有机化学05旋光异构名师优质课赛课一等奖市公开课获奖课件

第五章旋光异构（立体化学）定义—分子中原子在空间排列所产生异构现象，以及异构现象对物理性质及化学性质影响—叫异构现象第1页[目要求]：

1.了解平面偏振光产生及旋光仪结构；２.掌握对映异构与分子结构关系；３.掌握对映体、非对映体、外消旋体、手性、对称原因等立体化学中基本概念；４.掌握构型表示及标定；５.了解环状化合物及不含手性碳原子化合物对映异构；６.了解外消旋体柝分原理及方法。第2页异构现象结构异构立体异构碳骼异构官能团位置异构官能团异构构型异构构象异构顺反异构对映异构双键、环烷烃特点：不可逆（化学键—破裂）—单键自由旋转引发特点：可逆第3页对映异构：两种异构体是一对映关系实物与镜像之间关系如：乳酸mp=52℃物理性质相同，但：偏振光作用不一样肌肉乳酸（右旋）发酵乳酸（左旋）第4页5.1物质旋光性5.1.1偏振光（偏光）光波——电磁波普通光偏振光起偏镜检偏镜旋

α第5页能把偏光平面发生偏转物质—叫旋光物质，使偏光右旋转叫右旋(+)；左旋转叫左旋(-)。α—叫旋光度，一个旋光物质在旋光仪里使偏光旋转角度。右旋（+）左旋（-）第6页5.1.2物质比旋光度——度量物质旋光能力旋光度与浓度（分子数相关）—故用比旋光度来度量要求：旋光管长10cm=1分米；浓度1克/ml在一定温度波长下溶液l——分米c——1克/ml纯溶液（纯物质）可用d（1克/cm3）[α]λt=——αc.l第7页纯液[α]λt=——αd.l通常λ用钠光D=5893Åt常为20℃表征一个旋光物质旋光能力和方向特征常数如：肌肉乳酸[α]D20=+3.8[α]D20=+52.5（水）葡萄糖（右旋3.8度）（水液中右旋52.5度）第8页5.2对映异构现象和分子结构之间关系5.2.1对映异构现象发觉★偏光——19世纪初——比奥特发觉——后发觉——石英晶体有两种不一样晶型，象人左右手★巴斯特（巴黎化学家）——1848年——无旋光性酒石酸分开后发生偏转——即分子也有旋光性★偏光性是由分子不对称性引发第9页5.2.2手性和手性碳原子物体与其镜像不能重合现象★手性分子必定存在一个实物与镜像不能重合对映体★手性是对映异构存在充要条件★手性碳——碳原子上连有四个不一样基团——手性碳原子第10页有一个手碳C就是一对对映异构体如：手碳—手性分子一对对映体手性碳原子—不是充要条件第11页5.3含有一个手性碳原子对映异构5.3.1对映体互为实物与镜像关系叫一对映异构体如：*2-甲基-1-丁醇(+)-2-甲基-1-丁醇(-)-2-甲基-1-丁醇第12页物理性质相同：bp:128℃d:0.8193nD20:1.4102偏光不一样：+57.56-57.56化学性质在手性条件或手性试剂性质下，表现不一样化学性质在手性环境表现性质不一样，反之相同偏光为一个手性条件，生理作用也不一样第13页5.3.2外消旋体——右旋、左旋对映体等量混合体叫外消旋体，与单个性质不一样。有些性质改变，有些性质不变。5.3.3旋光纯度——单一旋光物叫旋光纯物质如：(+)–2-丁酸：[α]D20=+13.52(-)–2-丁酸：[α]D20=-13.52第14页如：测得（+）6.70º旋光纯度=

样品所测得比旋光度纯对映体比旋光度×100%=———×100%6.7613.52=50%50%纯对映体50%外消旋体纯（+）-丁酸75%纯（-）-丁酸25%第15页5.3.4构型表示方式费塞尔投影式——立体投影到平面上如：第16页要求：1.上下在后，横在前，交叉点在平面上。2.含碳基团在竖直上，编号小在上。注意：★不能离开纸平面翻转，在平面上不能转90º，可转180º（或转180º倍数）。★基团之间进行：奇数次互变，改变构型 ：偶数次互变，构型不变竖向后，横向前，含碳基团上下边；转半圈，不能翻，奇数次互调构型变第17页伞架式：（飞锲式）镜像与构型无特定对映关系5.3.5对映体命名R、S标识，——绝对构型a>b>c>d定序规则：a→b→c顺时针，R构型a→b→c逆时针，S构型第18页a→b→c顺时针，R构型a→b→c逆时针，S构型第19页顺时针，R构型R—乳酸对映体，S—乳酸123前后后S—型第20页最小在横向(R)→S最小在竖向(R)→R小上下，顺I向小左右，反I向S—型第21页5.4含两个手性碳化合物5.4.1含两个不相同手性碳化合物AB**A-B型(±)+A-A+A-A+B+B-B-B构型(±)组成外消旋体第22页两对对映体：(I)(II)(±)(2R,3S)(2S,3R)(±)(III)(IV)(2S,3S)(2R,3R)★(I)→(IV)为非对映体，有不一样物理性质；化学性质相同而不相同。第23页构像式与构型式之间关系：由(III)来看：-60º★同一构型有没有数个构像，费歇式只是个全重合构像，不稳定，为了方便起见构像，并不真正表示分子稳定情况第24页反交叉★单键旋转并不改变分子构型，要找出最稳定构像第25页5.4.2

含两个相同手性碳化合物**（酒石酸）I(+)II(-)(2R,3R)(2S,3S)对映IIIIV(2R,3S)(2S,3R)内消旋体，无旋光性meso—表示A-A型，四种构型，三个异构，一个对映第26页★meso与对映体在性质上是不一样，也是非对映关系。物理性质不相同，化学性质也不相同。表示方法：(2R,3R)-(+)-酒石酸(2S,3S)-(-)-酒石酸(2R,3S)-酒石酸第27页酒石酸物理常数20ºC水溶液异构体mp[α]D20Sg/100mlpK1pK2(+)酸170+121392.934.23(-)酸170-121392.934.23(±)酸206020.62.964/24meso14001253.11-4.80第28页5.4手性与对称原因关系5.4.1对称面—存在一个平面，使分子分为两半。一个是另一个镜像。这个平面是分子对称面—非手性分子。以σ表示对称面对称面本身平面为对称面对称面第29页5.4.2对称中心·分子中有一个端点，经过它有一对称中心。i—表示。有此中心也为非手性分子。·对称中心酒石酸第30页5.4.3n阶对称轴360/2=180二阶二阶对称轴分子中有一直线，分子以其转2π/n或其倍数，所得型与原相同，为n阶对称轴。2π/62π/26阶对称轴1个6阶对称轴6个2阶对称轴第31页有对称轴分子，不一定为非手性分子。有没有对称轴不能作为判定分子有没有手性标准。如：既无对称面，又无对称中心就是手性分子(±)(±)第32页5.5环状化合物立体异构σcis—无手性σ无σ无翻转后构像与对映体相同，所以无手性第33页（±）σ无σ,i重合对映关系对映总结果无旋光性aeea第34页***把环作为一个平面来研究*—手性C原子σ（±）第35页5.6不含手性碳原子化合物对映异构5.6.1丙二烯型sp2spsp2手性分子无σ,i1,3碳连有不一样基团1,3-二苯基-1,3-二(α-萘基)丙二烯第36页手性轴螺环化合物手性轴螺-[3,3]-庚烷-2,6-二羧酸第37页5.6.2连苯型两个平面在一个平面上，很稳定相邻基团作用连有不一样分子为——手性分子第38页如：邻位最少有三个基团，才形成手性连有不一样基团受阻异构体与构像异构无严格界限。温度低易，温度高难。第39页5.6.3手性面手性面相互位阻影响，有一角度，使得无σ，无i，为手性。菲衍生物5.6.3其它（柄型）环辛烯，8C>C=C产生旋光第40页5.7反应过程中立体化学前7节为静态（今天讲动态立体化学）反应过程中反应物及产物有立体异构现象时，反应过程中立体化学性质对加成、取代、消除、重排中很主要**2-丁烯有Z,E两种构型第41页什么样2-丁烯关系是什么得到什么样异构体原料（立体异构）产物（立体异构）反应中发生动态如：立体有择得到一对对映体反式加成