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第三章 对映异构 本章重点： 掌握手性分子、对映体、非对映体、内消旋体、外消旋体概念； 掌握Fischer投影式、D、L和R、S构型命名法； 了解手性分子的生物应用。 第一节 对映体 enantiomer 一、手性 chirality——如人的左右手互为镜像和实物的关系，彼此又不能重合的性质。许多有机物分子都具有手性。 四、判断对映体的方法 观察分子的实物与其镜像能否重合。 寻找分子中是否存在对称面。 寻找分子中是否存在手性碳原子（手性中心）。 第二节 旋光性 一、平面偏振光 普通光线通过一个Nicol棱镜后，光波只在一个平面上振动，简称偏振光。 第三节 外消旋体 由于一对对映体?相等，但旋光方向相反。因此如等量混合后——无旋光性。 第四节 费歇尔投影式 Fischer diagram 常用Fischer投影式来表示一对对映体的立体结构。 第五节 构型命名 一、D、L命名法——相对构型 第六节 非对映体和内消旋体 一、非对映体 diastereomer * 英文词汇： enantiomerism, chirality, optical activity, enantiomer, diastereomer, meso structure, Fischer diagram. 二、手性分子和对映体 乳酸分子中各原子或基团在空间可有两种排列方式： 手性分子 对映异构体 一般凡是连有4个不同的原子或基团的碳原子——手性碳原子，用“*C”表示。 有一个*C的化合物必定是手性分子，有一对对映体（如乳酸分子） 。对映体有相同的物理、化学性质，但两者还有一个重要的不同性质，即对偏振光的偏振面作用不同。 三、对称面和非手性分子 对称面——分子中存在一平面可把分子切成实物和镜像两部分。 如：2-氯丙烷 C、H、Cl成的平面——对称面 非手性分子 一般不存在对称面，有手性碳的分子具有对映体，为手性分子。 练习：P48问题3-1 答案：a、b为手性分子；c、d存在对称面，非手性分子。 Nicol棱镜 偏振光 二、旋光性 物质能使偏振面旋转的性能——optical activity。 手性分子都具有旋光性，也称旋光性物质。 三、旋光度与比旋光度 （一）旋光度 偏振面被旋光性物质所旋转的角度——旋光度，用“?”表示。 顺时针——右旋，用“d”或“+”表示。 逆时针——左旋，用“l”或“?”表示 方向 一般一对对映体旋光性相反，即?大小相等，符号相反。 （二）比旋光度 用[?] 表示，是旋光性物质的物理常数，对于鉴定和判断其纯度很重要。 t D 外消旋体——一对对映体的等量混合物，用“?”或“dl”表示。 来源： 肌肉 葡萄糖 酸牛奶 (+)-乳酸 (?)-乳酸 (?)-乳酸 [?] 20 D +3.8? ? 3.8 ? 0 ? “十”字交叉点代表*C； 碳链放在竖线，1号C在上端； 竖线上基团向纸里伸，横线上基团向纸外伸。 书写规则： *注：Fischer式平面内旋转180o，构型不变。 练习：用Fisher式表示2-溴丁烷一对对映体。 规定：*C2-OH，右侧 *C2-OH，左侧 D-甘油醛 L-甘油醛 D-(-)-乳酸 L-(+)-乳酸 *注：化合物构型与旋光方向无对应关系。 二、R、S命名法——绝对构型 次序法则：原子序数大小为序，大者优先。 比较与*C相连原子的原子序数大小； I Br Cl S F O N C H 如所连第一原子相同，依次比较第二、三原子，直至找出原子序数大的原子，即为优先基团； 具有双键、叁键时，可看作连两个、三个相同原子。 构型命名：如a b d e ，最小基团e对着观察者（最远）， 沿a?b?d旋转 顺时针方向——R构型； 逆时针方向——S构型 如：甘油醛一对对映体 顺 逆 OH ? CHO ?CH2OH R-甘油醛 S-甘油醛 简便判断规则：*按Fischer投影式，最小基团（H）在横键。 逆时针——R构型； 顺时