旋光异构 有机化学课件.pptVIP

* 第五章 旋光异构 碳链异构 位置异构 官能团异构 互变异构 构型异构 构象异构 顺反异构旋光异构 同分异构的种类： 旋光异构又称对映异构或光学异构，是指两个分子或多个分子由于构型的差异而表现出的不同旋光性能的现象，这些分子互为旋光异构体。 5.1 物质的旋光性 一、偏振光 光源 尼科尔棱镜 偏光 水或酒精等 乳酸或葡萄糖等 * 能使偏光旋转的物质，叫做 旋光性物质或光学活性物质。 ** 能使偏光旋转的性质，叫做 物质的旋光性 二、旋光度 1、旋光仪 光源 起偏镜 盛液管 检偏镜 方向：使偏光顺时针旋转-----右旋光，用 + 表示 使偏光逆时针旋转-----左旋光，用 - 表示 角度：偏光偏转的角度-----旋光角 2、旋光度 旋光角附上旋光方向叫旋光度，用α 表示。 用于比较物质旋光能力的大小 三、比旋光度 溶液： 液体： （1）推测未知物 （2）求未知物浓度 注意单位！ 问题： 有一物质的水溶液其浓度为0.05g·mL-1，在25℃时， 放入长度为100cm的盛液管中，钠光为光源，测得其旋光 度为-4.64°，问： （1）此物质的比旋光度为多少？ （2）同样的溶液若放在10cm长的盛液管中，比旋光度又 为多少？旋光度呢？ 　　5.2 物质的旋光性 　　　　　　与分子结构 的关系 一、手性和手性分子 1、手性 实物与其镜象不能重合的特征称为手性，有如左右手的关系。 2、手性分子 任何一个不能和它的镜象完全重叠的分子是手性分子！ 镜子 2－丙醇可与其镜像重叠，它不是手性分子 **与四个不同的原子或基团相连的碳原子称为 手性碳原子或不对称碳原子(用C*表示)。 * 手性分子有旋光性 * 如何从分子结构上来判断一个化合物是否具有手性?根本的办法是判断分子是否具有对称因素。对称因素有对称面、对称轴、对称中心。 二、手性与对称因素的关系 .?正立方体具有9个对称面（未全部画出）　　　　 球体具有无数个对称面 对称面 2-氯丙烷 有对称面 2-氯丁烷 无对称面 E-1,2-二氯乙烯Z-1,2-二氯乙烯 有对称面 对称中心 ←有对称中心 通过一点做任意直线、在直线距中心点等距的两端有相同的原子或基团 反-2.4－二甲基－反-1.3－环丁二酸 无对称中心，有对称面。 反－2,4－二甲基－顺－1,3－环丁二酸 不具备对称因素的分子为手性分 子，有旋光性。 产生旋光性的根本原因是分子 结构的不对称性！ 5.3 含一个手性碳原子化合物的旋光异构 一、对映体 　　　　　 　　 乳 酸 的 对 映 体 乳酸，空间有二种不同排列。互为镜象，称为对映体。其一能使偏光右旋，称右旋体；其二能使偏光左旋，称左旋体。 左旋体与右旋体：分子组成相同，化学性质相同，m.p、b.p亦相同，比旋光度数值相等，唯旋光方向相反—这样的异构现象称为旋光异构。 二、外消旋体 等量对映体的混合物无旋光性，称为外消旋体。 含一个手性碳的化合物有二个旋光异构体，它们是一对对映体，可组成外消旋体。如 2－羟基丁酸… 三、费歇尔投影式　 投影规则： (1) 碳链竖放，碳链编号最小的碳原子位于上端。 (2)用交叉的“+”代表手性碳原子。 (3)与手性碳原子相连的横线表示伸向纸面前方的化学鍵。 (4)与手性碳原子相连的竖线表示伸向纸背面的化学健。 例如： 几个注意问题： ? 1、投影式在纸面上旋转90°,构型反转。 ? ?? ? 2、在纸面上旋转180°，构型不变。 3、离开纸面翻转，则构型反转。 4、投影式任意两个原子或基团互换位置则构型 反转。 5、投影式固定任意一个原子或基团不动，其它 三个顺时针或逆时针轮换位置，构型不变。 5.4 旋光异构体构型的表示法 一、D、L 标记法 分别命名为：D-(+)-甘油醛 L-(-)-甘油醛 1951年前，人为规定用Ⅰ式表示右旋甘油醛，用Ⅱ式 表示左旋甘油醛。 D （I） L（Ⅱ） * D、L表示构型，+、– 表示旋光方向 * * D、L 与 +、– 之间无固定关系。 D（+）— 甘油醛 D（–）— 甘油酸 D（–）— 乳酸 二、R、S 标记法 1、将 与C* 相連的四个原子或基团按次序规则排序，大者在前。如a b c d。 2、将C*按四面体排布，序号最小者d 远离观测者，其它三个靠近观测者，并按大小顺序绕环，顺时针方向者为 R 构型 ；逆时针方向者为 S 构型 。 *