有机化学003-2.ppt

第三章立体化学 2 复习 两者不能重合 手性分子和非手性分子 手性碳 手性分子 两者可以重合 手性碳 非手性分子 对映异构体和非对映异构体 对映异构体 互为镜像且不互相重合 对映异构体 非对映异构体 相互不为镜像 立体结构表达式 伞形式 Fischer投影式 十字式 键的方向 立体结构式的变换 两种常用的改变基团位置的方法 交换基团法旋转法 交换基团法 手性碳上的两个基团或原子交换奇数次得对映体 交换偶数次回到原来结构 旋转法 分子以手性碳上化学键为轴旋转 所得到的结构结构不变 仍为原来的分子 因为手性碳的构型未变化 例1 试说明化合物I和II是否为同一化合物 用基团交换法 甘油醛 I和II为对映体 例2 判断I和II是否为同一化合物 用基团交换法 C2和C3都要交换 接下页 接上页 两者相同 I和II为同一化合物 C2 C3均交换了偶数次 手性碳构型的表示方法 手性碳的绝对构型 手性碳的绝对构型 R S方法 手性化合物的命名 例 2 丁醇 选择优先顺序最小的原子或基团远离观察者 其余原子或基团依优先顺序排列 S 2 丁醇 R 2 丁醇 有一个手性碳 沿C H方向 S型 逆时针方向 R型 顺时针方向 基团的优先顺序 Cohn Ingold Prelog定序规则 第二章p39 1 原子序数大者优先 同位素质量大者优先如 I Br Cl S P F O N C D H 2 基团的第一个原子相同时 比较与其相连的下一个原子如 CH2CH3 CH3 CH2Cl CH2F CH2OCH3 CH2OH CH CH3 2 CH2CH CH3 2 3 对不饱和基团 可认为与同一原子连接2或3次 如 例 例 比较以下基团的优先顺序 1 2 例 2 3 丁二醇的三个立体异构体的命名 非手性分子 S型 S型 2S 3S 2 3 丁二醇 R型 R型 S型 S型 2S 3R 2 3 丁二醇或 2R 3S 2 3 丁二醇 2R 3R 2 3 丁二醇 非手性分子 如何判断一个分子是否有手性 最直接法 画其对映体 看是否重合观察有无手性碳 若分子只含有一个手性碳 即为手性分子分子含有二个以上手性碳 情况较为复杂 手性碳与立体异构体数目的关系 若分子有n个手性碳 理论上有2n个立体异构体 2n 2对对映体 若手性碳组成相同 数目有所减少 2 3 丁二醇 2 3 戊二醇 有4个立体异构体与理论数目相同 例 手性碳组成相同只有3个立体异构体 2 3 戊二醇的两对对映体 3 观察分子的有无对称性 无手性碳 有手性碳 若分子含有对称面或对称中心 为非手性分子 如 有对称面和对称中心的非手性分子 与镜像重合 含假手性碳的分子 了解 非手性分子 有对称面 手性分子 为对映体 一些不含手性碳的手性分子 连二烯型 含有两个互相垂直的平面 比较 与镜像无法重合 是手性分子 螺环型 与镜像无法重合 是手性分子 联苯型 位阻型 大基团使单键旋转受阻 构象型 构象转换受阻 反 环辛烯 螺旋型 手性分子的特性 旋光性 立体异构体之间的一般物理 化学性质比较 例 酒石酸 tartaricacid 2 3 二羟基丁二酸 有2个组成相同的手性碳 有3个立体异构体 R R 酒石酸 S S 酒石酸 R S 酒石酸 一对对映体 相同 非对映体之间性质有明显差别 酒石酸立体异构体性质比较 对映体之间的性质差别 物理性质 对偏振光的作用不同 有旋光性化学性质 对手性试剂的作用不同 手性化合物对偏振光的作用 旋光性 或称光学活性 Opiticallyactive 左旋和右旋 一对对映体对偏振光的作用不同 一个使偏振光向顺时针方向偏转 另一个使偏振光向逆时针方向偏转 两者偏转数值相同 例 右旋 dextrorotatory 使偏振光向顺时针方向偏转 表示为 左旋 levorotatory 使偏振光向逆时针方向偏转 表示为 R R 酒石酸 S S 酒石酸 旋光异构体 对映异构体 左旋 手性分子旋光能力的表示方式 比旋光 a t a t at l c at 实验观察到的选光度l 样品管长度 dm 分米 c 样品浓度 g cm3 t 测试时温度 波长 例 R R 酒石酸 a 25D 12o 水 20 钠光 D线 l 589nm specificrotation 外消旋体和内消旋体 外消旋体 等量的左旋体和右旋体的混合物 例 旋光性相互抵消 消旋 产物无旋光性 外消旋体性 racemicmixture 例 R S meso 酒石酸 内消旋体表示方法 分子有对称面 无旋光性 一个手性碳的旋光性正好被分子内另一构型相反的手性碳所抵消 内消旋体 mesocompounds 旋光纯 外消旋体和内消旋体性质的比较 课后练习 p94习题3 6 习题3 7 还要写十字式 p98习题3 8 3 9 p102习题3 12 本次课要求掌握化