第五章 对映异构-精选.ppt

对含有n个＊C的化合物： 光学异构体数目=2n 外消旋体数目=2n-1 (n为不同手性碳的数目) 例如：含3个＊C，最多有23＝8个旋光异构体。 含4个＊C，最多有24＝16个旋光异构体。 （见P487己醛糖） * 苏式构型和赤式构型： (自学) 与苏阿糖构型相似者为苏式构型； 与赤藓糖构型相似者为赤式构型。例： * 沿C—C键轴观看，相同或相似的原子或基按相同方向出现者为赤型，以相反方向出现时为苏型。例如： “苏式”、“赤式”的概念在研究有机反应的立体化学关系和反应机理时常会遇到。 * (2) 具有两个相同手性碳原子的对映异构 酒石酸分子中含有2个＊C，可能的异构体有： (III)与(IV)是同一种分子——内消旋酒石酸，其分子内有一对称面。 (I)与(II)是对映体； (I)与(III) 、(II)与(III)是非对映体； * 注 意 外消旋体与内消旋体都没有旋光性，但它们有本质的不同： 外消旋体是等量左旋体和右旋体的混合物，可拆分； 内消旋体是分子内有对称面的单一化合物，不可拆分。 * (五) 手性中心的产生 手性中心的产生与手性合成有密切关系。 当产生第一个手性中心时，两个氢原子被取代的概率均等，生成的对映体的量相等，产物没有旋光性，是一个外消旋体。即从非手性反应物合成手性产物时常得到外消旋体。 (1) 第一个手性中心的产生 (自学) * (2) 第二个手性中的产生 如果在一个旋光体分子里生成第二个手性碳原子，生成非对映体的量是不相等的。 例如： * (六)手性合成(自学) 反应物分子中一个对称结构单元，用一个试剂转化为一个不对称的结构单元，产生不等量对映异构体的反应称为不对称合成。 例： * * 某一对映体的过量百分数越高，不对称合成的反应效率越高。使用合适的反应条件，可使产物光学纯度达95%以上。 不对称合成又称为手性合成，广泛用于有机物构型测定、有机反应机理研究、酶催化活性研究等领域，是目前有机化学的研究热点之一。 2001年Nobel化学奖授于美国化学家和日本化学家，由于他们在不对称合成领域内的杰出工作。 * (七) 外消旋体拆分 将外消旋体分离成旋光体的过程叫做“拆分”。 拆分的方法很多，其中化学拆分法应用最广，其原理是将对映体转化为非对映体，然后用一般方法分离。 例如，一种酸的外消旋体的分离： * * 例2：外消旋醇的拆分 * (八)不含手性中心化合物的对映异构 丙二烯型化合物 (2) 联苯型化合物 (3) 碳环化合物的对映异构 * 大吉大利 第五章 对映异构 (一) 手性和对称性 (二) 具有一个手性中心的对映异构 (三) 构型和命名法 (四) 具有两个手性中心的对映异构 (五) 手性中心的产生 (六) 手性合成(自学) (七) 外消旋体拆分(自学) (八) 不含手性中心化合物的对映异构 (九) 对映异构在研究反应机理中的应用 * 第五章 对映异构 分子的结构就包括分子的构造、构型和构象。 本章主要讨论对映异构。 * (一) 手性和对称性 偏光 (2) 旋光物质与比旋光度 (3) 手性的概念 (4) 对称性 * (一) 手性和对称性 (1) 偏光 光是一种电磁波，光波的振动方向与其前进方向垂直。 普通光在所有垂直于其前进方向的平面上振动。 偏振光——只在一个平面上振动。 强度为I0的偏振光在通过检偏镜后的强度I为： I＝I0Cos2α 其中α为两Nicol棱镜晶轴的夹角。 可见，当两Nicol晶轴平行时，观察到的光强度最大。 * (2) 旋光物质与比旋光度 旋光性——某些物质能使偏振光的振动方向旋转一定角度的性质。 右旋—— (+) ； 左旋 ——(－) 旋光度——旋光性物质使偏振光的振动平面所旋转的角度，用α表示。 显然，溶液的旋光度与浓度、单位盛液管长度成正比。 比旋光度——单位浓度、单位盛液管长度下测得的旋光度，用[α]表示。 * 实际测量时，可用溶液测量其旋光度，再用下式计算其比旋光度： 式中：[α] λ t ——比旋光度； λ——测量时所采用的光波波长； t ——测量时的温度； α——由仪器测得的溶液的旋光度； l ——盛液管的长度,单位为