旋光异构PPT课件

分子式和结构式相同，构型不同并互呈镜象对映关系的立体异构现象称为对映异构，又称旋光异构或光学异构。,立体异构现象：构象异构；顺反异构；旋光异构；,第一节偏振光与比旋光度,一、偏振光与旋光性物质,自然光：在各个方向上均匀分布；偏振光：只限于某一固定方向；,尼克尔棱镜：苏格兰人发明的用两个切成了特殊角度并用加拿大香脂粘起来的冰晶石组成。,旋光仪：,旋光仪原理：,旋光性物质：,1晶体结构因素：像氯酸钾、溴酸锌等,2分子结构因素：松节油、樟脑、乳酸、酒石酸等,酒石酸之类的分子，其本身和镜像互相对映却不能互相叠合，互相对映的分子构造完全相同。因此，人们称这种异构体为对映异构体。,二、比旋光度,旋光度：当偏振光通过光学活性物质溶液时，偏振面旋转的角度称该物质的旋光度。,如果旋光物质使偏振面向右旋转，则该旋光物质是右旋物质，并在其名称前冠以“（）”（或“d”）；使偏振面向左旋转的物质称为左旋物质，用“（）”（或“l”）表示。,旋光度是旋光能力大小的标志，用表示。,旋光度的大小与光源的波长、液层厚度、光学活性物质的种类、浓度、溶剂及其温度有关。,测定样液的旋光度。l旋光管长度（液层厚度）分米。c样液浓度（所求值）。t测定温度为20。光源波长通常为D钠线589.3nm。,比旋光；,糖类的比旋光度,如何确定浓度？,第二节旋光性和分子结构的关系,手性：,镜像关系,一个分子若与它的镜像不能重合，则称为手性分子。,手性分子无对称性因素,一、对称面,例如：CH4及其取代物；,CH3Cl,CH2ClBr,CHClBrI,若碳原子连接四个不相同的原子或基团，该碳原子称为不对称碳原子（手性碳原子），常在碳上用*表示。最常见的不对称分子是含有不对称碳原子的化合物。,只有一个不对称性碳的分子必定为手性分子；,例如：C2H4及其取代物；,2.对称中心,【总结】,一种物质具有与镜象的不重合性，即手性，导致了旋光性。,物质的手（征）性是产生旋光性的充分和必要条件。也就是说手性分子必然有旋光性。,有手性碳不一定具有旋光性；,有旋光性不一定具有手性碳；,第三节含有一个不对称碳原子的旋光异构体,一、对映异构体和外消旋体,乳酸分子中的碳原子即为不对称碳原子，它存在两种构型,互相呈实物与镜像的关系，它们的熔点相同，酸性相同，一般化学性质相同，比旋光度数也相同，只是旋光方向相反。这样的异构体叫光学对映体。,等量的光学对映体混合时，左旋体所具有的旋光度，恰好被其右旋体抵销，因此失去了旋光性。这种特殊的混合物，称为外消旋体。（）表示外消旋体。,【外消旋体】,二、费歇尔（Fischer）投影式,书写方便，用平面来表示立体结构；投影原则：“横前竖后”。,费歇尔投影式规则：,1翻转：构型改变；,2旋转：旋转180及整数倍，构型不变；旋转90及奇数倍，构型改变；,3基团交换：任意两基团互换，构型改变；三基团轮换，构型不变；,同一物质？对映体？,三、构型及其表示方法,1DL构型表示法,手性分子中，各原子或基团在立体空间的真实排列叫绝对构型。,人为地选定一个简单的旋光性化合物作为标准，并指定它为某一构型，其它旋光性化合物可以通过一定的化学反应（即不改变构型的反应），与标准物质的构型进行比较，借以确定这些化合物的构型。这样确定的构型叫做相对相型。,构型不一定是右旋，也不一定是左旋。构型与旋光方向之间没有简单的联系。,2RS构型表示法,（1）比较优先基团顺序；（如）（2）次序最小的原子或基团（）放在远端；（3）比较、次序；顺时针排列为R型反时针排列为S型,例如：乳酸分子；,R,S,其他方法：,（1）手型教学法；左手，右手；,（2）直接判断法：,a）最小基团在竖键，顺R，逆Sb）最小基团在横键，顺S，逆R,举例：,含有多个不对称碳原子时，D-L以最后一个不对称碳原子的构型来定，R-S每一个都需标明。D-L表示法与表示法没有对应关系,第四节含有两个不对称碳原子的旋光异构体,一、含两个不相同的不对称碳原子,（）和（），（）和（）互为镜像关系，它们是两组对映体。,（）和（）为差向异构体；（）和（）为差向。,分子中不对称碳原子数越多，旋光异构体的数目也就越多。如果含有n个不相同的不对称碳原子，就有2n个旋光异构体。,两个相同基团在费歇尔投影式中:位于同侧者，称为赤型（erythro）；位于异侧者称为苏型（threo）：,二、含两个相同的不对称碳原子,（）和（）为对映体；（）和（）相同的化合物。,（）或（）式称为酒石酸或内消旋酒石酸。,（）式叫做(2S，3S)酒石酸（）式叫做(2R，3R)酒石酸。,第五节含不对称碳原子的环状化合物,构型异构：顺反异构；旋光异构；,无顺反，有旋光异构（一对对映体）,有顺反异构；有旋光异构体；,（）与（