理论有机第二章-立体化学原理课件

第二章立体化学构造异构顺反异构异构非对映异构其它非对映异构立体异构对映异构构象异构1第二章立体化学构造异构顺反异构异构非对映异构其它非对映异构立2.1手性定义

实物与镜像不能重叠的性质就是手性22.1手性定义实物与镜像不能重叠的性质就是手性2FFBFC4C5C6C3n重：当分子旋转360°时，已经重复了的旋转操作。C1 ？n

次围绕对称轴3FFBFC4C5C6C3n重：当分子旋转360°时，已经重复COOH点Ph分子中心HH对称中心

(i)：α-古柯间二酸HF等距离相同的原子COOHPhR+垂直于对称轴的镜面交替对称轴(Sn):R+R-R+4-Me反射RHMe旋转R-90°R+HN通过反射的操作，上、下方的基团交换位置，基团的构型改变。R-OTsMeHR+

R-HMe重合R-S+RCOOH点Ph分子中心HH对称中心(i)：HF等距离相同的2.2手性化合物的分类，命名及结构表示

实物与镜像不能重叠的性质就是手性CO2HHH3CNH2H2NHCO2HCH3构型与旋光的关系优先次序与中心原子相连的原子序数相比较若相同，沿化学键比较重同位素优先重键看成多个单键52.2手性化合物的分类，命名及结构表示实物与镜像不能重叠优先次序o-tolyl,m-tolyl,CO2H,COPh,COMe,CHO,C

HCH2,p-tolyl,

Ph,CCH,t-Bu,i-Pr,环己基，Bn,allyl,ethyl,methyl,D,H6优先次序o-tolyl,m-tolyl,CO2H,COPh,含手性原子的化合物HMeEtMeEtNPhIOHPrPEtPhNMeR7含手性原子的化合物HMeEtMeEtNPhIOHPrPEtPCH3CH3*HDH*COOH*C2H5*

BrC2H5CH2PhONCH3SOPh8CH3CH3*HDH*COOH*C2H5*BrC2H5CH各种不同基团的阻转能力：9I>Br>>CH3>Cl>NO2>COOH>>NH2>OCH3>OH>F>H各种不同基团的阻转能力：9I>Br>>CH3>Cl>NO2>C10H7-αPhABBACaCCCaCCaCC10H7-αPhBAAB抗菌素菌霉素是一个天然产物，分子中就有由于丙二烯结构所引起的手性：CH

CC

CCHCCHCHCHCHCHCH2CO2H[α]

25-130o

(ethanol).oCmp.75(dec.)D10C

C

CaC10H7-αPhABBACaCCCaCCaCC10H7-α手性面化合物有(CH2)8AOOB(CH2)8(CH2)8OOCOOHOHOOCOm=n=2,

光学活性是稳定的;

m=3,

n=4:

可拆分,

但温度高了消旋

11手性面化合物有(CH2)8AOOB(CH2)8(CH2)8O(R)-(-)(S)-(-)12反-环辛烯也是手性面的化合物

(R)-(-)(S)-(-)12反-环辛烯也是手性此外还有螺旋化合物:虽无手性中心手性轴或手性面,

但有左或右螺旋,

就螺旋方向而言就是对映的.

13此外还有螺旋化合物:虽无手性中心手性轴或手性面,但有左或右1414含两个（或多个）手性中心的分子YYWXXWXXWWZZthreo(苏式)erythro(赤式)CHOCHOCHOCHOHHOHOHHOHOHHHHOOHHHOHHOHCH2OHD-(-)赤藓糖CH2OHL-(+)赤藓糖CH2OHL-(+)苏阿糖CH2OHD-(-)苏阿糖15含两个（或多个）手性中心的分子YYWXXWZZthreo(苏环状化合物的对映异构CH2OHCOOHCOOHCH2OH****HHHH非对映异构体非对映异构体顺式异构体对映体CH2OHHHCH2OH****HOOCHHCOOH反式异构体对映体16环状化合物的对映异构CH2OHCOOHCOOHCH2OH**2.3

反应中的构型变化构型保持（retensionconfiguration）ofH3CHBnH3CHBn+TsClOHOTsH3CHBnH3CHBn+SOCl2OHCl172.3反应中的构型变化构型保持（retensionconf构型反转（inversion

ofconfiguration）EtEtBrHOHO+H

MeHMe（S）-2-溴丁烷（R）-2-丁醇CO2HDEAD+OCOPhPh3POH18构型反转（inversionofconfigurationMitsunobureaction19Mitsunobureaction19外消旋化（Racemization）OMePhorHOMeHOHOPhPhMeHMeMeMeHHHHOMePh消旋产物ClPhMeEtEt消旋产物MePhNPhNPhMe20外消旋化（Racemization）OMeorHOMeHOH外消旋体的拆分2.421外消旋体的拆分2.42122222323立体专一和立体选择性的反应2.5立体专一CO2HCO2HHCO2HBr2HBrHBrHBr+BrHHCO2HCO2HCO

H2CO2HHCO2HBr2HHBrBrHO2CHCO2H24立体专一和立体选择性的反应2.5立体专一CO2HCO2HHC立体选择性反应CH3CH3CHOHOHHHPhOHH+PhH+CH3MgBrPhCH3(R)-2-苯基丙醛CH3赤式

67%CH3苏式

33%25立体选择性反应CH3CH3CHOHOHHOH+PhH+CH32.6

潜手性分子一个对称的非手性分子，反应后生成一个手性分子，该分子称为潜手性分子（prochiral

molecule）CO2HHO

C

H

CH3(S)-乳酸OCO2HC

HBCH3CO2HH

C

OH

CH3(R)-乳酸HAOHHBOHHAOMe3NOHOClOC8H17ClOC8H17OHOMe3NOC8H17L-肉碱262.6潜手性分子一个对称的非手性分子，反应后生成一个手性分R面OS面27R面OS面27不对称合成2.628不对称合成2.628对映体过量e.e[R]-[S]e.e==R(%)-S(%)X100%[R]+[S]29对映体过量e.e[R]-[S]e.e==R(%)-S(%)X不对称合成手性源合成S*T*S*使用手性助剂AAS*S*T*T*S*手性试剂的不对称反应AT*cat*不对称催化反应AT*30不对称合成手性源合成S*T*S*使用手性助剂AAS*S*T*31313232不对称催化反应CO2HCO2H(R)-BINAP-RuMeOMeO（S)-萘普生PPh2PPh2(R)-BINAP33不对称催化反应CO2HCO2H(R)-BINAP-RuMeO2.7

构象分析研究分子中优势构象的存在以及构象对分子的物理和化学性质的影响，称为构象分析环己烷构象的稳定性：椅式

>

扭船式

>

船式OHOCrO3OHk

相对k

相对=

3.23=

1342.7构象分析研究分子中优势构象的存在以及构象对分子的物理OCrHHOOOHHHHOHOCrOO

H35OHHOOOHHHOHOCrO H35第二章立体化学构造异构顺反异构异构非对映异构其它非对映异构立体异构对映异构构象异构1第二章立体化学构造异构顺反异构异构非对映异构其它非对映异构立2.1手性定义

实物与镜像不能重叠的性质就是手性22.1手性定义实物与镜像不能重叠的性质就是手性2FFBFC4C5C6C3n重：当分子旋转360°时，已经重复了的旋转操作。C1 ？n

次围绕对称轴3FFBFC4C5C6C3n重：当分子旋转360°时，已经重复COOH点Ph分子中心HH对称中心

(i)：α-古柯间二酸HF等距离相同的原子COOHPhR+垂直于对称轴的镜面交替对称轴(Sn):R+R-R+4-Me反射RHMe旋转R-90°R+HN通过反射的操作，上、下方的基团交换位置，基团的构型改变。R-OTsMeHR+

R-HMe重合R-S+RCOOH点Ph分子中心HH对称中心(i)：HF等距离相同的2.2手性化合物的分类，命名及结构表示

实物与镜像不能重叠的性质就是手性CO2HHH3CNH2H2NHCO2HCH3构型与旋光的关系优先次序与中心原子相连的原子序数相比较若相同，沿化学键比较重同位素优先重键看成多个单键52.2手性化合物的分类，命名及结构表示实物与镜像不能重叠优先次序o-tolyl,m-tolyl,CO2H,COPh,COMe,CHO,C

HCH2,p-tolyl,

Ph,CCH,t-Bu,i-Pr,环己基，Bn,allyl,ethyl,methyl,D,H6优先次序o-tolyl,m-tolyl,CO2H,COPh,含手性原子的化合物HMeEtMeEtNPhIOHPrPEtPhNMeR7含手性原子的化合物HMeEtMeEtNPhIOHPrPEtPCH3CH3*HDH*COOH*C2H5*

BrC2H5CH2PhONCH3SOPh8CH3CH3*HDH*COOH*C2H5*BrC2H5CH各种不同基团的阻转能力：9I>Br>>CH3>Cl>NO2>COOH>>NH2>OCH3>OH>F>H各种不同基团的阻转能力：9I>Br>>CH3>Cl>NO2>C10H7-αPhABBACaCCCaCCaCC10H7-αPhBAAB抗菌素菌霉素是一个天然产物，分子中就有由于丙二烯结构所引起的手性：CH

CC

CCHCCHCHCHCHCHCH2CO2H[α]

25-130o

(ethanol).oCmp.75(dec.)D10C

C

CaC10H7-αPhABBACaCCCaCCaCC10H7-α手性面化合物有(CH2)8AOOB(CH2)8(CH2)8OOCOOHOHOOCOm=n=2,

光学活性是稳定的;

m=3,

n=4:

可拆分,

但温度高了消旋

11手性面化合物有(CH2)8AOOB(CH2)8(CH2)8O(R)-(-)(S)-(-)12反-环辛烯也是手性面的化合物

(R)-(-)(S)-(-)12反-环辛烯也是手性此外还有螺旋化合物:虽无手性中心手性轴或手性面,

但有左或右螺旋,

就螺旋方向而言就是对映的.

13此外还有螺旋化合物:虽无手性中心手性轴或手性面,但有左或右1414含两个（或多个）手性中心的分子YYWXXWXXWWZZthreo(苏式)erythro(赤式)CHOCHOCHOCHOHHOHOHHOHOHHHHOOHHHOHHOHCH2OHD-(-)赤藓糖CH2OHL-(+)赤藓糖CH2OHL-(+)苏阿糖CH2OHD-(-)苏阿糖15含两个（或多个）手性中心的分子YYWXXWZZthreo(苏环状化合物的对映异构CH2OHCOOHCOOHCH2OH****HHHH非对映异构体非对映异构体顺式异构体对映体CH2OHHHCH2OH****HOOCHHCOOH反式异构体对映体16环状化合物的对映异构CH2OHCOOHCOOHCH2OH**2.3

反应中的构型变化构型保持（retensionconfiguration）ofH3CHBnH3CHBn+TsClOHOTsH3CHBnH3CHBn+SOCl2OHCl172.3反应中的构型变化构型保持（retensionconf构型反转（inversion

ofconfiguration）EtEtBrHOHO+H

MeHMe（S）-2-溴丁烷（R）-2-丁醇CO2HDEAD+OCOPhPh3POH18构型反转（inversionofconfigurationMitsunobureaction19Mitsunobureaction19外消旋化（Racemization）OMePhorHOMeHOHOPhPhMeHMeMeMeHHHHOMePh消旋产物ClPhMeEtEt消旋产物MePhNPhNPhMe20外消旋化（Racemization）OMeorHOMeHOH外消旋体的拆分2.421外消旋体的拆分2.42122222323立体专一和立体选择性的反应2.5立体专一CO2HCO2HHCO2HBr2HBrHBrHBr+BrHHCO2HCO2HCO

H2CO2HHCO2HBr2HHBrBrHO2CHCO2H24立体专一和立体选择性的反应2.5立体专一CO2HCO2HHC立体选择性反应CH3CH3CHOHOHHHPhOHH+PhH+CH3MgBrPhCH3(R)-2-苯基丙醛CH3赤式

67%CH3苏式

33%25立体选择性反应CH3CH3CHOHOHHOH+PhH+CH32.6

潜手性分子一个对称的非手性分子，反应后生成一个手性分子，该分子称为潜手性分子（prochiral

molecule）CO2HHO

C

H

CH3(S)-乳酸OCO2HC

HBCH3CO2HH