立体化学课件

异构体的分类手性和对称性手性分子的性质---光学活性外消旋体的拆分具有一个手性中心的对映异构第六章脂环化合物的立体异构不含手性中心化合物的对映异构立体化学具有两个手性中心的对映异构第六章立体化学一、异构体的分类TheDisasterofThalidomide----“反应停”灾难沙利度胺（Thalidomide)

——又名反应停反应停是具有手性分子，有两种对映异构体。其中的一种R

异构体具有中枢镇静作用，不引起致畸作用。另一种S

异构体则会引起致畸作用。二、手性和对称性左手与其镜像不能完全重合1.手性(Chirality)：物体与其镜像不重合的性质。法国化学家、细菌学家LouisPasteur

(1822～1895)1848年COONaOHHCOONH4HOHCOONaHOHCOONH4OHH二、手性和对称性2.手性分子和手性碳原子2.

组成相同；3.

对映体之间互为实物和镜像；4.

不重合对映体的特点：二、手性和对称性对映异构体1.

凡手性分子都存在对映异构体，也称旋光异构体二、手性和对称性3.对称因素1).

对称面(σ)

a.

分子中有一平面，它可以把分子分成互为镜象的两半。二、手性和对称性b.

分子中所有原子共平面2)

对称中心:设想分子中有一个点，从分子中任何一个原子出发，向这个点做一直线，再从这个点将直线延长出去，则在与该点前一线段等离处可以遇到一个同样的原子，这个点就是对称中心。二、手性和对称性分子有手性的条件是：分子没有对称面，也没对称中心

三、手性分子的性质---光学活性1.旋光性旋光性：能旋转偏振光振动方向的性质。旋光性物质或光活性物质：

具有旋光性的物质。右旋物质(右旋体):能使偏振光的振动方向向右旋转的物质，通常“十”表示右旋。左旋物质(左旋体):能使偏振光的振动方向向左旋转的物质,

“-”表示左旋。2.旋光仪和比旋光度三、手性分子的性质---光学活性

由旋光仪测定的旋光度(α)

，不仅取决于物质结构，而且与测定条件有关。如偏振光的波长、被测定液的浓度、温度等。(比旋光度)λ:wavelength(D,589nm)Na四、具有一个手性中心的对映异构

1.对映体和外消旋体外消旋体(Racemate)：是等量右旋体和左旋体混合而成，外消旋体与右旋体或左旋体的旋光性不同的，外消旋体无旋光性。另外，它们的物理性质也不一样。m.p.=18℃2.

构型的表示四、具有一个手性中心的对映异构(1).楔形式(wedgedrawing):(2).※Fischer投影式(Fischerprojections)a.

垂直的和水平的线的交点代表一个手性炭C*；b.主碳链在竖直方向；四、具有一个手性中心的对映异构c.

编号最小的碳原子放在上端。d.

竖立的键代表模型中向纸面背后伸过去的键;

横在两边的键则表示模型中向纸的前方伸出的键)。Fischer投影式的特点：四、具有一个手性中心的对映异构固定一个基团，依次轮转其它三个基团，构型不变；

纸面上旋转

180°，构型不变；

纸面上旋转

90或270°

构型变，得其对映体；Turn90°四、具有一个手性中心的对映异构

任意两个基团互换，构型变化,

得其对映体。

四、具有一个手性中心的对映异构3.构型的标记法四、具有一个手性中心的对映异构(1)D—L命名法表示相对构型不表示旋光方向四、具有一个手性中心的对映异构(2)R—S标记法※a.次序规则将四个基团排序；OH>COOH>CH3>Hb.

次序最小的基团放在观察者的远方，其余的三个放在离观察者较近的平面上；c.

“最优先—第二优先—次后”对基团排序，顺时针为R型；逆时针则为S构型。RSR四、具有一个手性中心的对映异构2134**1234沙利度胺（Thalidomide)

——又名反应停反应停是具有手性分子，有两种对映异构体。其中的一种R

异构体具有中枢镇静作用，不引起致畸作用。另一种S

异构体则会引起致畸作用。RS四、具有一个手性中心的对映异构甲基与氢互换S构型互换RRS四、具有一个手性中心的对映异构比较：(A)

与(B)，(C)，(D)之间的关系

对映体或同一化合物

四、具有一个手性中心的对映异构SRSR对映体对映体同一化合物R—S标记法可直接用于Fischer投影式

若最小基团在横键上，则逆时针为R型，顺时针为S型；若最小基团在竖键上，则顺时针为R型，逆时针为S型。四、具有一个手性中心的对映异构RS含有n个手性碳原子的化合物，最多可以有2n立体异构体五、具有两个手性中心的对映异构1.具有两个不同手性碳原子的对映异构五、具有两个手性中心的对映异构异构体的关系:(1)(2)(3)(4)对映体：非对映异构体：(1)(3)(4)(2)(1)(2)(3)(4)、

对映体除旋光方向相反外，其它物理性质都相同。非对映体旋光度不相同，而旋光方向则可能相同，也可能不同，其它物理性质都不相同。因此非对映体混合在一起，可以用一般的物理方法将它们分离开来。五、具有两个手性中心的对映异构2.具有两个相同手性碳原子的对映异构五、具有两个手性中心的对映异构内消旋体：虽然含有手性碳原子，但却不是手性分子，因而没有旋光性的化合物，用“meso”或“m”表示.

mp[]D(水)溶解度(g/100ml)pKa1pKa(+)-酒石酸170oc+12.01392.984.23(-)-酒石酸170oc-12.01392.984.23(

)-酒石酸206oc020.62.964.24meso-酒石酸140oc01253.114.80五、具有两个手性中心的对映异构内消旋体和外消旋体都没有旋光性，但本质不同:（1）内消旋体是一个非手性分子，是一种分子。而外消旋体是两种互为对映体的手性分子的等量混合物。（2）外消旋体可以通过一定的方法分离，得到两种化合物。五、具有两个手性中心的对映异构六、外消旋体的拆分1.化学方法

2.接种晶种拆解法；3.微生物或酶作用下的析解；4.色谱分离法----选择光活性物质作柱色谱的吸附剂；5.机械分离法六、外消旋体的拆分七、脂环化合物的立体异构(1)

顺反异构(2)

对映异构最稳定七、脂环化合物的立体异构单环化合物有否旋光性可以通过其平面式的对称性来判别，凡是有对称中心和对称平面的单环化合物无旋光性，反之则有旋光性。无旋光

有旋光无旋光

有旋光无旋光

有旋光无旋光

无旋光无旋光

有旋光顺式和反式之间是非对映体七、脂环化合物的立体异构七、脂环化合物的立体异构八、不含手性中心化合物的对映异构(1)

丙二烯型化合物两端碳原子连有不同的原子或基团------手性(2)

联苯型化合物Atropisomers

位阻异构体连有两个不同的且足够大的原子或基团------手性八、不含手性中心化合物的对映异构九、立体化学与手性合成

所谓“不对称合成”就是要想办法利用合成的方法，使得制造出一对镜像异构物时，其中的某一个较多。立体化学与手性合成

巴金森氏症

第一个催化性的不对称合成工作

十、旋光异构在研究反应历程中的应用举例a.自由基取代b.卤素对烯烃的加成旋光异构在研究反应历程中的应用举例顺式烯烃和卤素反应生成外消旋体反式烯烃和卤素反应生成内消旋体旋光异构在研究反应历程中的应用举例苏型旋光异构在研究反应历程中的应用举例赤型2、下列各组化合物中属同一化合物的是(R)-2-溴丁烷1、命名下列化合物（A）（