[化学]第八章 立体化学.pptVIP

* 第五章 对映异构 一、手性和对称性 二、具有一个手性中心的对映异构 三、构型和命名法 四、具有两个手性中心的对映异构 五、手性中心的产生 六、不含手性中心化合物的对映异构 一、手性和对称性 化合物分子中的一个碳原子与四个不同的原子相连时，这个化合物的空间可能有两种不同排列，例如： 任何物体都有它的镜像。一个有机分子在镜子内也会出现相应的镜像。实物与镜像相应部位与镜面具有相等的距离。实物与镜像的关系叫对映关系。 左手 镜 右手 左手的镜像是右手 ——对映关系 左、右手对映而不能重合，这种性质称为——“手性”。 以上两个分子在空间不能重叠，它们并不是同一种化合物，这两个构型不同的化合物之间的差别在于对平面偏振光的不同影响。 光是一种电磁波，它振动着前进，振动方向垂直于前进方向。普通光在所有可能的平面上振动。 普通光 平面偏振光 如果使单色光通过Nicol 棱镜，只有同棱镜晶轴平行的平面上振动的光线才可以通过棱镜，因此通过这种棱镜的光线就只在一个平面上振动，这种光就是 平面偏振光。 平面偏振光 在盛液管中放入旋 光性物质后，偏振光将发生偏转。能使偏振光向右旋转的，称为右旋化合物，用(+) 表示； 能使偏振光向左旋转的，称为左旋化合物，用(-) 表示。 旋光仪示意图 α: 旋光仪的旋光度 ρB: 质量浓度(g/ml) l: 盛液管的长度(dm) t: 测定时的温度 λ: 光源的波长 偏振光旋转的角度α称为旋光度。旋光度α与盛液管的长度、溶液的浓度、光源的波长、测定时的温度、所用的溶剂的关系。通常用比旋光度[α]来表示物质的旋光属性。公式如下： 有机化学中使用的最多的是对称中心和对称面： 对称面 对称中心 对称面 有对称面和/或对称中心的分子无手性，无对映异构现象。 一个分子不能与它的镜像重合的条件一般是 这分子没有对称面，也没有对称中心。 。 ?????????????????????????????????????????????????????????????? 对映体：互为实物和镜像关系的异构体叫做对映异构体，简称对映体。 　　外消旋体；它们的等量混合物可组成一个外消旋体，用（±）表示 。外消旋体无旋光性。 乳酸的一对对映体（透视式） 二、具有一个手性中心的对映异构 1 R,S-构型表示法: 首先与手性碳原子相连的四个原子或基的优先排列次序，然后把排列次序最小的放在距观察者最远的地方，再看其它三个基的排列位置，如果由大到小是顺时针排列的，是R型，反时针方向是S型。 (R)-2-丁醇 (S)-2-丁醇 三、 构型和命名法 画投影式时，习惯把编号最小的碳原子放在上端，与手性碳原子相连的两个横键伸向前方，两个竖键伸向后方。 1、费歇尔投影式 投影规则如下： （1）将碳链竖起来，把命名时编号最小的碳原子放在最上端。 （2）横前竖后：与手性碳原子相连的两个横键伸向前方，两个竖键伸向后方。 （3）横线与竖线的交点代表手性碳原子。 乳酸的构造式 乳酸的一对对映体的费歇尔投影式 (S) － 2－甲基丁酸 (R) － 2－甲基丁酸 任意调换两个基团，构型相反 从右后方观察 从左后方观察 －OH → －COOH → －CH3为顺时针排列 R－乳酸 S－乳酸 －OH → －COOH → －CH3为逆时针排列 对费歇尔投影式，如果最小基团排在竖键上时，其他三个基团在纸面上若为顺时针方向排列，则为R构型；若为逆时针方向排列，则为S构型；如果最小基团排在横键上时，其他三个基团在纸面上若为顺时针方向排列，则为S构型；若为逆时针方向排列，则为R构型。 R-2-氯丁醛 S-2-氯丁醛 R-2-氯丁醛 (二) D,L-构型表示法： 以甘油醛为标准，人为规定： 羟基在碳链右边，的为D型，它的对映体为L型。 D-甘油醛 L-甘油醛 L－（＋）2－氨基丙酸 D-（－）2－氨基丙酸 凡可以从D-甘油醛通过化学反应而得到的化合物，或可以转变成D-甘油醛的化合物，都具有与D-甘油醛相同的构型，即D型。与L-甘油醛的相同构型的化合物则是L型。 D，L构型仅是人为规定，与旋光无关，该命名法具有一定的局限性。 值得注意的是: 旋光性化合物的构型（R、S或D、L）和其旋光方向（－或＋）没有必然的联系。但是知道一个旋光性化合物的构型为R，其旋光方向为“＋”，那么它的对映体的构型为S，其旋光方向为“－”。 D、L和R、S是两种不同的构型标记方法， 它们之间也没有必然的联系。 四、 具有两个手性中心的对映异构 1. 具有两个不同手性碳原子的对映异构 含有两个手性