第七章对映异构(XXM)学案.ppt

第七章 对映异构 一、物质的旋光性 平面偏振光： 光线通过尼科尔（Nicol）棱镜，变为只在一个平面振动的光，称为平面偏振光。 旋光仪示意图 对称因素： 2. Fischer投影式 在糖类化合物中： 2.螺环化合物： (Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ) (Ⅳ) 赤藓糖 苏阿糖 R R’ R R’ b a a b R R’ b a R R’ a b c a c a a c a c 赤式 苏式 (erythro) (threo) CH2OH H H OH Cl2CHCNH O NO2 有抗菌作用的仅是 D-(-)-苏式氯霉素 氯霉素分子中有两个手性碳原子,有四个对映异构体 六、含有两个相同手性C的化合物 在酒石酸，2、3-二氯丁烷分子中含有两个相同的手性碳原子 （1） （2） （3） （4） (2S,3S) (2R,3R) (2R,3S) (2S,3R) 对映体 同一化合物，内消旋体 (meso) 内消旋体和左旋或右旋体之间不是镜像关系，属非对映体 内消旋体和外消旋体都不具旋光性，但它们有着本质的不同，内消旋体是一种纯物质。 ?七.具有手性碳原子的单环化合物 单环化合物有无旋光性可通过其平面式的对称性来辨别 1，2-环丙烷二甲酸 顺式 mp. 139o 反式 （对映体） mp. 175o [α]D ±84.5 1，3 取代 四元环 1，2 取代 无旋光性 有旋光性 无旋光性 无旋光性 五元环 无旋光性 无旋光性 有旋光性 有旋光性 六元环 无旋光性 无旋光性 有旋光性 无旋光性 有旋光性 八、不含手性碳原子化合物的对映异构 1、? 丙二烯型(两端碳原子上分别连接不同的原子或原子团)： 用环状结构代替丙二烯手性化合物中的一个或两个双键 得到的化合物也具有手性 3. 联苯型： 如在苯环的邻位不同的有较大的原子或基团时，分子旋转受阻（无对称面也无对称中心），有手性。 无手性 4. 其他手性原子的化合物（非C） 练习：指出下列各对化合物属于哪一类型的异构？ （1）属于构造异构中的碳骨架异构。 （2）属于构造异构中的官能团异构。 （3）属于构象异构体， 二者可以互相转化 （4）属于构型异构中的顺反 异构。 属于构型异构中的对映异构 属于构型异构中的非对映异构。 属于构型异构中的顺反异构 属于同一种化合物。 旋光纯度：（Optical Purity）O.P. 对映体过量的百分率（Percent enantiomeric excess) 外消旋体：ee%=0; O.P.=0 不含对映体的纯的化合物 O.P.=100%； ee%=100% 外消旋体的拆分（resolution） 1、?外消旋体的生成 化合物CX2YZ转化为C*WXY，产生了一个手性中性，其中CX2YZ中的碳原子称为前手性中心 外消旋体 外消旋体 外消旋体的拆分 1. 化学法 （一对外消旋体在非手性条件下物、化性质相同） 对映体→非对映体→分离 a. 利用酸碱反应： 经常使用的光学活性碱有奎宁、马钱子碱等；光学活性酸有酒石酸、樟脑磺酸等 奎宁 马钱子碱 樟脑磺酸 2、用酶拆分： 酶对反应底物具有非常严格的空间选择反应性能 酶 3、晶种结晶法： 4、柱层析法： 手性合成——不对称合成 （1）采用手性反应物： 丙酮酸 （-）乳酸 主要产物 （-）-薄荷醇-（-）-乳酸 （-）-薄荷醇-（+）-乳酸 具有旋光性的化合物不能由没有旋光性的原料, 在没有任何旋光性的条件下制备。 2、采用手性试剂： 3、采用酶催化 脂肪酶 水解 (±)-2-氟己酸乙酯 （R)-(+)2-氟己酸乙酯 ee99% （s)-(-)2-氟己酸 ee69% 对映异构与立体化学 内消旋体 同分异构 构造异构 碳链异构、位置异构、 官能团异构和互变异构 立体异构 构型异构 顺反异构 构象异构 对映异构 乳酸（CH3CHOHCOOH) 肌肉乳酸 发酵乳酸 使偏振光右旋 使偏振光左旋 Nicol棱镜 旋光物质 α 物质的旋光性：使偏振光旋转的性质。使偏振光振动平面旋 转，如乳酸、葡萄糖溶液等。 旋光物质，光学活性物质 旋光度： α——旋光物质使偏振光振动平面旋转的角度。 分为左旋体 、 右旋体 旋光仪和比旋光度 测量的旋光度时，溶液的浓度、盛液体管的长度、温度及光的波长都有影响 在一定条件下，不同旋光性的物质的旋光度是一特有的常数。 如：肌肉乳酸： mp:53℃ 糖发酵乳酸： 比旋光度：1ml含1g旋光性物质的溶液，放在1dm长的盛液 管中测得的旋光度。 mp:5