第六章 立 体 化 学.ppt

同分异构 立体异构 构造异构 碳架异构 位置异构 立体异构 构象异构 构型异构 顺 反异构 旋光异构 对映异构 分子中的各原子在空间排列位置的不同而造成异构现象 第六章立体化学 官能团异构 旋光异构现象 手性 一个物体不能和其镜像重合 称其具有手性 两个分子互为镜像关系 不能完全重合 它们之间互为对映异构体 对映异构体 互为镜像的两种构型的异构体 手性碳原子 手性中心 碳原子四周连接的基团各不相同 分子是否具有手性与分子是否具有对称性有关 8 2分子的对称因素 1 对称轴 分子中虚设的直线 沿轴旋转360 n n为大于2的自然数 所得分子与原分子相同 2 对称面 分子中假想的平面使分子两部分对称 四个3重对称轴 一个3重对称轴 无数个对称轴 中间 分子所在的面 Br C H的三个平面 垂直于分子的平面 通过分子的无数平面 3 对称中心 4 交替对称轴 先旋转 后反映 8 2分子的对称因素 8 3手性分子的判据 分子的对称因素 分子与其镜像是否完全重合 具有对称面 对称中心或交替对称轴的分子不具有手性 不能重合者具有手性 镜像不能重合 具有手性 没有对称因素 镜像能够重合 不具有手性 有对称面 交替对称轴 8 4对映体在性质上的差别 旋光性 能使平面偏振光发生旋转的性质 理化性质 药理作用 非手性环境下 一般相同 每一个构型对偏振光有不同的旋光方向 某些对映体在药理作用上有很大的差别 1848年法国化学家巴斯德 L Pasteur 在研究酒石酸钠铵晶体时 发现有两种不同的外形非常相似的晶体 但不能重叠且互为镜象 平面偏振光的产生 偏振光透过旋光物质的情况 旋光仪构造示意图 旋光度 旋光物质使偏振光振动平面旋转的角度 读作 右旋 读作 左旋 比旋光度 t 测定时的温度 测定的光源的波长 a 测定数值 旋光度 c 样品浓度 1克 毫升 l 样品管的长度 1dm 例如 一物质的水溶液 浓度为5g 100ml 在10cm长的管内 它的旋光度是 4 60 求 查手册得出 果糖的 解 a 8 5构型的书写和表示方法 楔形式 Fischer投影式 一般碳链放竖键 氧化态高的碳放上面 横前竖后 费歇尔 Fischer 投影式 判断两费歇尔投影式之间关系有下列方法 如果一个投影式在平面上旋转180 与另一个投影式重合 则表示两投影式构型相同 如果基团进行偶数次对调后 两投影式重合 则表示构型相同 反之 如奇数次对调 两投影式重合 则表示构型相反 3 保持一个基团不变 其他三个基团按顺时针或逆时针方向旋转 构型保持不变 8 5构型的书写和表示方法 1 D L 相对构型表示法 2 R S 绝对构型表示 1 D L 相对构型表示法 D 乳酸 L 乳酸 碳链放竖键 高氧化态放上面 OH在右为D 型 OH在左为L 型 D L 构型是人为规定的 D L与 没有一一对应的关系 D L构型的标记常用于糖类 氨基酸 NH2 领域之中 D L构型物质的等量混合物 无旋光性 成为外消旋体 2 R S 绝对构型表示法 a b c 顺时针 构型为R a b c 逆时针 构型为S d为最小的基团放在最远处 2 R S 绝对构型表示法 Cl S O N C D H CH2Cl CH2CH3 CH3 CHO CH2OH 按照基团的大小次序规则将基团排序 将最小H放在离观察者的最远位置 其余三个基团 Br CH2CH3 CH3顺时针旋转为R型 R 2 溴丁烷 S 3 溴 2 丁烯 R 2 甲基丁酸 R 练习 标出下列手性碳原子的构型 费歇尔 Fischer 投影式与R S构型的关系 小基团在竖线 顺R 逆S 小基团在横线 顺S 逆R A或B 一基团不动 余三基团顺次交换 构型不变 C 两基团不动 余两基团交换 构型改变 e e 值 对映体过量值 8 6含两个手性碳原子的对映体 S S R R 2S 3R 2R 3S 氯羟丁二酸的所有旋光异构体 两个手性碳原子 最多有四种可能的结构 每增加一个手性碳原子 构型增加两倍 n个手性碳原子 有最多有2n种可能的结构 写出酒石酸 HOOCCH OH CH OH COOH 的可能的异构体 A B C D A与B互为对映体 其等量的混合物为外消旋体 C与D有对称面 C和D是一样的结构 其不具有旋光性 称为内消旋体 A与C称为非对映体 B与C称为非对映体 8 7化学反应中的立体化学 说出下列化合物的相互关系 练习 S R R R 非对映异构体 S S S R 内消旋体 非对映异构体 R R S S 对映异构体 R S 同一物 内消旋体 镜像是否重合 对称因素 具有对称面 对称中心或交替对称轴的分子不具有手性 判断方法 例题 判断下列化合物是否具有手性 8 8环状化合物的