立体化学基础手性分子

1、第六章 立体化学基础同分异构构造异构立体异构构象异构构型异构顺反异构对映异构1分子中由于原子或基团连接顺序不同而产生的同分异构体。构造异构体(Constitutional isomers) 2分子中的原子或基团具有相同的连接方式，但在空间的排布方式不同导致的同分异构体。立体异构体(Stereoisomers) 3D-(-) 有杀菌作用L-(+) 无药效Z-R（有药理活性）d- 异构体 有强兴奋作用 l- 异构体 抗兴奋作用43.1 手性与对映体一、手性 实物与镜像不能重合的现象手性 是物质具有旋光性和对映异构现象的必要条件。5二、手性分子和对映体3.1 手性与对映体2、手性碳原子：连有四个不同

2、的原子或基团的碳原子。 含一个手性碳原子的化合物只有一对异构体。1、手性分子：不能与其镜像重叠的分子称为手性分子。互为镜像的两个分子称为一对对映异构体。6三、判断手性的方法1、是否有对称因素(对称面 , 对称中心 i )具有对称面的分子无手性对称面：假如有一个平面可以把分子分割成两部分，而一部分正好是另一部分的镜象，这个平面就是分子的对称面7三、判断手性的方法平面分子无手性1、是否有对称因素(对称面 , 对称中心 i )对称面：假如有一个平面可以把分子分割成两部分，而一部分正好是另一部分的镜象，这个平面就是分子的对称面8具有对称中心的分子无手性对称中心：若分子中有一点P，通过P点画任何直线，如

3、果在离P等距离的直线两端有相同的原子或基团，则点P称为分子的对称中心。9指出下列化合物的对称面或对称中心：102、是否有手性碳原子。有一个手性碳，就有一对对映体。练习：下列化合物中有无手性碳原子？用星号标出。*112、偏振光3.2 旋光性1、普通光线光可以在垂直于光的前进方向上的任何平面内振动一、偏振光和旋光性3、旋光性物质使偏振光振动方向发生偏转的性质之称为旋光性普通光线通过尼克尔棱镜后光线的振动只能有一个方向（与棱晶晶轴平行），成为偏振光。12二、旋光仪和比旋光度1、旋光仪3.2 旋光性132、旋光度和比旋光度(1)旋光度：偏振光通过某旋光性液体物质或溶液后偏振光偏转的角度。上例中该物质的

4、旋光度为40(2)比旋光度：由于物质的旋光度受物质的浓度、盛液管的长度、温度及所用光的波长等影响，所以规定物质在室温、浓度为1g/cm3、样品管为1dm、光源为钠光（589.3nm)时测得的旋光度为比旋光度。则旋光度与比旋光度的关系为：如：肌肉乳酸发酵乳酸使平面偏振光向左旋的为左旋体，用“（）”或“ l”表示。 使平面偏振光向右旋的为右旋体，用“（+）”或“d”表示。141、对映体 含有一个手性碳原子的两种立体异构体互为镜像关系，因此互称为对映异构体，简称对映体。3.3 含一个手性碳原子化合物的对映异构2、含有一个手性碳原子的化合物只有一对对映体。153、对映异构体的性质1）对映异构体的物理性

5、质除旋光性质外完全相同（旋光度数值相同，方向相反）2）对映异构体的化学性质除某些生化反应外基本相同，如在手性环境的条件下(如手性试剂、手性环境、手性催化剂的存在下)会表现出某些不同的性质。164、外消旋体 两种对映异构体的等量混合物没有旋光性，成为外消旋体。如等量的左、右旋乳酸混合既得到外消旋的乳酸。等量混合，没有旋光性。外消旋体通常用dl表示。也用（）表示175、构型表示方法-费歇尔投影式1）把碳链纵向排列2）把与手性碳原子结合的横向的两个键摆向自己，竖向的两个键摆向纸后183）按上述规则把固定下的模型投影到纸面上，两条直线的交叉点即为手性碳原子, 所得投影式即为费歇尔投影式横线上的两个基团

6、指向纸平面前方竖线上的两个基团指向纸平面后方19费歇尔投影式只能在平面内旋转180，而不能离开平面旋转180，也不能在平面内旋转90，否则就会变为它的异构体B206. 构型命名1) D,L命名法以D-(+)-甘油醛为标准物，规定碳链处于垂直方向，C2-OH处于右侧的为D-构型。211970年IUPAC建议对对映异构体采用R、S命名，规则如下：a、对手性碳原子连接的四个原子（或原子团）排序（从大到小）2) R, S构型命名法22对原子团来说，首先比较第一个原子的原子序数如果第一个原子相同时则比较与第一个原子相连的原子的序数如果第二个相同则比较第三个，以此类推。次序规则23如果分子中含有双键或三键

7、，则当作两个或三个单键看待次序规则24b、构型的R、S命名规则 把最小的基团放在远离观察者眼睛的地方，其他三个基团从大到小排列，顺时针为R型，逆时针为S型。R型25RSS判断R或S构型？26R、S命名规则应用于费歇尔投影式在竖线，远离观察者，构型与实际方向相同在横线，靠近观察者，构型与实际方向相反27RSS R判断R或S构型？28在投影式中如果使一个基团保持固定，而把另外三个基团顺时针或逆时针地调换位置，不会改变原化合物的构型。若将手性碳原子上所连任何两个原子或基团互相交换，将会使构型变为它的对映体。若一个手性碳的四个基团任意互换偶数次时，构型不变。293.4 含有两个手性碳原子化合物1、两个

8、不同手性碳原子的化合物-7.1 +7.1 +9.3 -9.3a b c da和b； c和d 为对映异构体 a和c、d； b和c、d为非对映体当分子中含有n个不相同的物性碳原子时，就可以有2n个光学异构体。302、两个相同手性碳原子的化合物A和B互为对映异构体；C与A、B为非对映体；C和D为同一化合物，是内消旋体。2R,3R2S,3S2R,3SD A BC31环丙烷衍生物有对称面，没有旋光性没有对称面，有旋光性有旋光性有旋光性3.5 无手性碳的对映异构体一、环状化合物的立体异构32二、其它不含手性碳原子的化合物的对应异构1）联苯类2）丙二烯类333.6 外消旋体的拆分拆分原则：将一对对映体转成一对非对映体。非对映体的物理性质不同，可用常规手段分离。1、化学方法：通过反应变成非对映体，分离后再还原 34拆分原则：将一对对映体转成一对非对映体。非