高中化学竞赛——大学有机化学.ppt

有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 2 2、能产生对映异构体的结构、能产生对映异构体的结构 1 1、旋光概念、旋光概念 4 4、手性碳和对映异构体的关系、手性碳和对映异构体的关系 3 3、菲舍尔投影式的应用、菲舍尔投影式的应用 开始讲课开始讲课 复习复习本课要点本课要点总结总结作业作业 返回总目录返回总目录 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 第七讲第七讲要点复习要点复习 2、取代环己烷 的优势构象(注意 a键和e键的位置) 。 1、用纽曼投影 式表达简单结构 的优势构象和最 不稳定构象。 例如： CH3CH2CH(CH3)CHBr2 HH 3 3C C C C2 2 HH 5 5 HHHH BrBr BrBr HH 3 3C C C C2 2 HH 5 5 HH HH BrBrBrBr 例如：反-1-乙基-3-叔丁基环己烷 C2H5 C(CH3)3 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 1 1、什么是对映异构什么是对映异构？ 2 2、对映异构体之间性质有什么差别？、对映异构体之间性质有什么差别？ 3 3、什么样的结构会产生对映异构？、什么样的结构会产生对映异构？ （三）（三）对映异构对映异构 同 分 异 构 构造异构 构型异构 构象异构 顺反 异构 排列方式和次序不同。 构造同，空间连接次序空间连接次序不同。 构造、构型同，空间相对位置空间相对位置不同。 互为镜像，不能重合的两个结构式。 连接四个不同四个不同基团不对称C原子(手性 手性C*C*) C=C CH3 CH3 H H mpmp：-151.4-151.4mpmp：-136.0-136.0 C=C CH3CH3 HH Z Z E E 08-1 对映含义 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 化学性质、物理性质均相同，只有旋光性旋光性不同。旋 光能力相同，方向相反。对映异构也叫旋光异构旋光异构。具有 旋光性的物质成为光活性光活性物质。 * * CH3CHCOOH OH 乳酸乳酸 CH3CHCH2CH3 OH 2-2-丁醇丁醇 CH3CHCH3 OH 异丙醇异丙醇 * * C2H5 OH CH3 H C C2H5 HO H C CH3 2 2、对映异构体之间性质有什么差别？、对映异构体之间性质有什么差别？ COOH OH CH3 H C COOH HO H C CH3 2525 +13.52+13.52 0 0 D D 2525 -13.52-13.52 0 0 D D 2525 -2.6-2.6 0 0 D D 2525 +2.6+2.6 0 0 D D ？ 不是手性碳不是手性碳 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 Nicol棱镜 (偏振片) （1）什么叫旋光性？ 欲知旋光性旋光性，先说偏振光偏振光 普通光 有无数个振动平面，振动平面与光的前 进方向相垂直 偏振光 与棱镜晶 轴平行的 振动平面 晶轴 a a b b c c d d 只有一个振动平面的光 旋光度旋光度 不旋光物质旋光性物质 光活性物质光活性物质 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 光源 起偏镜 盛液管 检偏镜 观察 目镜 刻度盘 不旋光物质 （2）旋光性怎样测定？ 旋光仪工作原理示意图 旋光物质 亮暗亮 旋光度旋光度 能够体现物 质特性的是 比旋光度比旋光度 ldm CgmL-1 明确两 个问题 25+2.60(水) D 例如：右旋乳酸 +1800 左旋？右旋？ 物质的旋光度，需要通过改变浓改变浓 度度或者改变盛液管长度改变盛液管长度的方式测定 两次，才能确定。 与浓度C C有关 与长度l l有关 +900 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 H 3 3、什么样的结构会产生对映异构体？、什么样的结构会产生对映异构体？ 对映异构是由 于分子的不对不对 称结构称结构引起的 对称面 对称中心 OHCH3 HH H . . 分子有对映异构的条件既无对称面，也无对称中心 分子是否含有手性手性C*C*是最常用的判定标准。 OHCH3 i 对称轴 C2C2 旋转360n度，分子相同 C3C3 H H N H HH O 08-2 水、氨对称轴 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 4 4、手性碳和对映异构体之间什么关系？、手性碳和对映异构体之间什么关系？ 若含一个一个C*C*， 只有两种结构式， 一对一对对映异构体。 25 D m.p. 18()乳酸 +2.6053()乳酸 -2.6053( )乳酸 左旋体和右旋体。 只有两种空间排列方式。 任换两个基团，变成对映体； 换三个基团，仍是自身。 COOH OH CH3 H C COOH HO H C CH3 a a c c b b d d C a a c c d d C b b 左右旋表示旋光方向， 不是命名。 5 5、对映异构体怎么命名？、对映异构体怎么命名？ 两者的等量混合物，称为外消旋体。 R R S S (R)-(R)-乳酸乳酸(S)-(S)-乳酸乳酸 a a b b c c 08-3 一个手性碳 R/SR/S命名法命名法( (系统系统) ) 按次序规则由大到小排列四 个基团abcd IBrClFONCH 把最小基团d放在远处， 看 abc的顺序。顺时针，R； 逆时针，S。方向盘定则方向盘定则 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 6 6、立体异构的几种表达式、立体异构的几种表达式 透视式 (点楔线式) 透视投影式 (锯架式) HH HOOCHOOCOH OH HHHH HH 纽曼投影式 HHHH HH HH COOHCOOH OHOH 菲舍尔投影式 COOH CH3 HOH 最常用来表示对映异构体 COOH HO H C CH3 投影原则投影原则 横键在前 竖键在后 交叉点C* 08-4 菲舍尔定位 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 因为用平面书写方式表达 立体结构，所以使用菲舍 尔投影式的原则是 不能旋转900 可以旋转1800 不能离开纸面翻转 根据菲舍尔投影式命名R/S 若最小基团在竖竖键： COOH CH3 HOH S S R R S S abc顺时针R；逆时针S 若最小基团在横横键：abc顺时针S；逆时针R a a c c b b R R OH H CH3COOH 旋转900 CH3 COOH HOH 旋转1800 COOH CH3 HOH 翻转 c c b b a a a a c c b b a a b b c c 把最小基团把最小基团d d放在远处放在远处 R R COOH CH3 HOH 翻转 a a b b c c 横前竖后横前竖后 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 书写菲舍尔投影应当 遵循的原则 C链在竖键上， 编号从上到下。 CH3 C2H5 HOH CH3 C2H5 HOH CH3CHCH2CH3 OH * * 写出2-丁醇的菲舍尔投影式 (S)-2-(S)-2-丁醇丁醇(R)-2-(R)-2-丁醇丁醇 COOH CH3 HOH COOH CH3 HOH (R)-(R)-乳酸乳酸(S)-(S)-乳酸乳酸 写出(S)-CH3CHClBr的 菲舍尔投影式 H CH3 ClBr S S a a b b c c * * 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 7 7、含多个、含多个C*C*的化合物的化合物 ( () () () () () () () ) （1）两个不同C*C* HOOCCHCHCOOH OH Cl * * * * 2-2-羟基羟基-3-3-氯丁二酸氯丁二酸 对映体对映体非对映体 COOH COOH H Cl OH H COOH COOH HO H H Cl COOH COOH H H OH Cl COOH COOH HO Cl H H 25 D +9.40-9.40+31.30-31.30 m.p.167167173173 n个不同C* 有2n个异构体 组成2n-1个对对映体 a a c c b b a a c c b b 2S2S,3R,3R2R,3S2R,3S2S,3S2S,3S2R,3R2R,3R 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 内消旋体 COOH COOH H H OH OH COOH COOH HO HO H H COOH COOH H HO OH H COOH COOH HO H H OH （2）两个相同C*C* HOOCCHCHCOOH OH OH * * * * 2,3-2,3-二羟基丁二酸二羟基丁二酸( (酒石酸酒石酸) ) 对映体非对映体 ( () 2R,3R) 2R,3R( () 2S,3R) 2S,3R( () 2R,3S) 2R,3S( () 2S,3S) 2S,3S 对映体 ? ? 1400206017001700m.p. -120+120 m-()-()-()-酒石酸 25 D 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 HH OHOH COOHCOOH HOHOHH COOHCOOH . . i COOH COOH H H OH OH 全交叉式全重叠式 8、对映异构体的D/L命名法 CHO CH2OH HOH CHO CH2OH HOH D- D- 甘油醛甘油醛L- L- 甘油醛甘油醛(+)-(+)-(-)-(-)- 以甘油醛为相对标准(1906年) HHOHOH COOHCOOH HHOHOH COOHCOOH D/L法怎么来命 名其他物质？ D/L和(+)/(-)之间 有什么关系？ D-甘油醛真的是 右旋吗？ 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 D-D-(-)-(-)- COOH CH3 HOH D- D- 甘油酸甘油酸(+)-(+)- D/L命名法的基本原则与C*C*相连的键不断，则构 型不变。通过化学反应相关联。 OO 乳酸乳酸D-(+)- D-(+)-甘油醛甘油醛 CHO CH2OH HOH COOH CH2OH HOH HH R/S表示构型，构型式和名称之间有明确的对应 关系，属于系统命名，适用范围广。 D/L表示构型，构型式和名称之间有相对关系， 无对应关系。适用碳水化合物、氨基酸的命名。 (+)/(-)表示旋光方向，实际测量确定。 (+)/(-) (+)/(-) 和和D/LD/L、R/SR/S之间均无必然联系。之间均无必然联系。 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 第八讲第八讲总结总结 一、掌握菲舍尔投影式的三个基本原则 投影原则横键在前、竖键在后、交叉点C* 使用原则不能旋转900、可以旋转1800；不能离 开纸面翻转。 书写原则C链在竖键上；编号从上到下。 二、能熟练地根据菲舍尔投影式进行R/S命名。 若最小基团在竖竖键：abc顺时针R；逆时针S 若最小基团在横横键：abc顺时针S；逆时针R 三、能说清楚R/S、D/L、(+)/(-)各自的含义。 有机化学有机化学教学课件教学课件(76-04-1.0(76-04-1.0版版)第八讲第八讲返回首页返回首页 第八讲第八讲作业作业( (一一) ) 1、用R/S标构型。说明和是什么关系(对映 体、非对映体、同一物质) CH3 CH3 H Br Cl H H H Br Cl CH3 CH3 CH3 CH3 Cl H H Br Br CH3 H3C Cl H H 2、判断下列说法的正误，并说明理由。 具有R构型的物质，其旋光方向一定是右旋。 有手性碳的分子就是手性分子。 对映异构体一定是实物和