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第四章 对映异构(Enantiomerism); ◇立体异构(stereoisomerism) ◎定义：构造相同，但分子中原子在空间的排列方式不同的化合物 称为立体异构体，此现象称立体异构。 ◎分类： ▲构象异构(conformational isomerism) ▲顺反异构(cis-trans isomerisem) ▲对映异构(enantiomerism) ◇说明：前两种异构已触及(如乙烷的构象异构、不同碳上取代的环烷烃的顺反异构)，本章学习第三种异构。;一、旋光性(optical activity);◇偏光的产生： 2.旋光物质和比旋光度 ◇旋光仪及其工作原理： ◎旋光仪：定量测定液体或溶液旋光程度的仪器叫旋光仪。 ◎工作原理： ; ▲若盛液管装水、乙醇等 偏光仍能通过第二个棱晶 该物质无旋光性 ▲若盛液管装肌肉乳酸或葡萄糖水溶液 须把第二个棱晶旋转一个角度后，偏光才能安全通过 该物质有旋光性 旋光物质： 能使偏光振动平面发生旋转的性质叫旋光性，具旋光性的物质 叫旋光物质(或光活性物质)。 ;◇比旋光度： 旋光度α：偏光振动平面的旋转角度 ⊙考虑样品浓度(c)及盛液管长度(l)的影响 比旋光度 ＊比旋光度为旋光物质所特有的物理常数 ＊c单位：g/100mL ＊l单位：10cm(1dm) ⊙再考虑温度(t)光源波长(λ)及溶剂的影响 ⊙加上旋光方向( “+”右旋，“-”左旋) 比旋光度表示为：[α]λt=+或-χ(溶剂) ;◎例：以钠光灯(D，λ＝589nm)为光源，20℃时测得葡萄糖水溶液的比旋光度为右旋52.5°，记为：[α]D20＝+52.5o(水) 二、手性 1.对映异构和手性 ◇对映异构： 大量事实证明，旋光性与晶体结构有关，也与分子的结构有关。 1848年，L.Pasteur;◎定义：一个化合物的分子与其镜象不能互相叠合，必然存在着一个与镜象相应的化合物，这两个化合物之间的关系，相当于右手和左手，即互相对映。这种异构体称为对映异构体，旋光性是识别对映异构体的重要手段。 ◇手性： 根据对称性可将化合物分成两类： ◎手性的(chiral)：有左右之分，分子与其镜象不能叠合； ◎非手性的(achiral)：无左右之分，分子与其镜象能够叠合。 2.不对称碳原子 ◇ 到底分子要满足什么具体的结构条件才有手性？ 1874，J.H.Van,t Hoff提出不对称碳原子的概念。 ◎定义：与四个互不相同的一价基团相连接的碳原子叫不对称碳原子(asymmetric carbon atom) ;例： ◇若分子含不对称碳原子，则碳原子周围的基团有两种不同的排列方式。;三、分子的手性和对称性 1.对称元素 (1)对称轴 ◇定义：当分子沿某轴旋转360°/n(2π/n)，得到的新构型与原 来的构型等价，该轴即为该分子的n重对称轴。 ◇符号：Cn(n表示轴的阶) ◇对称操作：转动 ◇例： ;(2) 对称面 ◇定义：假如有一个平面可以把分子分割成两部分，而一部分正 好是另一部分的镜象，该平面就是分子的对称面。 ◇符号：σ ◇对称操作：反映(即照镜子) ◇例：;(3)对称中心 ◇定义：若分子中有一点P，通过P点画任何直线，如果在离P等距离的直线两端有相同的原子，则点P称为分子的对称中心。 ◇符号：i ◇对称操作：反演 ◇例：;2.对称元素与手性 ◇分子内有一个σ 无手性 ◇分子内有一个i 无手性 ◇在绝代多数情况下，分子内既无σ ，也无i 有手性 3.甲烷及其衍生物的对称性(略) 4.手性中心(chiral center) ◇定义：如分子的手性是由于原子或原子团周围绕某一点的非对称 排列而产生的，这个点就是手性中心。 不对称碳原子（又称手性碳原子)是手性中心的一个特例。 ◇注意：有时，分子的中心碳原子不是不对称碳，但却是手性中 心。; 例： ◇判断： ◎有不对称碳原子的分子不一定是手性分子。 ◎手性分子不一定含不对称碳，即分子有无不对称碳原子不是判断有无手性的充分和必要条件。 ◇结论：判断分子有无手性的可靠方法是看有没有对称面和对称中心，而不是看分子中有无不对称碳原子;补充：手性分子与手性碳的关系 ;5.手性和旋光性 ◇常用的识别手性的手段是测定旋光性。在一般情况下，手性化合物在液态或溶液中是旋光的。 ◇课堂练习：;答： 四、含一个不对称碳原子的化