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第3章 对映异构 本章内容 3.1 物质的旋光性和比旋光度 3.2 分子的手性与对称性 3.3 含有一个手性碳原子的化合物 3.4 含两个手性碳原子的化合物 3.5 环状化合物的立体异构 3.6 不含手性碳原子的化合物的立体异构 3.7 不对称合成 研究有机分子的立体结构以及立体结构对有机分子的物 理性质和化学反应的影响，称为立体化学。 3.1． 物质的旋光性和比旋光度 3.1.1 物质的旋光性 偏振光 光波是一种横波，其振动方向垂直于前进方向。普通光是 在不同方向上振动的，但当光通过尼柯尔（Ｎｉｃｏｌ） 棱镜时，则变成只在一个平面上振动的光，这种光称为平 面偏振光，简称偏振光。 旋光性和旋光性物质（光学活性物质） 当偏振光通过某介质时，有的介质对偏振光没有作用，即 通过介质的偏振光的振动方向没有变化；而有的介质却能 使偏振光的振动方向发生旋转，这种能使偏振光的振动方 向旋转的性质叫旋光性，具有旋光性的物质叫做旋光性物 质或光学活性物质。 右旋物质 左旋物质 旋光度 * 能使偏正光的振动方向向右旋的物质，叫右旋物 质，用“d ”或“+”表示右旋物质。 * 能使偏正光的振动方向向左旋的物质，叫左旋物 质，用“ l ”或“-”表示左旋物质。 * 偏正光振动方向的旋转角度，叫做旋光度，用“ α” 表示。 3.1.2 比旋光度 一种旋光性物质的旋光度与测定时的温度、光源的波长、浓 度、样品管长度等因素有关。为了便于比较，国际上通常规定 在２0℃，波长为５８９ｎｍ（钠光谱的Ｄ线），偏振光通过 长为１ｄｍ，装有浓度为１.0g/ml溶液的样品管时，测得的旋 光度为比旋光度，用[α]20D表示。 比旋光度[α]ＴＤ与实测旋光度α的关系为： 比旋光度和温度，光源，溶剂有关，指出方向 葡萄糖水溶液 20 [ α ] = +52.5° （水 ） D 3.2 分子的手性与对称性 3.2.1 分子的手性 酒石酸 实物和镜像不能重合的性质称为手性 具有手性的分子，称为手性分子(立体化学中，不能 与镜象叠合的分子叫做手性分子) 互成实物和镜像对映的两个异构体，称为对映异构 体 （简称对映体 ）。 对映体能使偏光转向，对映异构体又称为光学活性异构 体。每个对映体的分子又叫光学活性分子。 手性是物质具有旋光性的充分必要条件。 能叠合的分子叫做非手性分子 COOH COOH H OH HO H CH3 CH3 乳酸分子的中心碳原子连有H、COOH、CH 、OH四个不相 3 同的基团，将连有四个不同基团的碳原子称为手性碳或 不对称碳原子，用C*表示。 * CH CHOHCOOH 3 3.2.2 对称因素 手性分子的判别 分子的手性和分子的对称性有关