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主讲 彭彩云副教授 有机药化教研室 2010.1 第三章 立 体 化 学 基 础 Organic Stereochemistry  （6学时）  立体化学： 研究立体异构体的立体结构与其理化性质之间的关系的化学学科。 静态立体化学：立体异构的种类、 结构及与理化性质的关系 动态立体化学： 反应中立体化学 分子模型的四面体构型投影在纸面上。 判断下列化合物之间的关系 手性中心： 连有四个不相同的原子或原子团的原子，常见为C，N，S,P等。手性碳：饱和碳原子上连有四个不相同的原子或原子团，用*表示。 Locating a Stereocenter (Chiral Carbon) 早期发现： 石英有两种镜像晶体，加热后失去旋光性 某些无机盐（Zn2SO4,KClO3)晶体也有旋光 性， 变成溶液后，同一失去旋光性。 1848年巴斯德发现酒石酸钠铵晶体具有对映的 晶体结构，其固体与溶液都具有旋光性 酒石酸钠铵晶体 取代羧酸类：以编号最小的手性碳为标准判定构型。 糖类化合物：以编号最大的手性碳为标准判定构型。 课堂练习： 标定化合物的构型 判断下列手性化合物的R/S构型，并用系统命名法命名。 请表明下列化合物的构型 内消旋体 有何特征？ 分子内有多重手性 分子整体具有对称性 无旋光性 单一化合物（外消旋体为混合物） 手性异构体中特殊的分子 小 结： 五、潜手性碳原子 潜手性碳原子: 通过一定化学反应可以转化为手性中心的碳原子。 潜手性分子：具有潜手性碳原子的分子。 潜手性氢（H）： 潜手性碳原子的H被D取代后，若转变为R构型，这个H就叫做潜-R氢原子。若转变为S构型，这个H就叫做潜-S氢原子。 八、外消旋化、构型转化和光学纯度 1.外消旋化与差向异构化： 外消旋化：旋光性化合物转化为外消旋体的过程。 八、外消旋化、构型转化和光学纯度 差向异构化 八、外消旋化、构型转化和光学纯度 2.构型转化（瓦尔登转化） 一对对映体总有实物和镜像的关系。 所有手性分子都有非对映异构体。 所有具有手性碳的化合物都是手性分子。 无旋光性的化合物分子中一定没有手性因素 。 含一个手性碳的化合物分子一定是手性分子。 手性异构体都有旋光性。 手性分子一定可以测出其旋光度。 如果一个分子没有对称中心（面），必然是手性的。 构象异构体都没有光学活性。 手性异构体都可以通过单键旋转相互转换。 每个手性异构体的构象只有一种，它们也呈对映关系。 有一种异构体转变成其对映体时，必然断裂与手性碳 相连的化学键。 某光学异构体经过化学反应得到构型相同的产物，因此 反应没有改变原构型。 R-构型的化合物旋光方向一定是（＋）方向的。 有n个手性碳的化合物一定有2n个异构体。 （一） 手性轴： 使分子产生手性的由若干 原子组成的轴状结构部分。 2,3 -戊二烯的对映异构 (1) 取代1，2-二烯 手性轴 C C C H CH3 CH3 H C C C CH3 H CH3 H 六、其他化合物的旋光异构 6,6’-二硝基-2,2’-联苯二甲酸的对映异构 又称为位阻异构体(atropisomer) —— 由于单键旋转受阻而形成的手性异构体 (2) 2,2’,6,6’-四取代联苯 含手性轴的手性化合物R/S构型判断方法： R-2,3-戊二烯 S-2,3-戊二烯 视轴近端 a b 视轴远端 a’ b’ C C C H CH3 CH3 H C C C CH3 H CH3 H 若 a b a’ 顺时针排列—— R－构型 若 a b a’ 为逆时针排列—— S－构型 (3) 取代单螺化合物 (4) 叉基脂环烃衍生物 1-甲基-3-乙叉基环丁烷的对映异构 螺[3.3]-2,6-庚烷二羧酸的对映异构 (二） 手性面——使分子产生手性的分子骨架中 的某一个平面 [a]D = 3700° 具有螺旋结构的六螺并苯的对映异构 惊人的旋光能力！ 提篮化合物的手性异构 手性面 结论： 凡具有对称因素的分子必然为非手性分子，而