【精品】课件---第3章 对映异构.pptVIP

同分异构现象(isomerism)：化合物具有相同的分子式，但有 不同的结构和物理化学性质的现象。 具有同分异构现象的化合物互为同分异构体(isomer)。 分子结构：指分子中原子间的成键顺序、成键方式、空间排布 方式、取向。 构造(成键顺序、方式)、构型(空间排布、取向)、构象 （空间相对位置的变化） 3.1 构造异构现象 1 碳架（碳链异构） 构成分子的碳链不同。 2 官能团（取代基）位置异构 官能团（取代基）在碳链的不同位置。 3 官能团（种类）异构 相同种类和数目的原子形成不同的官能团。 4 （官能团）互变异构 两种官能团可以相互转变共存于平衡体系中（实质上属于官能团异构），一般情况下两者不能完全分离。 3.2 顺反异构现象 1 含有双键化合物的顺反异构 顺式（cis-） 反式（trans-） 顺式 （cis-） 反式（trans-） 如： 2 含有碳环化合物的顺反异构 3.3 光学异构现象 1 分子的手性、旋光性、对称性 当分子中sp3 杂化碳上连接4个不同的原子或基团时，该分 子具有手性的特征——存在对映异构体——互为镜像关系， 对映体——不能完全同向重合（该碳原子为手性碳原子——分 子的手性中心）。 分子的手性是由4个不同的原子或基团连在同一个中心碳原 子上导致,这个中心碳原子称为手性碳原子。 具有手性的分子导致平面偏振光振动轴偏转——产生旋光角度， 即手性分子可使平面偏振光向右或向左旋转一定角度。 （转角为α，比旋光度［α］为特征物理量） 手性分子具有旋光活性。 左旋体：使平面偏振光左旋的异构体（-） 右旋体：使平面偏振光右旋的异构体（+） 等量的、构造相同的左旋体和右旋体的混合物叫外消旋体。 分子的手性可以从分子中有无对称元素来判断。有对称元素的分 子有对称性，有对称性的分子无手性，无旋光活性。 对称元素如下： (1) 对称面 ——σ面 能把分子平分成互为镜像的两半平面称为对称面。 2 手性碳的构型表示与标记 (1) 构型表示 (a) 立体透视式 (b) 球棒模型式 (c) Fischer投影式 Fischer投影式书写要点： 横键朝前，竖键朝后，交点在纸面内，碳链竖写，母体官能团在上。 注 (1) Fischer投影式与一定构型的分子相对应，不 可在平面内整体旋转±90°、±270°，也不可以离开纸面翻转180°。 (2)如果将Fischer投影式中的任意两个原子或基团位置调换两次，则构型不变；调换一次，构型改变。 (2)构型标记 （i）R/S构型标记法 对含一个手性碳（中心）的分子， 把手性碳上最不优的原子或基团远离观察者，则手性碳上连接的其他三个原子或基团朝向观察者。按顺序规则，由较优（大）到较不优（小）依次轮数这三个原子或基团，顺时针轮数者的手性碳记为“R”构型，逆时针轮数者的手性碳记为“S”构型。 对于Fischer投影式的R/S标记可以直接轮数三个较优基团， 视最不优基团的取向确定R/S。 手性分子的R/S与旋光方向（+）/（-）无对应关系！ 在化合物的命名中如果表示出手性中心，则应标记其R/S构型。 （ii）D/L构型标记法 以甘油醛为相对标准，规定：—OH在Fischer投影式右侧为D 型；—OH在Fischer投影式左侧为L 型。 D/L与(+)/(－)无对应关系。 3 含有两个手性碳原子的对映异构现象 （1)含有两个不同手性碳原子的化合物有四个旋光异构体（两对对映体） 以2-羟基-3-氯丁二酸为例： (2)含有两个构造相同手性碳原子的化合物 对映体、内消旋体、外消旋体性质不同 4* 含手性轴、手性面化合物的对映异构现象 分子中没有手性中心（碳），但分子中存在其他手性因素： 手性轴、手性面，使分子具有手性，存在对映异构现象。 (1) 含手性轴化合物 （i）丙二烯型 （ii）螺环烷烃型 (2) 含手性面化合物 5 脂环化合物的对映异构现象 有机化学国家精品课程电子教案 * 上 页 下页 末页 首 页 结 束 第 3 章 对映异构 3.1　构造异构现象 3.3　光学异构现象 3.2　顺反异构现象 大连理工大