8旋光异构解说.ppt

第八章 对映异构 异构现象的分类 手性和对映异构 手性(chirality): 物体与其镜象不能相互叠合的现象。 手性分子 对映异构体 旋光性 旋光性 只在一个平面上振动的光，称为偏振光, 而 偏振光振动的平面为偏振面. 具有手征碳原子的旋光异构 1. 具有一个手征碳原子的旋光异构 没有手征碳原子的旋光异构 1）丙二烯型的旋光异构 5.6 外消旋混合物的拆分 化学分离法 由于非对映异构体间的性质完全不同，如能 将对映体转化为非对映体，就可利用其物理性质 的差别将它们分开。 方法就是使它们与一个有旋光性的化合物反 应，生成非对映体后分离之, 最后再复原. 物理性质 一对对映异构体，他们的熔点、沸点及旋光度的大小完全相同，不同的是旋光方向相反。 (-) 酒石酸 熔点相同 170oC (+) 酒石酸 比旋光度相同 12 非对映体 物理性质完全不同 (±) 酒石酸 外消旋体 熔点 206oC 没有旋光性 m- 酒石酸 内消旋体 熔点 140oC 没有旋光性 生理作用性质 一对对映异构体的生理性质往往存在很大的差异 例如 L-氨基酸 D-葡萄糖 才能被生物体有效利用 L-(-)多巴 治疗帕金森病的药物 R-(-)沙丁胺醇 治疗哮喘的药物，活性高80倍 盖替沙星 一对对映体药效活性差不多 沙利度安（Thalidomide），俗名反应停 强力镇静剂与止吐剂 S-异构体 致畸作用(teratogen) R-异构体 有镇静作用(Sedative) 原因 生物体内的催化剂--酶的活性中心，对底物 具有高度的立体选择性，它是由手性氨基酸合 成的手性环境. 生物体内药物分子的受体也是立体选择性的 化学性质 一对对映体在与非手性试剂（非旋光性试剂） 反应时，表现出相同的活性 A+ + B [A+-B]# A- + B [A--B] # dl 一对对映体在与手性试剂（旋光性试剂） 反应时，表现出不同的活性 A+ + B + [A+-B +]# A- + B+ [A--B +]# 非对映异构体 * 同 手征性 L-、D-甘油醛 旋光仪的工作原理 分子的旋光性：在样品池中放入 1）丙酮、乙醇等物质，偏振光完全通过； 2）乳酸、丙氨酸、酒石酸等溶液，偏振面发生旋转。 能使偏振面发生旋转的物质，称为“旋光活性物质”。使偏振光旋转的角度，称为旋光度。使偏振光的偏振面左偏，叫左旋；使偏振光的偏振面右偏，叫右旋。 手性分子的比旋光度 分子的旋光度虽与测定的条件有关,但在一定条件下，不同物质的旋光度各为一常数，称为比旋光度。 α为测定的旋光度；L为管长，以分米（dm）为单位； C为浓度，以克／毫升(g/ml)为单位，如果为纯的液体则浓 度改换成比重（克／厘米3） 例如：乳酸的比旋光度为： 右旋用“+”表示， 或“d”表示； 左旋用“-”表示， 或“l”表示； 用“±”或“dl”表示外消旋。 三、手性碳原子（不对称碳原子） （1）碳原子为四面体构型； （2）当中心碳原子所连接的四个原子或基团各 不相同时，碳原子即为手性碳原子。 （3）含有手性碳原子的分子，就可能有手性和 对映异构体。 例： 乳酸的一对对映体 注意： （1）只含一个手性碳原子的有机分子，只有两个具有光学活性的异构体；一个使偏振光左旋（-），一个使偏振光右旋（+）。 （2）等摩尔量的左旋体和右旋体的混合物是没有光学活性的。这种体系称为外消旋体，这个过程称为外消旋化，用±或dl表示。 对映异构的表示方法 Fischer投影式的写法 （1）将不对称碳原子位于纸平面上； （2）以横线表示两个在纸平面前方的原子或基团； （3）以竖线表示两个在纸平面后面的原子或基团。 在平面旋转180度 在平面旋转90度 基团按顺序调换 一对对映异构体 对映异构体构型的命名 D、L标记法（相对构型） 1951年前人们用甘油醛提出了D、L命名法： a.规定右旋甘油醛以 I 式表示，左旋以 II 表