高等有机-3立体化学.ppt

2）选用非对称的试剂进行反应 3）选用含不对称因素催化剂催化反应的进行 4）选用非对称的溶剂作为反应的介质 5）以园偏振光照射反应体系（绝对不对称合成） 6）其它方法 对映体过量百分数(enantiomeric excess) 一个对映体超过另一对映体的百分数, 用 %e.e.表示 %e.e. = %R - %S 光学纯度（%）= [α]obs/[α]max×100% 测定样品光学纯度的经典方法是使用旋光仪。光学纯度通过把测量的比旋光度表达为纯对映体旋光的百分数。旋光的测量可被用于测定对映体纯度，前提是在特定的条件下用均匀的样品小心的读数，方法无线性关系。测定的对映体纯度应由另一种独立的方法加以确认。 旋光仪法快速但不精确。方法有以下局限性： （1）必须知道在实验条件下的纯对映体的比旋，以便与样品的测量结果比较。 （2）旋光及光学纯度的测定可能受许多因素的影响，如偏振光波长，有无溶剂、用于测量的溶剂、溶液的浓度、温度，最重要的是，测量会受到具有大比旋的杂质的存在的显著影响。 （3）需要相对多量的样品，化合物的α必须足够大已获的合理的数值。 （4）必须获得纯产物一便用于比较，处理过程中不应发生某一对映体的异常富集。 10 →11 [α]D20 = -16.3o(C=0.97，MeOH) 13 →11 [α]D20 = -17.9o(C=1.16，MeOH) 例： (2S,3R)-环氧醇 (2S,3R)绝对构型 White 用环氧化试剂对3-丁烯-2-醇10进行対映选择性环氧化，产生(2S,3R)-环氧醇-11, 它被用于2,5-二脱氧核糖[离子载体抗生素硼霉素片段]的合成。虽11(2S,3R)-对映体应具有正确构型，但立体化学须有一明确的证明。 为此，用喹啉拆分(±)-赤式-2,3-二羟基丁酸13，确定(-)-13具有(2S,3R)绝对构型，环酮保护13得其缩酮衍生物，接着用LAH还原，再转化为对甲苯磺酸酯14，脱去亚环戊基产生二醇12。用氢化钠处理12成11。结果肯定了10不对称环氧化反应产生了对映体过量(16.3/17.9×100%)的(2S,3R)-环氧醇11 例2： 用不同的还原剂还原对映体纯的L-亮氨酸为亮胺醇时，得到的产物旋光度不同： 用甲硼烷·二甲硫醚时，所得产物[α]D20=+4.89 (纯液体)； 用NaBH4或LiAlH4还原时可能发生外消旋化。 但后来发现是产物中痕量的左旋杂质，因此比旋大而导致错误的比旋值。 为测定一个对映体对另一个对映体过量多少，以HPLC或GC的分析方法已证实最为可靠。 NMR手性位移试剂很有用。正常情况下， 无法用NMR谱直接区分溶液状态中的对映体， 对大多数对映体而言，在非手性条件下NMR信 号是等时的(isochronical)。然而，依靠非对映 体的相互作用，可以将NMR谱法用于对映体组 成测定。 1. 在手性溶剂或手性溶剂化剂中测定NMR 2. 用手性位移试剂测定NMR 3. 用于NMR分析的手性衍生化试剂 绝对构型的测定 1. X-射线衍射法 四园衍射仪测定绝对构型，只适用于相对分子质量1000以下，不十分大的含较轻原子的有机分子，而且是各组分原子的相对原子质量越接近越好，所以除有机分子所含的碳、（氢）之外，以含氧、氮等与碳同周期的元素为佳，含第三周期元素的原子，如含硫、磷等的分子，也可得出较好的结果，但含重原子的分子却不宜使用这个方法。 用铜Kα射线，可产生可度量的反常射线。 2. 手性光学法 这是早期方法，通过比较相关化合物的旋光性，用于测定它们的相对构型，在相关系列中，相同的化学反应使旋光度按相同的方向改变，而不改变其旋光的符号。如果知道一个产物旋光性的可测量范围，则在一系列反应之后，其绝对构型可以从用于它的底物推导出来。 3. 化学相关法 在绝对构型的意义上，化合物37与已知构型的40之间建立了相互关系，由此可推知起始物37的绝对构型为R 4. Prelog法 1953年，Prelog提出了一个经验规律，将经过不对称诱导反应产生的仲醇的绝对构型与由此产生的光学活性α-羟基酸的绝对构型关联起来，该α-羟基酸是如图所示的最终产物。 反应优势：474849 5. Horeau法 这是一种基于动力学拆分的仲醇绝对构型的测定方法。在实验中发现像Prelog反应一样，在分离到的2-苯基丁酸的旋光符号和参与反应的醇的绝对构型之间存在关联。 外消旋 外消旋 手性 手性 (R)-51 (S)-51 (+)-(S)-50 (+)-(S)-50 6. NMR法用于构型测定 1. Overhauser核效应（NOE）用于构型测定 2. 改进的Mosher法用于绝对构型测定:即将手性醇或胺转化