有机化学第4章对映异构.pptx

第4章 对映异构enatiomerism同分异构现象分类碳链异构位置异构构造异构官能团异构互变异构顺反异构对映异构构型异构光学异构(旋光异构)立体异构非对映异构构象异构4.1 对映异构的基本概念4.1.1对映异构体和手性分子手性(chirality):实物与其镜象不能重叠的特性。手性分子(chiral molecule) 手性分子：凡与自身镜象不能重合的分子。对映(异构)体：两种互为镜象、但不能重合的构型。CH3CHCOOHOH手性分子(chiral molecule) 乳酸 (2-羟基丙酸 )乳酸对映异构体COOHOHHCOHH3CCCOOHHCOHHCH3手性碳原子[定义]连有四个不同的原子或基团的碳原子。[标示] “C* ”***含一个C* 的分子一定是手性分子，含一个以上C*的分子则不一定是手性分子 例题：标出C* *** *** ***4.1.2手性与分子的对称因素 对称因素(对称面、对称中心)手性旋光性有无无无有有1.对称面无对称面和对称中心有对称面非手性分子手性分子2.对称中心无对称中心和对称面有对称中心非手性分子手性分子3.对称轴具有对称轴的分子可能有手性，也可能没有手性手性是分子存在对映异构体和旋光性的充分必要条件4.1.3 对映异构体的旋光性平面偏振光晶轴偏振面平面偏振光Nicol棱镜旋光性检偏镜起偏镜偏振光可通过偏振光不能通过 旋光性: 物质能使偏振光的振动面旋转的性质。手性分子具有旋光性，具有旋光性的分子有手性。旋光仪 右旋物质：“d” or “+” 旋光性物质 左旋物质：“l” or “-” 对映异构体又称为旋光异构体或光学异构体?[?]Dt =ρ l旋光度?和比旋光度[?]Dt 旋光度? ：偏振光振动面旋转的角度影响?的因素： 物质的分子结构 溶液的浓度—— ρ（g/ml）盛液管的长度—— l（dm）光的波长? ——光谱中的D线（即钠光λ=589nm） 测定的温度—— t比旋光度[?]Dt : 是旋光性物质特有的一种物理常数。果糖溶液： [?]D20 = - 92.8°4.1.4 对映异构体的表示方法透视式乳酸（对映异构体）123费歇尔(Fischer)投影式1、投影规则：①横前竖后； C*用“十”字的交叉来表示。②标准Fischer投影式：主碳链直立，编号小的居上。COOHHOHCH3相当于180?COOHHOHCH390?2、变换规则： ①在纸面旋转n ×90°,若n为偶数，构型不变； 若n为奇数，则构型转变。CH3HHO构型相同COOHH互为对映体COOHH3COHCOOHCOOHHCH3HOHOHHCH3CH3HOOCOH②两基团对调n次，若n为偶数，构型不变； 若n为奇数，则构型转变。—COOH—CH3—OH—H互为对映体构型相同COOHHOHCH3③离开纸面翻转，则构型转变。翻转例题：下列哪些构型相同 相同对调2次对调3次（或旋转90°)对映体对调3次 (或旋转180°+对调1次)对映体4.2 对映异构体的标记4.2.1 D/L相对构型标记法：以甘油醛为标准。—OH在横线右端—OH在横线左端D-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛注：标准的Fischer投影式反应从D型甘油醛 化合物(D型);从L型甘油醛 化合物(L型) 。[O][H]D-(-)-乳酸D-(+)-甘油醛D-(-)-甘油酸D/L构型局限性：aacbddcb4.2.2 R/S绝对构型标记法（1）确定C*相连的四个原子(团)的优先次序:abcd（2）最小基团远离观察者a→b →c 顺时针R-型a→b →c 逆时针 S-型HH3CClCH2CH3费歇尔投影式:最小基在竖向：顺时针→R；逆时针→S最小基在横向：顺时针→S；逆时针→R “小上下，同向；小左右，反向”213123竖，顺，R-型横，逆，R-型 总结：R/S与D/L是两种构型表示方法，而且均与“+”和“-”无关，旋光方向是用旋光仪测出来的。R/S构型适用于所有的旋光异构体。4.3具有手性中心的分子4.3具有1个手性中心的分子的光学异构体乳酸RS光学异构体数目:2个一对对映异构体（对映体）： 右旋体旋光异构体左旋体[特性] 理化性质相同；生理活性不同; 旋光能力大小相等，方向相反。外消旋体(racemic mixture) ： [定义]等量一对对映体的混合物。 用“dl” or “±” 来表示4.3.2 具有2个手性中心的分子的光学异构体1.具有2个不同C*的化合物2-羟基-3-氯丁二酸 HOOC-CH(OH)-CH(Cl)-COOH**Ⅳ (2R,3R)Ⅱ Ⅰ Ⅲ(2S,3S)(2S,3R)(2R,3S)Ⅰ Ⅱ 对映体(外消旋体) 非对映体Ⅳ Ⅲ总结：含n个不同C*的化合物： 旋光异构体的数目