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习题 (P94) 5.5 5.9 5.10 a-e; h 5.11 * 第五章 旋光异构 异构现象 构造异构 分子中原子成键顺序不同。（分子式相同，构造式不同） 碳架异构 官能团位置异构 官能团异构 互变异构 立体异构 构象异构 顺反异构 对映异构 分子中原子成键顺序相同，在空间排列的方式不同。（分子式同，构造式同，构型式不同） ——异构现象—— （一）物质的旋光 （1）平面偏振光 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 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，这种只在一个平面上振动的光就是平面偏振光。 平面偏振光 ——平面偏振光—— （2）旋光仪 旋光仪示意图 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—— （二）比旋光度 旋光性物质使偏振光旋转的角度称为旋光度,用α表示. 物质旋光度α的大小与盛液管的长度、溶液的浓度、光源的波长、测定时的温度、所用的溶剂的有关. （1）旋光度 ——旋光度—— 比旋光度公式如下： α: 测得的旋光度； 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. 通常用比旋光度[α]来表示物质的旋光属性。 （2）比旋光度 在一定条件下,某物质的旋光性为一常数,称为比旋光度. ——比旋光度—— (三）手性分子和对映异构 （1）手性分子 不能与其镜象叠合的分子为手性分子； 手性分子有旋光性。 2-丁醇 ——手性分子和对映异构—— （2）手性碳原子： 与四个不同的原子或基团相连的碳原子为手性原子，或不对称碳原子，用C*表示。 ——手性分子和对映异构—— （3）对映异构： 互为镜象，但不能叠合的两种不同构型的化合物. 物理性质: 一般物性相同,但使偏振光平面旋转方向不同,旋光大小数据相同. 化学性质: 一般化性相同,但与手性试剂反应时,反应速率差别大,有时只与一种异构体反应. ——手性分子和对映异构—— 具有镜像与实物关系的一对旋光异构体。 (S)-(+)-乳酸 (R)-(-)-乳酸 (?)-乳酸 mp 53oC mp 53oC mp 18oC [?]D=+3.82 [?]D=-3.82 [?]D=0 pKa=3.79(25oC) pKa=3.83(25oC) pKa=3.86(25oC) 15 15 15 外消旋乳酸 ——手性分子和对映异构—— (4)对映异构的判断 分子中没有对称面，也没有对称中心. 非手性分子 手性分子 * ——手性分子和对映异构—— 外消旋体与纯对映体的物理性质不同，旋光必然为零。 （5）外消旋体 一对对映体等量混合，得到外消旋体。 ——手性分子和对映异构—— (四）具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法 （1）Fischer投影式 2-丁醇的球棒模型 四面体式 用平面形式表示具有手性碳原子分子的立体模型的式子为Fischer投影式。 ——具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法—— Fischer投影式 规定: ①手性碳放在平面上，用横竖线交点表示。 ②横的表示伸向前方. ③竖的表示伸向后方. 习惯上: ①把含碳原子的基团（主碳链)放在竖键的方向. ②编号较小的放在上端. ——具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法—— 立体结构 锲形式 投影式 Fischer投影式 Fischer投影式 ——具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法—— 注意事项： *1. 不能在纸面上旋转90o *2. 不能离开纸面翻转180o *3. 基团两两交换次数不能为奇数次，但可以 是偶数次。 ——具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法—— （2）透视式 ——具有一个手性中心的对映异构构型的表示方法—— （五）构型的标记 （1）D,L标记法 确定对映体的相对构型. 选（+)-甘油醛为标准， 指定其构型为Ｄ型： 指定（-)-甘油醛的构型为Ｌ型： D-(+)甘油醛 L-(-)甘油醛 注