有机化学的立体异构有机化合物基础课件.ppt

1、第八章有机化学的立体异构,学习目标： 1了解立体异构的分类 2掌握顺反异构的定义、产生条件及构型表示法 3理解物质的旋光性与物质结构的关系，熟悉旋光度和比旋度 4了解对映异构的构型表示方法及立体异构与药物的药效关系,第一节 顺反异构,顺反异构 的定义 分子构造相同，只是由于双键旋转受阻而产生的原子或基团的空间排列方式不同，所引起的异构叫做顺反异构 。 例如，2-丁烯的两个甲基（或两个氢原子）被固定在双键的同侧或异侧。,同侧异侧,顺反异构的构型,在这两个不能自由旋转的碳原子上，分别连接不同的原子或基团时，就有两种不同的空间排列方式即有两种构型：相同基团排在双键的同一侧，称为顺式构型（可用cis-

2、表示）；相同的基团分别排在双键的两侧，称为反式构型（可用trans-表示）。,烯烃存在顺反异构的条件,每个双键碳原子都连有不同的原子或基团。 顺式 反式 或,当双键碳上其中一个碳原子上连有两个相同的原子或基团时，则不存在顺反异构,如： 与 两式为相同的，不是顺反异构体,顺反异构体的性质,顺反异构体不仅理化性质上有差别，它们的生理活性也有区别。因而生理活性不一样显示分子构型不同对药理作用的影响。如两种已烯雌酚，只有反式异构体治疗某些妇科病有效。,第二节 对映异构,一、对映异构现象 （一）手性碳原子与对映异构 乳酸的立体结构模型：,结论：,把这两个模型叠在一起就会发现，无论把它们怎样放置，都不能使

3、它们完全重合，这两个模型的关系正像左手和右手的关系一样：它们不能相互重合，但却互为镜象。 手性 ：一个物体若与自身镜象不能重合，就叫做具有手性。 手性分子与非手性分子：在立体化学中，不能与镜象重合的分子叫做手性分子，而能重合的分子叫非手性分子,对映异构体和手性碳原子,凡是手性分子，必有互为镜象的构型。互为镜象的两种构型异构体叫做对映体，一对对映体的构造相同，它们在结构上的差别仅在于空间的排列方位不同，因此它们是立体异构体，这种立体异构叫做对映异构体。 而与不同的四个基团连接的碳原子叫做手性碳原子（用C*表示）。,下列化合物有手性碳原子：,（二）对映异构的旋光性,1偏振光和旋光性 偏振光的形成,

4、只有与尼可尔棱镜晶轴平行的光才可通过尼可尔棱镜,偏振光与不同轴向的尼可尔棱镜,平面偏振光通过旋光性物质振动方向改变,如下图：,平面偏振光通过旋光性物质振动方向改变,如下图：,左旋体和右旋体,把能使偏振光的振动平面按逆时针方向旋转的旋光性物质叫左旋体；向顺时针方向旋转的叫右旋体。通常用“”或“”表示左旋；用“d”或“+”表示右旋。,2旋光度和比旋光度,偏振光振动方向旋转的角度，叫做旋光度，用“”表示 测定物质旋光性的仪器叫旋光仪,旋光仪结构示意图,旋光仪的视场图,图a二分视界 图b暗视场,比旋光度,物质旋光度的大小除了与物质的分子结构有关外，还随测定时所用溶液的浓度、盛液管的长度、温度、光的波长

5、以及溶剂的性质等而改变。如把这些影响因素加以固定，不同的旋光性物质的旋光度各为一常数，通常用比旋光度 表示,旋光度与比旋光度之间的关系可用下式表示：,（三）对映异构体的表示方法,1投影式 乳酸对映异构体的模型及投影式,2. D-和L-表示法,为研究方便，避免混乱，人为地以甘油醛为标准，规定手性碳原子的羟基在投影式的右边，氢原子在左边的为D型，相反的为L型 D（+）甘油醛 L（）甘油醛,3. R-和S-表示法,R-和S-表示法的方法是：首先按次序规则，对手性碳原子上连接的四个不同原子或基团，按优先次序由大到小排列为，然后将最小的d摆在离观察者最远的位置，最后绕划圆，如果为顺时针方向，则该手性碳原

6、子为R型（拉丁文Rectus的缩写，意为“右”）；如果为逆时针方向，则该手性碳原子为S型（拉丁文Sinister的缩写，意为“左”）。,R型,R型 顺时针,S型,S型 逆时针,小结,顺反异构 顺反异构的构型：顺式和反式 顺反异构产生条件 及顺反异构体的性质 对映异构 基本概念：手性、手性分子、非手性分子、对映体、偏振光、旋光性、旋光性物质、旋光度、比旋光度、外消旋体 旋光性异构体：左旋体 、右旋体 对映异构的构型表示：投影式 ；D、L型表示 ； R、S型表示,实验十一 葡萄糖的旋光度测定,【实验目的】 认识旋光仪的构造，正确使用旋光仪 【实验原理】 葡萄糖分子结构中有多个不对称碳原子，具有旋光

7、性，为右旋体。一定条件下的旋光度是旋光性物质的特性常数，测定葡萄糖的比旋度，可以鉴别药物，也可以反映药物的纯杂程度。 【实验用品】 WZZ2B自动指示旋光仪，100ml量瓶，小烧杯，胶头滴管，玻棒，蒸馏水，分析天平，氨试液，葡萄糖 (C6H12O6H2O),【实验方法及内容】,1.供试液的配制 精密称取葡萄糖 (C6H12O6H2O) 约10g，放置小烧杯加水溶解，转入100ml量瓶中，加氨试液0.2ml，用水稀释至刻度，摇匀，静置10分钟，即得供试液。 2.调整零点 将旋光管用蒸馏水冲洗数次，缓缓注满蒸馏水（注意勿使发生气泡），小心盖上玻璃片、橡胶垫和螺帽，旋紧旋光管两端螺帽时，不应用力过大以免产生应力，造成误差，然后以软布或擦镜纸揩干、擦净，认定方向将旋光管置于旋光计内，调整零点。 3.测定 将旋光管用供试液冲洗数次，按上述同样方式装入供试液并按同一方向置于旋光计内， 同法读取旋光度3次，取其平均值。,【注意事项】,1.钠光灯启辉后至少20min后发光才能稳定，测定或读数时应在发光稳定后进行。 2.测定时应调节温度至200.5。 3.供试液应不显浑浊或含有混悬