有机第三章立体化学.pptx

有机第三章立体化学§3、1偏振光和比旋光度光就是一种电磁波,光波得振动方向与光得前进方向垂直。 19世纪后半叶,化学家们发现了一种特别奇妙得同分异构现象,后来证明,这种现象在生命化学中就是极其重要得。 苏格兰物理学家尼科耳于1829年发明尼科耳棱镜,只允许光在一个平面通过,其余得光都被反射掉 。普通光通过一个特制得尼科尔棱镜得晶体,她只允许振动平面与棱镜晶轴平行得光线才能通过,这种能通过棱镜得光,其光振动只限于某一个固定方向,只在某一个平面上振动,这种光称为平面偏振光 。( 那么,偏振光能否透过第二个Nicol 棱镜 (检偏镜) 取决于两个棱镜得晶轴就是否平行,平行则可透过;否则不能通过。如果在两个棱镜之间放一个盛液管,里面装入两种不同得物质:结论: 物质有两类: (1)旋光性物质——能使偏振光振动面旋转得性质,叫做旋光性;具有旋光性得物质,叫做旋光性物质。 (2)非旋光性物质——不具有旋光性得物质,叫做 非旋光性物质。 旋光性物质使偏振光旋转得角度,称为旋光度,以“?”表示。但旋光度“?”受温度、光源、浓度、管长等许多因素得影响,为了便于比较,常用比旋光度[?]来表示:a[]ta=cl×l式中: α 为旋光仪测得试样得旋光度; c 为试样得质量浓度,单位 g 、 ml?1; l 为盛液管得长度,单位 dm 。 t 测样时得温度。 ? 为旋光仪使用得光源得波长(通常用钠光,以D表示)。比旋光度表示:盛液管为1分米长,被测物浓度为1g/ml时得旋光度。 纯液体时以ρ代替C、 ρ一液体得密度(g/cm3) §3、2手性和对映异构那么,具有怎样结构得分子才具有旋光性呢？实验证明,如果某种分子不能与其镜影完全重叠,这种分子就具有旋光性。分子这种实物与其镜影不能完全重叠得特殊性质叫做分子得手征性,简称手性,就像人得左右手互为实物和镜影得关系,但二者不能完全重叠一样。为什么有得物质没有旋光性,而有得物质却有呢？物质得性质就是与其结构紧密相关得,所以,物质得旋光性必定就是由于其分子得特殊结构引起、观察如下模型将发现: 这两个模型化合物互为实物和镜像, 但她们不能重合、 因此她们就是一对异构体, 互为对映, 称为对映异构体。(下面两个分子中得碳叫手性碳)§3、3手性分子和对称因素得关系 (1)、 对称面: 假如有一个平面可以把分子分割成两部分,而一部分正好就是另一部分得镜像,这个平面就就是分子得对称面。大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流(2)、 对称中心 若分子中有一点,通过该点画任何直线,如果在离此点等距离得两端有相同得原子,则该点称为分子得对称中心。(3)、 对称轴 以设想直线为轴旋转360。/ n,得到与原分子相 同得分子,该直线称为n重对称轴(又称n阶对称轴)。(4)、 四重交替对称轴(旋转反映轴) 如果一个分子沿轴旋转90?,再用一面垂直于该轴得镜子将分子反射,所得得镜像如能与原物重合,此轴即为该分子得四重交替对称轴(用S4表示)。结论:A、有对称面、对称中心、交替对称轴得分子均可与 其镜象重叠,就是非手性分子;反之,为手性分子。 对称轴并不能作为分子就是否具有手性得判据。 B、大多数非手性分子都有对称轴或对称中心,只有 交替对称轴而无对称面或对称中心得化合物就是少 数。所以,既无对称面也没有对称中心得分子,一般可判定为就是手性分子。对称元素对称操作判别手性的依据对称面（m）反映（射）有对称面无手性对称轴(Cn）旋转不能作为区别手性的依据对称中心(i)（或反演中心）倒反有对称中心无手性更迭对称轴(Sn)（或旋转反射轴）旋转+反射有更迭对称轴无手性判别手性分子得依据§3、4、含有一个手性碳原子化合物得对映异构 乳酸就是含有一个手性碳原子得手性分子,故有对映体存在。乳酸得一对对映体可用两个互为镜象得模型代表: 右旋乳酸[a]D ==+2、6O,熔点= 53 OC。左旋乳酸[a]D = －2、6 O ,熔点= 53 OC 她们可以分别由葡萄糖在不同得菌种作用下经发酵制得。用化学合成得方法也能制得乳酸,但合成得到得乳酸和用发酵法得到得乳酸性质上有差异。前者没有旋光性,熔点只有18℃。这就是因为由合成得到得乳酸不就是单纯得化合物,而就是等量得右旋乳酸和左旋乳酸得混合物。右旋乳酸和左旋乳酸旋光方向相反,但旋光能力相等,所以等量混合时,旋光性就消失了。这种由等量得对映体相混合而形成得混合物叫做外消旋体。外消旋体不仅没有旋光性,并且其物理性质往往与单纯得旋光体不同。外消旋乳酸 (S)-(+)-乳酸 (R)-(?)-乳酸 (?)-乳酸 mp 53oC mp 53oC