第五章立体化学基础手性分子讲稿

第五章立体化学基础手性分子构造异构立体异构(分子中原子间的排列顺序、结合方式)(构造相同，原子在空间排布方式不同)顺反异构对映异构构象异构同分异构

对映异构又叫光学异构或旋光异构。它是一类与物质的旋光性质有关的立体异构。第五章立体化学基础：手性分子第一节手性分子和对映体(一、手性)偏振光和旋光活性偏振光：仅在一个平面上振动的光光源光栅旋光活性物质：能使偏振光振动平面偏转一定角度的物质旋光度：使偏振光振动平面旋转的角度左旋和右旋光源光栅旋光性物质手性分子

偏振光的振动方向发生旋转旋光度

旋光仪工作原理示意图左旋右旋

＋－检偏镜旋光仪工作原理示意图能使偏振光的振动方向向右旋的物质，叫做右旋物质，用“d”或“+”表示。能使偏振光的振动方向向左旋的物质，叫做左旋物质，用“l”或“-”表示。对映体是一对互相对映的手性分子，它们都有旋光性，二者的旋光方向相反，比旋光度相等。旋光性等量的一对对映异构体混合，旋光性？外消旋体：等量的一对对映异构体混合，旋光性恰好互相抵消，即得到没有旋光活性的体系，此体系为外消旋体。若被测物质是纯液体，则：

－样品的旋光度C－溶液的浓度（g/mL）l－管长（dm）

－液体的密度(g/cm3)旋光度与比旋光度20℃时，以钠光灯为光源测得的比旋光度记为：此外还需注明溶剂比旋光度左手的镜像是右手右手的镜像是左手第五章立体化学基础：手性分子第一节手性分子和对映体(一、手性)分子的对称性、手性与旋光活性左右手互为镜像与实物关系(称为对映关系)，彼此又不能重合的现象称为手性。

问题：脚,耳朵,鼻子,螺丝钉是否具有手性？第五章立体化学基础：手性分子第一节手性分子和对映体(一、手性)互为镜象，但不能相互叠合的两种构型的分子称为对映异构体。两个模型的关系像左手和右手的关系一样：不能相互叠合，但互为镜象。与自身镜象不能叠合的分子称手性分子(chiralmolecule)，凡具有手性的分子就有旋光活性。对称面(镜面)：设想分子中有一平面，它可以把分子分为互为镜象的两半，这个平面就是对称面。对称面对称面分子的对称性对称轴绕对称轴旋转180°之后对称轴(旋转轴)：设想分子中有一条直线，当分子以此直线为轴旋转360

/n（n为正整数）后，得到的分子与原来的分子相同，这条直线就是n重对称轴。对称轴对称中心：设想分子中有一个点，从分子任何一个原子出发，向这个点作一直线，再从这个点将直线延长出去，则在与该点前一线段等距离处，可以遇到一个同样的原子，这个点就是对称中心。对称中心CH3C＊HOHCOOH（乳酸）手性碳原子：ab如果一个碳原子与四个互不相同的基团相连，则这个碳原子叫手性碳原子。在结构式中用*加以标记。手性碳原子上的四个互不相同的基团在空间有两种构型，因此含有一个手性碳原子的化合物一定存在一对对映异构体。简单判断法：

1、互为镜象,但不能相互叠合；

2、分子中有且只有一个手性碳。如何判断是否存在对映异构体？是否为手性分子？2-氯丁烷S型＊R型＊C2H5C＊HClCH3（2-氯丁烷）含有一个手性碳原子的化合物2-甲基-1-丁醇＊＊C2H5C＊HCH3CH2OH（2-甲基-1-丁醇）1-氯-1-溴乙烷分子镜像分子镜像分子具有手性的充分必要条件：手性分子：没有对称面、对称中心或交替对称轴的分子，不能与其镜象叠合。非手性分子：具有对称面、或对称中心的分子，能与其镜象叠合。对称轴的有无对分子是否具手性没有决定作用。构型的表示方法CCOOHHOHCH3HCH3OHCOOHCH3CHCOOHOH乳酸楔型式R/S标记法：1、将最小基团置于观察者最远处；2、然后从大到小轮转其他三个基团；3、若轮转方向为顺时针，则为R构型，反之则为S构型。楔型式的R/S标记法：优先次序：OH>COOH>CH3>H命名为：(R)-2-羟基丙酸优先次序：OH>COOH>CH3>H命名为：(S)-2-羟基丙酸返回次序规则？（1）单键碳原子所连接的原子或基团按原子序数大小，把大的排在前面，小的排在后面。同位素按相对原子质量大小次序排列。例如：（2）当单键碳原子连接的基团的第一个原子相同时，则还需比较后面的原子。（3）当取代基为不饱和基团时，则把双键或三键原子看作是它以单键和多个原子相连接。相当于相当于19世纪的有机化学大师，对糖、酶、嘌呤、氨基酸和蛋白质进行了广泛、深入的研究。为生物化学奠定了化学基础。1902年，获诺贝尔化学奖，成为第一个获此殊荣的有机化学家。著名有机化学家凯库勒任其化学教授，拜耳(A.VonBaeyer)是其良师益友。费歇尔认为他一生的成就主要应归功于这位恩师。费歇尔首次合成了天然存在的糖类。Fischer(费歇尔)费歇尔投影式两个竖立的键表示:模型中向纸面背后伸去的键。两个横向的键表示:模型中向纸面前方伸出的键。COOHOHHCH3COOHHHOCH3Fischer投影式:COOHOHHCH3HCH3OHCOOHCCOOHHOHCH3COOHHHOCH3最小基团在竖线上优先次序：OH>COOH>CH3>H在费歇尔投影式上进行R/S标记：COOHOHCH3HC2H5

CH3HCl优先次序：Cl>C2H5>CH3>H最小基团在竖线上命名为：(R)-2-氯丁烷命名为：(S)-2-羟基丙酸R型最小基团在横线上优先次序：OH>COOH>CH3>HR、S构型与旋光性无内在联系，即R不代表旋光性中的右旋，S构型不代表旋光性中的左旋。COOHOHHCH3命名为：(R)-2-羟基丙酸S-型R-型最小基团在竖线上：一致。最小基团在横线上：相反。费歇尔投影式必须遵守下述规律，才能保持构型不变：（1）投影式中手性碳原子上任何两个原子或原子团的位置，经过两次或偶数次交换后构型不变。（2）投影式中一个基团不动，其余三个按顺时针或逆时针方向旋转，构型不变。（3）投影式不可离开平面翻转。（4）投影式可在纸面上旋转180°。（5）投影式不可在纸面上旋转90°和270°CH3HC2H5ClR－R－S－判断下列物质的R/S构型含有2个手性碳原子的化合物对于C2：Cl>CHClC2H5>COOH>HS构型对于C3：Cl>CHClCH3>COOH>HR构型命名为：(2S,3R)-2,3-二氯-1,4-丁二酸含有2个不相同手性碳原子的化合物HOOCC*H(OH)C*HClCOOH2-羟基-3-氯－1，4－丁二酸有两个不同的手性碳，四种立体异构体，两对对映异构体HOOCC*H(OH)C*H(OH)COOH(2,3-二羟基丁二酸)（酒石酸）有两个相同的手性碳，三种立体异构体，(1)和(2)为一对对映异构体；(3)和(4)为同一分子，无旋光性，称内消旋体。与外消旋体比较？含有2个相同手性碳原子的化合物不含手性碳原子的化合物的旋光异构现象联苯类丙二烯型单键旋转受阻环状化合物的立体异构旋光异构体的性质手性分子与

互为镜象的分子对映异构体相同点：

熔点、沸点、相对密度、折光率、在一般溶剂中的溶解度，以及光谱图等物理性质都相同。在与非手性试剂作用时，它们的化学性质也一样。不同之处：

对偏振光的作用（旋光方向）不同，以及在与手性试剂作用时，化学性质不同。旋光异构体的生理活性“反应停”（萨利多胺）事件研究发现，反应停药物中包含的良种不同构形的光学异构体中，只有（R）-异构体起镇定的作用，而（S）-异构体则有致畸作用.课堂练习：1.下列化合物中有无手性碳原子