对映异构和非对映异构.ppt

1,4对映异构和非对映异构,本章要点旋光现象与分子结构的关系；手性分子的投影表示和Fischer投影式；手性化合物的种类与性质。,2,分子构型产生于碳原子及其它原子的原子轨道空间分布，形成的分子随之产生相对于一个参照的空间特征分布；构造相同的有机物分子会有不同的构型或构象；如果因这些不同而产生有机物性质不同，即产生异构现象：构型异构及构象异构；构型异构包括几何异构和旋光异构。,3,4.1和4.2一、旋光现象旋光性质：能使平面偏振光的偏振面发生旋转的性质；旋光性物质：具有旋光性质的物质；旋光度：旋光能力的度量；比旋光度：比旋光度是在一定测量条件下，单位浓度的旋光性物质在单位光程下的旋光度，用表示。,4,1,2,3,5,二、分子的手性与分子结构1，手性与旋光性手性物质：一个物质的实体与其镜象若不能重叠，称其有手性；有手性的分子称为手性分子，手性分子组成的手性化合物有旋光性；分子有手性是由于分子结构不对称（分子没有对称面、对称中心等对称因素）；连有四个不同原子和原子团的碳原子是手性碳原子；,6,7,8,9,2，对映异构现象和对映异构体手性分子与其镜象不能重叠，是两个不同的化合物，这两个化合物是一对对映异构体；对映异构体之间构造相同，仅是分子中原子或原子团在空间的伸展方向不同；,10,对映异构体之间在熔点、沸点、折光率等物理性质和多数化学性质上没有差别；但在生物学上意义重大；对映异构体具有不同的旋光性质，其一使偏振光左旋（-），另一使偏振光右旋（+），两者的比旋光度绝对值相同；等量的对映异构体混合物旋光性质抵消，混合物没有旋光性，称为外消旋混合物（化合物？）外消旋表示为（）；,11,3，手性碳原子与含一个手性碳原子的分子只含有一个手性碳原子的分子是不对称分子，此分子有手性；手性碳原子的绝对构型与R/S标记法：将手性碳原子上的四个原子和原子团按取代基次序规则排序；将最小的一个远离观察者，看其它的三个按大小排列的旋转方向：顺时针排列者为R构型，逆时针者为S构型；,12,13,已知绝对构型的手性分子的Fischer投影式以不对称碳原子为中心，将最长的碳链投影在竖直方向，并使编号最小的碳原子写在上面；投影时必须遵循将分子中竖直分布的价键指向后方，水平分布的价键指向前方；按构型在水平方向写出另两个基团；,14,15,根据Fischer投影式判断构型依照次序规则区分出四个基团的大小顺序；看最小基团的指向：若指向后方，其它三个基团顺时针方向排列时为R构型，反时针方向为S构型；若指向前方，其它三个基团顺时针方向排列时为S构型，反时针方向为R构型；,16,最小的甲基连接在水平键上，朝前，其它三个基团顺时针排列，因此是S构型；(S)-3-甲基-3-氯-1-戊烯,最小的甲基连接在竖直键上，朝后，其它三个基团顺时针排列，因此是R构型；(R)-2-氯-2-溴丁烷,17,表示旋光特征时，左旋乳酸标记为()-乳酸（如蔗糖发酵得到的乳酸），右旋乳酸标记为(+)-乳酸（如从动物肌肉中提取的乳酸）；此旋光特征标记与构型标记不是一回事，没有任何可供比较的意义；,18,4，含两个手性碳原子的化合物含两个不相同手性碳原子的分子具有手性，有两对对映异构体；四个化合物互为异构体，且为两对对映异构体；不是对映体的化合物称为非对映异构体；,19,含两个相同手性碳原子的分子，不能构成两对对映异构体：I和II是一对对映异构体，III和IV是同一个化合物；III或IV分子中有对称面，不是手性分子，称为内消旋体，记为meso或()；I和III、IV，II和III、IV互为非对映异构体；,I,II,III,IV,2R,3S,20,5，不含手性碳原子的旋光性分子,丙二烯类化合物：丙二烯三个双键碳原子中间的一个是sp杂化，结构中两个双键平面互相垂直，当两端的双键碳原子都连接不同基团时分子不对称，从而具有旋光性；尽管分子中没有手性碳原子；,21,联苯类化合物：联苯分子中两个苯环的2、6位上有不同取代基时，两个苯环不能处于同一个平面上，分子不对称，从而具有旋光性；尽管分子中也没有手性碳原子；,22,三、旋光异构体的性质内消旋体没有旋光性；一对对映异构体的等量混合物也没有旋光性，称为外消旋化；非对映异构体之间在物理性质和化学性质个方面都有很大的差别，而对映异构体之