第五章 光学构-对映异构体.ppt

第五章 旋光异构Optical isomerism 5.比旋光度 手征性分子 3.手征性碳原子（不对称碳原子） sp3杂化的碳原子所连的 4 个基团不相同——手征性碳原子：C* 。例如： 例2 2,2-二甲基环丙基甲酸 2种构型 §5-4 旋光异构体的性质 一、对映体的性质 对分子式相同、结构式相同，互为实物和镜像不能重叠的一对对映体来说，二者都是手性分子，但在非手性条件下二者的理化性质完全相同，没有手征性，只有在手性条件下其手征性才能表现出来。 一对对映体就好比是两个螺纹相反的螺丝钉，木制品对它们来说，就是非手性条件，这两个螺丝钉都能旋进去，性质相同，没有手征性；而螺丝帽则为手性条件，只有与螺丝帽螺纹方向一致的螺丝钉才能旋进去，二者性质不同，具有手征性。 非手性条件：加热、溶剂、非手性试剂和催化剂等 → 一对对映体的 m.p、 b.p、 S以及一般实验条件下的化学性质相同。 例3 1,2-二甲基环丙烷 3种构型 顺- 反- 分子式为C5H10的环丙烷异构体的数目？ 例4 3-甲基环丁基甲酸 2种构型 顺- 反- 4 用透视式、平面式或构象式判断环烷烃衍生物有无手性，其结果相同。 * 构造异构 碳链异构 官能团异构 位置异构 互变异构 立体异构 构象异构 顺反异构（几何异构） 旋光异构（光学异构） 构型 同分异构 普通光和偏振光 1.偏振光 §5-1 旋光异构现象一、偏振光和旋光活性 旋光仪示意图 2.旋光活性 3.旋光度α 4.旋光仪 α α c×l 或 —— d×l t λ = —— [α] 例， 肌肉运动产生的乳酸 [α]=﹢3.8° (﹢)或d-，右旋 糖发酵产生的乳酸 [α]=﹣3.8° (﹣)或l-，左旋 牛奶发酵产生的乳酸 [α]=0° (±)或dl- 二、分子的手征性和旋光活性 1.手征性（手性或不对称性） 手征性 —— 手的特性：实物和镜像不能重叠的特性。 例：人的左、右手分别与自己的镜像不能重叠，且二者具有互为实物和镜像不能重叠的关系。 2. 手征性分子 手征性分子 ——与自己的镜像不能重叠的分子。 旋光活性 充要条件 4.对映体 如果两个旋光异构体互为实物和镜像不能重叠的关系——一对对映体。例如，肌肉运动产生的乳酸和糖发酵产生的乳酸就是一对对映体。一对对映体比旋光度相等，方向相反。 肌肉运动产生的乳酸：[α]=﹢3.8°，右旋体 糖发酵产生的乳酸 ： [α]=﹣3.8°，左旋体 → 一对对映体 对映体 旋光异构体 例2 含C*的分子 手性分子 决定分子手征性的因素？ 有对称面或对称中心 → 分子无手性 →基团在空间只有一种排列→无旋光异构现象 §5-2 含手性碳原子的链状化合物的 旋光异构现象 一、含一个手性碳原子的化合物 二、旋光异构体构型的表示方法和命名 1.表示方法 透视式 Fescher投影式 D(+)-甘油醛 L(-)-甘油醛 OH HO 2.命名 (1)相对构型 D/L命名法 (2)绝对构型 R/S命名法 系统命名法用以“基团次序”规则为基础的R/S命名法命名绝对构型。 R：Retus （拉丁文，右） S：Sinister（拉丁文，左） D(-)-乳酸 L(+)-乳酸 R- S- (+) (-) D- 、L- R- 、S- 之间没有任何必然的联系。 Fischer投影式在纸平面上转动90°或90°的奇数倍，所得构型相反。例： Fischer投影式在纸平面上转动90°的偶数倍，所得构型不变。 将Fischer投影式的 C*任意两个原子或基团对调， C*构型改变。 将Fischer投影式的 C*任意 3 个原子或基团按一定方向依次调换位置， C*构型不变。 三、含两个不同手性碳原子的化合物 2-氯-3-碘丁烷 2,3-二羟基丁烷 22 =4→两对对映体→两对对映体之间，彼此两两互为非对映体。 (2S,3R) (2R,3S) (2S,3S) (2R,3R) 分子式、结构式相同，含n个