立体化学PPT课件

。1，第3章立体化学，2，3，对称型对称中心(I)，对称中心(I)必须满足：对于属于物体的任何点A，属于物体的点A: A) A，I，A 总是可以在一条直线上找到；从A和A到I点的距离相等。想象分子中有一个点，从分子中的任何一个原子开始，画一条直线到这一点，然后从这一点延伸直线，在离这一点相等的距离，你可以遇到同一个原子，这一点是对称的中心。嘿。4，对称类型-对称平面，对称平面(镜像):假设分子中有一个平面可以将分子分成两半，这两半是彼此的镜像。这个平面是对称平面。5，对称型对称轴Cn，对称轴想象分子中有一条直线。当分子以这条直线为轴旋转360 o/n时，得到的分子与原始分子相同，这条直线是n重对称轴。嘿。6，镜像旋转轴对称Sn，是一种复杂的对称类型。它包括两个操作：旋转360 /n，沿对称平面反转，S4，交替对称轴(旋转反射轴)假设分子中有一条直线。当分子围绕这条直线旋转360度时，它被垂直于这条直线的平面反射(即以这个平面为镜，形成镜像)。如果获得的镜像与原始分子完全相同，这条直线就是对称轴，顺时针旋转90度。7、分子空间结构的表达方法，结构式：不足：当sp3杂化的碳原子存在于分子中时，整个分子是四面体结构，这种结构式方法不能直观地表达原子在分子空间中的分布。在有机化学中，通常，表达分子的方法是结构式。然而，结构式只能表达原子顺序。当分子中存在平面或线性结构时，用这种方法不能直观地表达分子的空间结构。纽曼公式(纽曼公式)，由美国化学家纽曼于1952年命名，是一种表示有机化合物立体结构的方法。从碳-碳键的键轴看，圆圈意味着两个相等的碳原子重叠，三个交叉的键连接到前面的碳原子上，圆圈末端的三个键连接到后面的碳原子上。如果碳-碳键是重叠的，并且六个键的前面和后面重叠，后面的键通常稍微偏转一个角度来表示它。交叉构造，重叠构造，透视，纽曼投影。11，有机分子的异构化，定义：具有相同分子式但不同结构和不同性质的不同化合物，异构化，异构化，结构异构化，立体异构化-，碳链异构化(碳架异构化或骨架异构化)，官能团异构化，位置异构化，构型异构化，构象异构化，顺式-反式异构化，对映异构体非对映异构体，光学异构化，对映异构体异构化，单键旋转异构化，叔胺反转异构化，互变异构化，12，1，结构异构化-由于不同排列顺序或异构化的碳链官能团在不同的位置异构化。13，2和立体异构-由分子中原子或基团的相同排列顺序和方式但不同的空间排列产生的异构体。手性：一个物体不能叠加在它自己的镜像上，所以它被称为手性。必须有对映体、15、对映体、不对称原子、*、*，如果一个原子与四个不同的取代基相连，这样的原子被称为不对称原子或手性原子。*，*，对映体，对映体，16，构型的表示费歇尔投影公式，不适于表示含有多个手性碳原子的化合物的构型。为了在平面上显示不对称碳原子，通常使用费歇尔投影公式(1891)。方法：两个垂直键代表延伸到纸张背面的键，两个水平键代表延伸到纸张正面的键。手性碳原子在纸上。菲舍尔投影式允许在纸上旋转180度，90o和270o不允许旋转，也不允许从纸上翻转。相对构型用D/L表示。它用于标记基于甘油醛的其他碳水化合物。在费歇尔投影式中，甘油醛基团在上面，羟甲基基团在下面，如果羟基在右边，它就是D型，否则就是L型。与D-甘油醛相同时，其他碳水化合物化合物数量最多的手用碳为D型，否则为L型。相对构型仅用于碳水化合物。例如：D-甘油醛、D-赤藓糖醇、D-、L-命名法、18，取代基的顺序原则上由基团中每个原子的原子数决定。IBrClSPFONCDH在-Br-OH-NH2-CH3-H取代基中，如果与手性碳原子直接相连的第一个原子相同，则必须比较下列原子的原子数。-CH2CH 3-CH3；-CH3 CH3-CH2CH 3当取代基是不饱和基团时，双键和三键原子应被视为通过单键与多个原子连接。顺序规则，顺序规则，公共取代基的顺序，I-br-cl-so3h-f-ocor-or-oh-no2n R2-NHR-ccl 3-chcl 2-CoCl-ch2cl-coor-cooh-conh 2-cor-CHO-cr2oh-ch2oh-ch3h-Cr3-c6h 2-ch2r-CH3-D-h，20，r-，S-命名法：首先将由手性碳原子连接的四个基团设置为abcd，并根据顺序规则放置它们从第一个A开始，经过B和C，如果旋转方向是顺时针，手性碳原子标记为R(右)；如果是逆时针方向，则标记为S(左)。21，R-，S-命名，S，R，OHCOOHCH3，绝对构型可以用来标记分子中所有手碳原子的构型。在实践中，可以用右手判断手型碳原子的构型，并且可以用四个手指掌握三个优选基团的排列方向。如果拇指指向最小的一组，它是R，而它是S型。如果这两个分子是物理和镜像关系，它们被称为对映体。如果两个分子的手性碳原子是由同一个原子或原子团组成的，但这两个原子不是物理物体和镜像之间的对映体关系，它们就称为非对映体。a和b是一样的。C和D是对映体，相互称为对映体；然而，A和C，A和D是非对映体，它们被称为非对映体。含有多个手性碳原子的化合物、对映体和非对映体。包含一个手性碳的分子具有两个光学异构体，它们是彼此的对映体。例如，当构成手性碳的原子或原子基团相同时，含有两个手性碳的分子具有三种光学异构体；当构成手性碳的原子或原子团不同时，有四种旋光异构体。例如：对于含有3个不同手性碳的分子，23=8个光学异构体。即、但是当存在具有相同原子或原子团的手形碳时，旋光异构体的数量少于8。通过类比，对于含有n个手性碳的分子，旋光异构体的最大值应该是2n。尼科尔棱镜、普通光、偏振光、光学活性物质、旋转偏振光、右旋物质将偏振光的振动方向向右旋转的物质。用“d”或“来表示左手物质将偏振光的振动方向向左旋转的物质。使用“L”或“-”，-旋光，所有手性分子都有旋光；非手性分子没有光学活性！对映体的旋光容量是相同的。如果等量的对映异构体相互混合，形成的混合物称为外消旋体。外消旋体没有光学活性！27，特定旋转，光学旋光仪的基本结构：通常，溶液的浓度定义为1g/ml，样品管为1dm。在这种条件下测量的旋光称为比旋，用表示。在实际测量中，没有必要测量比转数。可以确定任何浓度的旋光。可根据公式=/(L * C)、C-溶液浓度(g/ml)和l -试管长度(dm)转换成比旋光度。由于偏振光的波长和测量的温度也会影响旋光，所以在测量具体的旋光时，通常需要标记温度、波长和溶剂。，20D，温度，钠灯作为光源，波长589nm，=52.5(水)，溶剂，28，烯烃的立体异构体，-键，-键，因为双键不能自由旋转，而双键两端与碳原子相连的四个原子都在同一平面上，因此，当双键上的两个碳原子分别与不同的原子或基团相连时，可能会出现两种不同的异构体。由于不同基团与双键碳原子的连接而产生的异构化称为顺反异构化。顺式-，(顺式-)，反式-，29，e-z标记法，当连接在双键碳原子上的四个取代基中的两个是相同的基团时，顺式和反式的命名将不会混淆。然而，如果顺式-反式异构体的双键的碳原子上没有相同的基团，则使用顺式和反式命名法是不合适的。国际植物保护联盟命名法规定顺式-反式异构体用字母e和z标记。规则：A、A、B、B是连接在烯烃双键碳原子上的四个取代基，并分别比较同一碳上两个取代基的顺序。如果aa、bb、A和B在双键的同一侧是Z(顺式)；如果aa，bb，a和b在双键的两边都是e(反式)。Z-，E-，30，环己烷的典型构象：与链状化合物一样，环烷烃也有许多构象，其中有两种典型的构象，椅子和船用投影表示如下：环己烷的构象，椅子和船的构象最早出现在1915年莫尔的论文中，1940年挪威的哈塞尔用电子衍射发现环己烷的椅子构象是稳定的，1950年英国的巴顿用构象分析化学反应性，因此他们共同获得了1966年的诺贝尔化学奖环状化合物的立体异构环己烷典型构象的稳定性：在船形构象中，1，6-位的两个氢原子之间的距离只有183pm，2-位和3-，5-位和6-位的氢原子相互平行，增加了范德华斥力，导致高的和不稳定的内能。在椅子构象中，1，3，5-和2，4，6-位的碳原子分别形成两个平面，相距约50pm。如果轴垂直于穿过环中心的两个平面，1，3，5位平面中的三个氢原子的碳氢键和2，4，6位平面中的三个氢原子的碳氢键平行于轴，而其他六个氢原子的碳氢键与轴形成约70的夹角。此时，每个氢原子之间的距离保持得最远，范德华斥力较小，分子的内能较低且相对稳定。总的来说，椅子的构造和船的构造是不断变化的。椅子构造和船构造之间的能量差约为29.7千焦/摩尔，而将椅子构造从一种形式改变为另一种形式所需的能量约为44.3千焦/摩尔。室温下，椅子的构象约为99.9%。椅子构象、船构象和扭曲能量图、垂直键(A键，轴):平行于对称轴。平键(e键，等效):穿过对称轴。由于构象总是从一种形式变化到另一种形式，每个氢原子可以是直键或平键。单取代环己烷的构象：在单取代环己烷的椅式稳定构象中，取代基可以在直链或平链上，有一定的能量差(Gae)。取代基体积越大，能量差越大。取代基总是优先于平面键。取代环己烷的构象，取代基RCH3-CH3CH2-(CH3)2CH-(CH3)3C-能量差( G AE，KJ/MOLE) 7.097.38.9719，34，二取代环己烷的构象：在二取代环己烷的椅子稳定构象中，由于不同的取代类型和几何位置，所有取代基可以在平键中，或者只有一个取代基可以在平键中(在这种情况下，如果取代基体积大，优选平键)。能量差为1.88千焦/摩尔，顺式-1，2-二取代，反式-1，2-二取代，能量差为14.18千焦/摩尔，16.06千焦/摩尔，35，顺式-1，