有机化学同分异构现象描述.ppt

比旋光度是旋光性物质的一个物理常数，可以定量地表示物质的旋光能力。 旋光性物质　 　右旋光化合物：使偏振光的振动平面向右（顺时针方向）旋转的化合物，称右旋光化合物，用“+”表示右旋光方向。 左旋光化合物：使偏振光的振动平面向左（逆时针方向）旋转的化合物，称左旋光化合物，用“-”表示左旋光方向。 在标记旋光度时，还须表示出使用的溶剂。例如，在20℃用钠光源的旋光仪测得葡萄糖水溶液和果糖水溶液的比旋光度分别为右旋 52.5°和左旋93°，分别写作葡萄糖 +52.5°（水）和果糖 - 93°（水）。 20 [ ] D a = 20 [ ] D a = 3.5.2 含有一个手性碳原子化合物的旋光性 1. 对映体和外消旋体(1)对映体　两个乳酸的分子式相同，分子构造也相同，但分子中原子和基团在空间排列不同，形成实物与镜像的关系，这种现象称为对映异构现象；具有对映异构现象的分子称为对映异构体。简称对映体。 （2）外消旋体 如果把等量右旋光化合物和左旋光化合物混合则得到无右旋光的物质，称为外消旋体。 1.5.3 含有两个手性碳原子化合物旋光性 1. 含两个相同手性碳原子的化合物（以酒石酸为例） 内消旋体：含多个手性碳原子但不具有旋光 性的化合物称为内消旋体（为纯净物）。分 子内有一对称面。 2. 含两个不相同不对称碳原子的化合物 这类化合物中两个手性碳原子所连的四个基团不完全相同。 以氯代苹果酸为例: 非对映体：不呈物体与镜象关系的立体异构体叫做非对映体。分子中有两个以上手性中心时，就有非对映异构现象。 立体异构体总数：2n个 化合物的关系： 分子式相同 同一分子 构造异构体 立体异构体 构象异构体 构型异构体 对映异构体 非对映异构体 1.5.5 外消旋体的拆分外消旋体拆分的意义：　　1.对映体化合物有特定的构型,在工业特别制药工业有特殊意义。　　2.在非手性条件下合成手性物质,得到的产物往往是外消旋体.　　3.在非手性条件,对映体的物理.化学性质相同,用一般的方法如分馏,重结晶等达不到分离的目的。 同为丙酸的两个α-H的化学环境相同,被取代的概率相等. 外消旋体拆分:用某种方法,将外消旋体分成纯的左旋体和纯的右旋体的过程称做外消旋体的拆分。 拆分的方法：1. 机械分离法　　巴斯特(Pasture)发现结晶洒石酸，左旋体半面结晶向左，右旋体半面结晶向右。在放大镜下，他用镊子分开两种酒石酸。这一工作开拓了对映体拆分研究的新领域。2．生物拆分法　　微生物如各种酶都是手性化合物，能将对映体中的一个化合物代谢，留下另一个化合物，达到分离目的。 其方法的缺点是只有一个异构体得到利用，另一异构体被消耗。寻找合适酶也不是件容易的事。3．柱层析分离法　　用不对称的吸附剂装柱，进行柱层析，可分离外消旋体。4．化学分离法　　这是用得最多的一种方法。 化学法分离外消旋体　　原理：把外消旋体的一对对映体用一个纯的手性试剂转变为性质不同的一对非对映体，利用常规的分离方法分离非对映体，然后再将非对映体分别处理，可以得纯的对映体。 　　拆分剂：纯的手性试剂是拆分剂。 常用的拆分剂是天然存在旋光性物质，天然的旋光物是纯态。　　碱性拆分剂有马钱子碱、麻磺碱、胺等。　　酸性拆分剂有酒石酸、苹果酸、樟脑磺酸等。　　如果要拆分的外消旋体不是碱，也不是酸，可先转化成碱或酸后，再按酸、碱拆分的方法进行。 例2． 　　拆分醇，可与苯酐反应转化成酸，用碱性拆分剂拆分， 　若拆分醛硐类外消旋体，可用纯手性的肼的衍生物做拆分剂。肼的衍生物: 1.5.6 不对称合成（自学） 1． 什么是不对称合成　　反应物分子的一个对称结构单元，用一个试剂转化成一个不对称的结构单元，产生不等量的对映体的反应，称为不对称合成，又称为手性合成。2． 不对称反应效率的两种表示方法　　用产物的异构体过量百分数ee表示 　用产物的异构体过量百分数ee表示 用产物光学纯度OP表示： 在实验误差范围内，两种方法相等。　　若ee或OP为90%，则对映体比例为95：5。 3． 不对称合成的实施　　不对称合成常通过三种方法达到合成的目的；利用纯手性物为起始反应物之一；反应物若非手性物，先进入一个手性中心进入反应物，再进行合成反应；利用手性试剂、手性溶剂、手性催化剂等促进不对称合成。例：丙酮酸用硼氢化钠还原成2-羟基丙酸，得到外消旋体。若先在丙酮酸中引入手性胺，变成酰胺后再用硼氢化钠还原，羰基处于手性环境，硼氢化钠从羰基平面两边进攻的机会不相等，就得到不等量的对映体混合物，分离后再水解掉引入的手性胺，就能得到需要的对映异构体含量多的