chap03 立体化学(2).ppt

1、第三章 立体化学（2）,复习,两者不能重合,手性分子和非手性分子、手性碳,手性分子,两者可以重合,手性碳,非手性分子,对映异构体和非对映异构体,对映异构体互为镜像且不互相重合,对映异构体,非对映异构体相互不为镜像,立体结构表达式,伞形式,Fischer 投影式,十字式,键的方向？,立体结构式的变换,最有效的方法：直接命名,例 1: 试说明化合物I和II是否为同一化合物?,甘油醛,I和II为对映体,例 2: 判断I和II是否为同一化合物,I 和 II 为同一化合物（C2、C3均交换了偶数次）,手性碳构型的表示方法（手性碳的绝对构型）,手性碳的绝对构型R/S 方法，手性化合物的命名,例： 2-丁醇

2、,选择优先顺序最小的原子或基团远离观察者，其余原子或基团依优先顺序排列,(S)-2-丁醇,(R)-2-丁醇,有一个手性碳,沿 C-H 方向,S型 （逆时针方向）,R型 （顺时针方向）,基团的优先顺序（Cohn-Ingold-Prelog定序规则） （第二章 p39）,（1）原子序数大者优先，同位素质量大者优先 如： I Br Cl S P F O N C D H （2）基团的第一个原子相同时，比较与其相连的下一个原子 如：-CH2CH3 -CH3 -CH2Cl -CH2F -CH2OCH3 -CH2OH -CH(CH3)2 -CH2CH(CH3)2,（3）对不饱和基团，可认为与同一原子连接 2

3、 或 3 次,如：,例:,例: 比较以下基团的优先顺序,1,2,例: 2, 3-丁二醇的三个立体异构体的命名,非手性分子,S型,S型,(2S, 3S)-2, 3-丁二醇,R型,R型,S型,S型,(2S, 3R)-2, 3-丁二醇 或 (2R, 3S)-2, 3-丁二醇,(2R, 3R)-2, 3-丁二醇,非手性分子,如何判断一个分子是否有手性,方法: 看分子是否有对称面或对称中心,若有,则无手性 若分子只含有一个手性碳，即为手性分子 分子含有二个以上手性碳，要按照上面方法判断.,手性碳与立体异构体数目的关系： 若分子有 n 个手性碳，理论上有 2n 个立体异构体（2n / 2对 对映体。若手性

4、碳组成相同，数目有所减少。,2, 3-丁二醇,2, 3-戊二醇,有4个立体异构体 与理论数目相同,例：,手性碳组成相同 只有3个立体异构体,2, 3-戊二醇的两对对映体,3. 观察分子的有无对称性,（无手性碳）,（有手性碳）,若分子含有对称面或对称中心，为非手性分子,如：有对称面和对称中心的非手性分子,与镜像重合,含假手性碳的分子（了解）：,非手性分子（有对称面）,手性分子(为对映体),一些不含手性碳的手性分子,连二烯型（含有两个互相垂直的平面）,比较：,与镜像无法重合，是手性分子,螺环型,与镜像无法重合，是手性分子,联苯型(位阻型),大基团使单键旋转受阻,构象型（构象转换受阻）,反-环辛烯,

5、螺旋型,手性分子的特性 旋光性,立体异构体之间的一般物理、化学性质比较,例：酒石酸(tartaric acid), （2, 3-二羟基丁二酸）,有2个组成相同的手性 碳,有3个立体异构体,(R,R)-酒石酸,(S,S)-酒石酸,(R,S)-酒石酸,一对对映体,相同,非对映体之间性质有明显差别,酒石酸立体异构体性质比较,对映体之间的性质差别：,物理性质：对偏振光的作用不同有旋光性 化学性质：对手性试剂的作用不同,手性化合物对偏振光的作用旋光性（或称光学活性）,Opitically active,左旋和右旋,一对对映体对偏振光的作用不同，一个使偏振光向顺时针方向偏转，另一个使偏振光向逆时针方向偏转

6、，两者偏转数值相同。,例：,右旋(dextrorotatory)：使偏振光向顺时针方向偏转，表示为(+) 左旋(levorotatory) ：使偏振光向逆时针方向偏转，表示为(),(R, R)-(+)-酒石酸,(S, S)-(-)-酒石酸,旋光异构体（对映异构体）,左旋,手性分子旋光能力的表示方式 比旋光 at,at =,a t l c,at : 实验观察到的选光度 l : 样品管长度（dm, 分米） c : 样品浓度（g / cm3）,t : 测试时温度 : 波长,例：,(R, R)-(+)-酒石酸,a25D = +12o (水,20%),( 钠光，D线，l=589nm),specific rotation,外消旋体和内消旋体,外消旋体等量的左旋体和右旋体的混合物,例：,（旋光性相互抵消消旋）,产物无旋光性,外消旋体性 (racemic mixture),例：,(R, S)-meso-酒石酸,内消旋体表示方法,分子有对称面，无旋光性。一个手性碳的旋光性正好被分子内另一构型相反的手性碳所抵消,内消旋体(meso compounds),旋光纯、外消旋体和内消旋体性质的比较,课后练习： p94习题3-6， 习题3-7（还要写十字式）， p98习题3-8，3-9， p102习题3-12,本次课要求 掌握化合物