[理学]第7章 立体化学.pptVIP

* 7.1 异构体的分类 构造异构 7.1 异构体的分类 立体异构(stereoisomerism) 定义： (1) 顺反异构 (2) 构象异构 (3) 对映异构 a键 e键 (3) 对映异构: 实物与镜像不能重叠，它们互为镜像关系， 称该实物与镜像为一对对映异构体。 实物与镜像不能重叠的现象称为手性(chirality)。 7.1 异构体的分类 立体异构(stereoisomerism) 7.1 异构体的分类 对映异构体的性质: (1) 物理，化学性质相似； (2) 对平面偏振光的作用不同: 一个可以使平面偏振光右旋(dextrorotation)，符号为(+) 一个可以使平面偏振光左旋(levorotation), 符号为(-) 其向右及向左旋转的角度基本相同，因此对映异构也称为旋光异构。 (optical isomer) 什么是平面偏振光？ Conclusion: 7.2 偏振光和比旋光度 尼可尔棱镜(Nicol prism) 旋光度a 偏振光: (2) 旋光性，也称光学活性(optical activity) 物质是平面偏振光发生旋转的性质。 7.2 偏振光和比旋光度 比旋光度(specific rotation) 7.3 分子的手性和对称因素 (1) 对称面 CH4 CH3Cl CH2Cl2 CH2BrCl 具有对称面的分子， (2) 对称中心 7.3 分子的手性和对称因素 具有对称中心的分子， (3) 四重交替对称轴 7.3 分子的手性和对称因素 Conclusion: 7.4 含有一个手性碳原子的化合物 Fischer投影式: 手性碳 或 手性中心 乳酸 发酵得到的乳酸是左旋的，肌肉运动产生的乳酸是右旋的。 从酸奶中得到的乳酸无旋光性，它是等量的左旋乳酸和右旋乳酸的混合物，称为外消旋体。 球棍模型(式) 透视式 书写不方便 Fischer 投影式 Fischer投影式书写规则： 两条直线的交点为碳，它位于纸平面上； 与横线相连的基团伸向纸前面； 与竖线相连的基团伸向纸后面。 Fischer投影式书写惯例： 一般将碳链放在竖直方向， 把氧化数最高的基团放在上面。 = 乳酸 Fischer投影式旋转及对调规律: 7.4 含有一个手性碳原子的化合物 (1) 旋转-在纸面上旋转 旋转-立体旋转 原化合物 对映体 (2) 对调 7.5 构型和构型标记 D, L标记法 人为规定: 甘油醛 D-(+)-甘油醛 L-(-)-甘油醛 7.5 构型和构型标记 R, S标记法 规定： 将与手性碳原子相连的4个原子或基团按次序规则排列，优先的在前。 (2) 将最小的基团远离观察者，从最小的基团的对面观察其它三个原子， 如其余三个原子从大到小的顺序a-b-c以顺时针方向排列，称为R构型， 若a-b-c按反时针方向排列，称为S构型。 同 a b c d 7.5 构型和构型标记 R, S标记法 注意：化合物的构型R,S或D,L和旋光方向(?)是没有关系的，因为旋光方向 是化合物的固有的性质，而对化合物构型的标记是人为的规定。 7.6 含有两个手性碳原子的化合物 一、两个不同手性碳原子的化合物 非对应异构体(diastereoisomer): 如以n代表分子中手性碳原子的个数，那么立体异构的最高总数应是2n个。 * * * * * * * * * * 氯 代 苹 果 酸 7.6 含有两个手性碳原子的化合物 二、两个相同手性碳原子的化合物 内消旋(meso-)化合物: 这种有手性中心，但无手性的化合物叫做内消旋化合物。可见分子有手性中心， 分子不一定有手性，这是由于分子中一部分引起的旋光被作为镜面的另一部分所抵消。 等量的5和6的混合物为外消旋体，也无旋光性， 但外消旋混合物在性质上不同于内消旋化合物。 注意: * * * * * * * * * * 酒 石 酸 7.6 含有两个手性碳原子的化合物 三、Fischer投影式，透视式和Newman式之间的转换 Fischer投影式 透视式1 Newman式 将透视式1横过来，沿着C2-C3键的方向看： 原来竖线上的基团由向后变为向下 原来横线上的基团由向前变为向上 2 3 2 3 透视式2 7.6 含有两个手性碳原子的化合物 三、Fischer投影式，透视式和Newman式之间的转换 7.7 含有三个手性碳原子的化合物 2,3,4-三羰基戊二酸: 假手性