第四章立体化学..docVIP

南方医科大学药学院教案首页 授课教师 谢 扬 课程名称 有机化学 课次编号 N o:8 授课日期 2006.3.24 授课年级 2005本科生 授课方式 讲 授 授课内容 第四章 立体化学 学 时 数 3 1、熟练掌握旋光异构体的构型 2、理解旋光性与结构的关系 3、了解手性化合物的制备 同分异构体的分类 物质的旋光性 旋光性与结构的关系（难点） 旋光异构体的构型（重点） 含多个手性碳原子的分子 手性化合物的制备 立体异构体与生物活性 书后练习 1、《有机化学》（第6版）吕以仙主编 人民卫生出版社 （全国高等医药院校教材） 2、《基础有机化学》（第二版） 刑其毅主编 南方医科大学药学院教案 教 学 内 容 备 注 第四章 立体化学 概述：是有机化学的重要分支，它描述分子中原子或基团的空间排布以及分子结构对化合物理化性质的影响。 一、同分异构现象的分类 构造异构：因原子连接方式与次序不同所致。 立体异构：因原子在空间的排布不同所致。其中旋光异构表现为对平面偏振光的作用不同。 二、物质的旋光性 单色光：波长唯一但在所有可能的振动平面内振动的光波。如：钠光（也称D线，λ=589nm 黄光）。 偏振光(polarized light)：只在一个平面内振动的光. 旋光性物质：能使偏振光的振动面旋转一定角度的物质。 旋光度：其值不固定，与溶液浓度、盛液管的长度成正比。且与温度、光波波长、溶剂等有关。 比旋光度：对每一种旋光性物质而言均是固定值 三、旋光性与结构的关系 无旋光性物质：水、乙醇、丙酮等 有旋光性物质：乳酸、葡萄糖、酒石酸等 镜像、手性及其对映体 均匀的木棒、皮球或铁钉— 物体与“镜像”可重合（物体是非手性的）。 剪刀、蜗牛壳、螺丝钉—物体与“镜像”不能重合（物体是手性的！-chirality）。 分子的手性：化合物的分子与其镜像不能相互重合的性质，如左手与右手，他们相互对映，称为对映异构体（enantioner）. 一对对映体：由一个左旋体与一个右旋体构成。 如左旋乳酸与右旋乳酸的关系是实物与镜像的关系，它们的理化性质大部分一样。 旋光异构体：旋光性不同的立体异构体 分子对称性与不对称碳原子 均匀的木棒、皮球或铁钉 — 有对称面； 剪刀、蜗牛壳、螺丝钉 — 无对称面 ② 对称面：可以将结构分成两部分，且这两部分互为镜像的平面。如氯溴甲烷有一个对称面，二氯甲烷有两个对称面，它们都是对称分子。 ③ 乳酸分子没有对称面，是手性的，具有旋光性。 ④ 不对称碳原子（手性碳）：又称立体基因中心(stereogenic center)或立构中心(stereocenter).交换手性碳上任意两原子均得另一对映体。 南方医科大学药学院教案 教 学 内 容 备 注 外消旋体：由等量的左旋体与右旋体混合而成，它们对偏振光的作用相互抵消，故无旋光性。[racemic — 外消旋，以 dl-或（±）表示]] 外消旋体与相应的左旋体或右旋体的理化性质有差异，在生理作用方面，外消旋体仍发挥其左旋体与右旋体的相应效能。 四、旋光异构体的构型 Fischer 投影式 将四面体构型按规定的投影方法投影在纸面上； 投影规则见pp. 2、相对构型与绝对构型 ① 绝对构型：分子中各原子或基团在空间的实际排布（1951年前无法测定，只知道旋光性不同的对映体分别着代表两种不同的空间构型）。 ② 相对构型：人为规定标准物质甘油醛的构型分为D-型与L-型两种。其它旋光性物质的构型可以通过化学转变的方法与标准物质镜像关联来确定。（相对构型非实际测出！） ③ J.M.Bijovert X射线分析 测出右旋酒石酸的绝对构型（1951年）。 ④ J.M.Bijovert 实验结论：甘油醛的实际构型与人为规定完全吻合（纯属巧合！！）。这说明与标准物质甘油醛关联而得到的其它旋光性物质的相对构型就是其绝对构型。 3、D/L构型表示法 烃基R，R’一般放在竖键上，且氧化态高者放在上端 （-COOH-CHO-CH2OH-CH3） D，L只表示化合物的构型，与旋光方向无关（旋光方向只能实测）。 在糖类与氨基酸类物质中，常用D/L构型表示法。 4、R/S构型表示法（1970年） 是根据化合物的绝对构型来命名的。 顺时针者用R表示（rectu, “右”的意思）； 逆时针者用S表示（sinister, “左”的意思）。 ③ 用投影式表示分子构型时，也可确定其R，S构型。（视线在右后方向左观察或在左后方向右观察！） 五、含多个手性碳原子的分子 含两个不相同手性碳原子的分子 有四个立体异构