有机化学上第六章立体化学.ppt

第61页,共63页，星期六，2024年，5月第62页,共63页，星期六，2024年，5月第63页,共63页，星期六，2024年，5月(五)具有两个手性中心的对映异构(1)具有两个不同手性碳原子的对映异构(2)具有两个相同手性碳原子的对映异构第29页,共63页，星期六，2024年，5月(五)具有两个手性中心的对映异构具有两个不同手性碳原子的对映异构2－羟基－3－氯丁二酸总共有四种旋光异构体：外消旋体——等量对映体的混合物。非对映体——不对映的立体异构体。(I)与(III)或(IV)、(II)与(III)或(IV)、(III)与(I)或(II)、(IV)与(I)或(II)分别构成非对映体；(I)和(II)的等量混合物是外消旋体；(III)和(IV)的等量混合物也是外消旋体。第30页,共63页，星期六，2024年，5月对映体的物理性质相同，旋光度数相同，方向相反。在手性条件下，对映体的性质不同。非对映体的物理性质不相同，旋光度数和方向都有可能不同。第31页,共63页，星期六，2024年，5月对含有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）第32页,共63页，星期六，2024年，5月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：第33页,共63页，星期六，2024年，5月沿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。第34页,共63页，星期六，2024年，5月(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；第35页,共63页，星期六，2024年，5月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。第36页,共63页，星期六，2024年，5月(六)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)第37页,共63页，星期六，2024年，5月(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：第38页,共63页，星期六，2024年，5月(七)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：第39页,共63页，星期六，2024年，5月第40页,共63页，星期六，2024年，5月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。第41页,共63页，星期六，2024年，5月(八)外消旋体拆分旋光纯度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：第42页,共63页，星期六，2024年，5月第43页,共63页，星期六，2024年，5月例2：外消旋醇的拆分第44页,共63页，星期六，2024年，5月不对称合成的产物是不等量左旋体和右旋体的混合物，它的比旋光度[α]取决于混合物中左、右旋体的组成。旋光