立体有机化学专题

立体有机化学专题第1页，课件共39页，创作于2023年2月立体化学原子或原子团在分子中的排列形式原子在空间的成键形状和顺序由此引起的物理性质、化学性质的变化第2页，课件共39页，创作于2023年2月同分异构构造异构立体异构碳干异构位置异构官能团异构互变异构构型异构构象异构顺反异构对映异构一、有机化学中的同分异构现象分类第3页，课件共39页，创作于2023年2月构型异构:分子构造相同，原子或原子团在空间的排列不同。构象异构:分子构型相同，由于单键的自由旋转，原子或原子团在空间的排列不同。第4页，课件共39页，创作于2023年2月构造异构、构型异构和构象异构是不同层次上的异构。其中构造异构属较低层次的异构形式，其次为构型异构，而构象异构是较高层次的异构形式。其中低层次异构形式通常包含有较高层次的异构形式。第5页，课件共39页，创作于2023年2月第6页，课件共39页，创作于2023年2月对映体和非对映体第7页，课件共39页，创作于2023年2月Example第8页，课件共39页，创作于2023年2月除碳原子之外的手性中心－N原子：不同取代开链叔胺分子不具有旋光活性：两种对映体因快速翻转相互转化，导致消旋。第9页，课件共39页，创作于2023年2月手性中心－其它杂原子：[α]27D=+92.4°[α]D=+16.8°第10页，课件共39页，创作于2023年2月二、立体异构体的常用表示方法1、楔形透视式实线表示屏幕面上CCOOHCH3HOH＊虚线表示伸向屏幕后方楔形线表示伸向屏幕前方以（R）-（-）-乳酸为例特点：形象直观，书写烦琐第11页，课件共39页，创作于2023年2月2、锯架透视式C2H5CH3HHBrBr以(2S,3R)-二溴戊烷为例特点：适用于表示两个手性碳原子的对映异构体，特别适用于立体化学反应历程的表达。难以直接标记立体构型第12页，课件共39页，创作于2023年2月3、Newman投影式C2H5BrHCH3BrH以(2S,3R)-二溴戊烷为例特点：需要较强的立体空间想像力，标记立体构型困难。第13页，课件共39页，创作于2023年2月4、Fischer投影式以(2S,3R)-二溴戊烷为例CH3BrC2H5HHBr特点:书写简单、方便，容易标记立体构型第14页，课件共39页，创作于2023年2月三、各种表示方法的相互转换技巧在熟悉各种表示方法的基础上，熟练掌握它们之间的转换是非常必要的。例:请确定下面化合物Ⅰ和Ⅱ的关系并命名（用R/S标记）CH3ClHCH3BrHCH3HClBrCH3HⅡⅠ第15页，课件共39页，创作于2023年2月饶σ键旋转CH3CH3ClBrHHCH3HHCH3ClBrClBrCH3CH3HHCH3HHCH3ClBrCH3HHCH3ClBrCH3CH3ClBrHHCH3CH3HHClBrⅠCH3HClHBrCH3Ⅱ饶σ键旋转投影投影第16页，课件共39页，创作于2023年2月mirrorCH3CH3ClBrHHⅠCH3CH3ClBrHHⅡ(2R,3S)-2-氯-3-溴丁烷(2S,3R)-2-氯-3-溴丁烷构型表示方法转化的技巧:

由Newman投影式转化Fischer投影式：通过碳碳σ键的旋转,把交叉式构像转变成重叠式构像(这一操作不会改变构型），然后进行投影，写出投影式。按照这一技巧，逆推，也可以将Fischer投影式转化成Newman投影式第17页，课件共39页，创作于2023年2月四、反应过程中的立体化学可能生成几种立体异构体产物的反应，如果只产生其中一种为主的反应，叫做立体选择性反应。凡互为立体异构体的反应物生成不同的立体异构体产物的反应，叫做立体专一反应。第18页，课件共39页，创作于2023年2月CH3HH3CHBrBrBrCH3HH3CHBr(1)(2)CH3HHCH3BrBrBrCH3HHCH3BrCH3CH3HHBrBrCH3HCH3BrBrHBrCH3HHCH3BrCH3CH3HHBrBr(1)(2)对映体饶σ键旋转饶σ键旋转投影投影1.烯烃亲电加成反应的立体化学第19页，课件共39页，创作于2023年2月2.羰基加成反应的立体化学（S）-2-苯基丁醛CHOPhCH2CH3H

H+H2O+

CH3MgIEt2OCH3HPhCH2CH3OHH(2S,3R)-3-苯基-2-丁醇CH3HPhCH2CH3HHO(2R,3R)-3-苯基-2-丁醇问题：上面反应的主要产物是哪一个化合物？以（S）-2-苯基丁醛与甲基碘化镁反应为例：第20页，课件共39页，创作于2023年2月Cram规则：与羰基相连的手性碳上，两个较小的基团在羰基两旁呈邻交叉型,较大的基团与R呈重叠型。反应时，试剂主要从位阻小的一边进攻羰基。ORLSMR'MgXR(H)OLMSR'MgX第21页，课件共39页，创作于2023年2月H+H2OCH2CH3HPhHO

CH3MgIEt2O主CH2CH3PhHHOHCH3CH2CH3PhHOHHCH3饶σ键旋转饶σ键旋转投影CH3HPhCH2CH3OHH(2S,3R)-3-苯基-2-丁醇CHOPhCH2CH3H（S）-2-苯基丁醛CH2CH3PhHHO稳定构像第22页，课件共39页，创作于2023年2月指出(R)-2-甲基丁醛与溴化苄基镁反应的主要产物。[选择题]第23页，课件共39页，创作于2023年2月3.立体选择性反应

(Stereoselectivereactions)产物可能是几种立体异构体,但以其中一种为主LiAlH490%10%LiAl(OCH3)312%88%第24页，课件共39页，创作于2023年2月第25页，课件共39页，创作于2023年2月4.立体专一性反应

(Stereospecitivereaction)互为立体异构体反应物/生成不同立体异构体产物第26页，课件共39页，创作于2023年2月Diels-AlderReaction第27页，课件共39页，创作于2023年2月不是立体专一反应，而是立体选择反应.Note:所有的立体专一反应都是立体选择反应，但立体选择反应不都是立体专一反应。第28页，课件共39页，创作于2023年2月五、不对称合成手性源手性辅助剂手性试剂不对称催化*第29页，课件共39页，创作于2023年2月第30页，课件共39页，创作于2023年2月河豚毒素第31页，课件共39页，创作于2023年2月Cram规则不对称诱导合成第32页，课件共39页，创作于2023年2月第33页，课件共39页，创作于2023年2月L-多巴不对称催化加氢第34页，课件共3