ⅱ与Ⅲ、Ⅱ与Ⅳ 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。 光活异构体数目 = 2n ; (n=不同手性碳原子数) 外消旋体数目= 2n-1 2）含两个相同手性碳原子的分子 内消旋体(meso)：分子内部形成对映两半的化合物。(有平面对称因数)。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)。 内消旋体不能分离成光活性化合物。 指出下列(A)与(B)、(A)与(C)的关系(即对映体或非对映体关系)。 三、不含手性碳原子的光活性异构体 1. 丙二烯型分子 中心碳原子两个 ? 键平面正 交, 两端碳原子上四个基团， 两两处于互为垂直的平面 当A≠B ，分子有手性。 类似物 无 有 2. 联苯型分子 苯环间碳碳?键旋转受阻，产生位阻构象异构 当同一环上邻位有不对称取代时（取代基或原子体积较大）, 整个分子无对称面、无对称中心, 分子有手性。 6, 6`-二硝基-2 , 2`-联苯二甲酸 ?分子有无手性，与手性碳原子的存在并没有必然联系，而要从分子整体来考虑，看分子手否具有对称面或对称中心； 含一个手性碳原子的化合物一定具有旋光性； 手性分子中，可以有对称轴存在。 一、 对映异构体的性质 1、物理性质 对映体：旋光方向不同，其他物理性质（熔点、沸点、溶解度、电离常数等）相同。 非对映体：物理性质不同，包括旋光性（旋光方向可相同可不同，内消旋体则无旋光性）。非对映体之间可采用分步结晶、分馏等手段进行分离。 2、化学性质 对映体：与非手性试剂反应时化学性质相同，反应速度也相同；若与手性试剂反应，化学性质相似，但反应速度有差异。 非对映体：官能团相同，化学性质相似，但反应速度存在差异。尤其是酶催化的反应，差别更大。 * * 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，分为构象异构、顺反异构、旋光异构 一、同分异构现象： 构造异构：分子中原子相互连接的次序不同，分为碳胳异构、官能团异构、官能团位置异构 立体异构 1. 偏振光 光波振动方向与光束前进方向关系示意图 普通光 二