《旋光异构》ppt课件

1、第五章第五章 旋旋 光光 异异 构构本章要点：本章要点：1.掌握旋光异构、手性、对映体、非对映体、内消掌握旋光异构、手性、对映体、非对映体、内消旋体、外消旋体等根本概念旋体、外消旋体等根本概念2.熟练掌握含有一个和两个手性碳原子化合物的熟练掌握含有一个和两个手性碳原子化合物的Fischer投影式的书写及相互关系确实定。投影式的书写及相互关系确实定。3.熟练掌握熟练掌握D、L及及R、S构型命名法构型命名法一、物质的旋光性一、物质的旋光性异构体构造异构体（平面）碳架异构位置官能团构型异构顺反异构旋光异构对映异构非对映异构构象异构CH3CHCOOHOH从肌 肉中 得到 的肌肉 乳酸+ 3.82。葡

2、萄糖 发酵得 到的 乳酸3.82。酸 牛奶 中得到 的乳 酸0。来 源旋 光 性羟基 丙酸 ( 乳酸 )实验现实：实验现实： 同为乳酸，为什么会具有不同的光学性质呢？同为乳酸，为什么会具有不同的光学性质呢？生理活性的不同：生理活性的不同：1.氯霉素氯霉素 左旋：杀菌作用，可以治疗伤寒病左旋：杀菌作用，可以治疗伤寒病 右旋：几乎没有右旋：几乎没有2.Vc 左旋：可以治疗坏血病左旋：可以治疗坏血病 右旋：几乎没有右旋：几乎没有3.葡萄糖葡萄糖 左旋：几乎没有左旋：几乎没有 右旋：有营养价值，可以为动物吸收利用右旋：有营养价值，可以为动物吸收利用旋光仪原理表示图旋光仪原理表示图旋光性物质右旋物质“

3、+左旋物质“ -偏振光旋光性旋光度比旋光度t=C.L自然光起偏镜偏振光盛液管检偏镜C: g/ml L: dm 二、旋光性和分子构造的关系二、旋光性和分子构造的关系无对称因素无对称面无对称中心1. 对称面对称面ClCHCClHCHHClCl旋光性旋光性 手性分子不对称分子手性分子不对称分子2. 对称中心对称中心HHOOCCH3HCOOHHHH3C对称中心CH3CH3H COOHCOOHHHH 手性分子：当一个分子不存在对称要素时，该分子手性分子：当一个分子不存在对称要素时，该分子的实物和镜象不能重合。简称不对称分子。的实物和镜象不能重合。简称不对称分子。 不对称碳原子不对称碳原子(手性碳原子手性

4、碳原子)： Cadcba b c dC*三、含一个不对称碳原子的旋光异构体三、含一个不对称碳原子的旋光异构体1. 对映异构体和外消旋体对映异构体和外消旋体前往乳酸乳酸CHOHH3CCOOHHCOOHOHCH3COOHHHOCH3乳酸的两种构型 相互呈实物与镜像的关系，它们的熔点一样，酸性相互呈实物与镜像的关系，它们的熔点一样，酸性一样，普通化学性质一样，比旋光度数也一样，只是一样，普通化学性质一样，比旋光度数也一样，只是旋光方向相反。这样的异构体叫对映体。旋光方向相反。这样的异构体叫对映体。 +-乳酸乳酸-乳酸乳酸 等量的光学对映体混合时，左旋体所具有的旋光度，等量的光学对映体混合时，左旋体所

5、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。殊的混合物，称为外消旋体。 表示外消旋体。表示外消旋体。2. 费歇尔费歇尔Fisher投影式投影式旋光异构景象：旋光异构景象：投影原那么是：把与手性碳原子结合的左右横向的两个投影原那么是：把与手性碳原子结合的左右横向的两个键伸向手性碳原子的前面键伸向手性碳原子的前面 ，即伸向察看者；把上下，即伸向察看者；把上下竖立的两个键伸向手性碳原子的后面。竖立的两个键伸向手性碳原子的后面。 常称为常称为“横前竖后，即横键朝前，竖键朝后的意思。横前竖后，即横键朝前，竖键朝后的意思。

6、 规范写法是把碳链写在上下竖立的位置，并把氧化态规范写法是把碳链写在上下竖立的位置，并把氧化态较高的基团放在碳链的上端，把其它的原子或基团放较高的基团放在碳链的上端，把其它的原子或基团放在左右横向位置。在左右横向位置。 COHHCOOHCH3COHHCOOHCH3HHOCH3COOHCHHOCOOHCH3HOHCH3COOH费歇尔投影式写法留意点：费歇尔投影式写法留意点：1. 投影式不能分开纸面旋转。投影式不能分开纸面旋转。2. 投影式在纸面旋转投影式在纸面旋转180和和360，构造坚持不变。，构造坚持不变。3. 投影式在纸面旋转投影式在纸面旋转90和和270，构造变成它的对映体。，构造变成它

7、的对映体。4. 固定一个基团，其他三个基团依次旋转，构型不变。固定一个基团，其他三个基团依次旋转，构型不变。要求：要求：1.给出费歇尔投影式能想象出立体构造。给出费歇尔投影式能想象出立体构造。 2.立体构造能用费歇尔投影式表示。立体构造能用费歇尔投影式表示。3. 构型及其表示方法构型及其表示方法 ,构型构型(相对构型相对构型)表示法表示法 绝对构型：原子或基团在空间的真实陈列。绝对构型：原子或基团在空间的真实陈列。CCHOHCH2OHOHD - (+) - 甘油醛CCHOHOCH2OHHL -(-) -甘油醛CCHOHCH2OHOHD -(+) - 甘油醛OCCOOHHCH2OHOHD -(-

8、) -甘油酸CCOOHHCH3OHHD -(-) -乳酸构型不一定是右旋，也不一定是左旋。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络。构型与旋光方向之间没有简单的联络。 ,构型表示法构型表示法(绝对标志法绝对标志法)这种方法根据化合物的实践模型或投影式就能断定构型。这种方法根据化合物的实践模型或投影式就能断定构型。 命名原那么：它先按顺序规那么将与手性碳原子所连的命名原那么：它先按顺序规那么将与手性碳原子所连的 四个原子或基团确定一个从大到小的优先次序四个原子或基团确定一个从大到小的优先次序如，然后让次序最小的原子或基团如，然后让次序最小的原子或基团远离察看者向最小基团

9、方向察看假设远离察看者向最小基团方向察看假设 的陈列次序是顺时针陈列就称为型，相反反时针陈列的陈列次序是顺时针陈列就称为型，相反反时针陈列 的就称为型。的就称为型。 COHHCOOHCH3R-乳酸R-乳酸COOHHCH3OHC*COOHCH3OHH观察方向观察方向 透视式COOHHOCH3HC*HOOCH3CHHO观察方向观察方向S-乳酸CCHOHCH2OHOHCCHOHOCH2OHHR-甘油醛S-甘油醛HCH3ClC2H5HCl（2S，3R）2，3二氯戊烷 R/S 与与 D/L比较比较均表示构型, R/S绝对构型， D/L相对构型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

10、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 四、四、 含有两个不对称碳原子的旋光异构体含有两个不对称碳原子的旋光异构体1. 含两个不一样的手性碳原子含两个不一样的手性碳原子HOCH2C*H-C*HCHOOHOH233C*HOCH2-CHCHO-H-OHOH2C*CHO-CHCH2OH-H-OHOHHCHOOHCH2OHHOHHOCHOHCH2OHHOHHOCHOHCH2OHHOHHCHOOHCH2OHHOHIII(2R,3R)-(-)-赤藓糖D-(-)-赤藓糖(2S,3S)-(+)-赤藓糖L-(+)-(2S,3R)-(-)-苏阿糖D-(-)-(2R,3s)-(+)-苏阿

11、糖L-(+)-和和；和和 是对映体是对映体和和 或或 ； 和或和或 是非对映体是非对映体非对映体：不仅旋光性不同，其它物理性质不同，非对映体：不仅旋光性不同，其它物理性质不同， 化学性质也不完全一样。化学性质也不完全一样。 差向异构体：差向异构体：假设含有假设含有n个不一样的不对称碳原子个不一样的不对称碳原子,那么有那么有2n个旋光异构体个旋光异构体aRbRad赤型bRaRad苏型2. 含两个一样的不对称碳原子含两个一样的不对称碳原子HOOC-CH-CH-COOHOH OH酒石酸酒石酸HCOOHOHCOOHHOHHOCOOHHCOOHHOHHOCOOHHCOOHHOHHCOOHOHCOOHHOH(2R,3S)(2S,3R)(2S,3S)(2R,3R)和和是一样化合物是一样化合物和和是对映体是对映体内消旋体内消旋体 ：含有不对称碳原子的非手性分子，：含有不对称碳原子的非手性分子， 用用i或或meso表示。表示。五、含有不对称碳原子的环状化合物五、含有不对称碳原子的环状化合物 HHbbaH*HHaHbb*HHbHaH*HHaHbH*HHaHHb*HHHbaH*HHHaa