有机化学 旋光异构10.pptVIP

分子中有多个手性碳原子的化合物,命名时可用R-S标记法将每个手性碳原子的构型一一标出。例如：C-2所连接的四个基团的次序:OHCHOHCH2CH3CH3HC-3所连接的四个基团的次序:OHCHOHCH3CH2CH3HRS(2S,3R)-2,3-戊二醇命名：—将手性碳原子的位次连同构型写在括号里：注意:R和S是手性碳原子的构型根据所连基团的排列顺序所作的标记.在一个化学反应中,如果手性碳原子构型保持不变,产物的构型与反应物的相同,但它的R或S标记却不一定与反应物的相同.反之,如果反应后手性碳原子的构型发生了转化,产物构型的R或S标记也不一定与反应物的不同.因为经过化学反应,产物的手性碳原子上所连接的基团与反应物的不样了,产物和反应物的相应基团的排列顺序可能相同,也可能不同。产物构型的R或S标记,决定于它本身四个基团的排列顺序,与反应时构型是否保持不变无关。例如：RS含有一个手性碳原子的化合物有一对对映体。分子中若有多个手性碳原子，立体异构的数目就要多些：若含有n个手性碳原子的化合物，最多可以有2n种立体异构。有些分子的立体异构数目少于2n这个最大数。10.5含有多个手性碳原子化合物的立体异构立体化学是有机化学的重要组成部分.它的主要内容是研究有机化合物分子的三度空间结构(立体结构),及其对化合物的物理性质和化学反应的影响.立体异构体——分子的构造(即分子中原子相互联结的方式和次序)相同,只是立体结构(即分子中原子在空间的排列方式)不同的化合物是立体异构体.本章主要讨论立体化学中的对映异构.第十章旋光异构同分异构现象构造异构constitutional立体异构Stereo-碳链异构(如:丁烷/异丁烷)官能团异构(如:醚/醇)位置异构(如:辛醇/仲辛醇)构型异构configurational构象异构conformational顺反,Z、E异构旋光异构同分异构isomerism对映体的一般物理性质(熔点,沸点,相对密度...,以及光谱)都相同,只有对偏振光的作用不同.10.1旋光性和比旋光度10.1.1旋光性偏正光的形成偏正光的旋转旋光性--能旋转偏正光的振动方向的性质叫旋光性旋光性物质(或叫光活性物质)--具有旋光性的物质.右旋物质--能使偏正光的振动方向向右旋的物质.通常用“d”或“+”表示右旋.左旋物质--能使偏正光的振动方向向左旋的物质.通常用“”或“-”表示左旋.旋光度--偏正光振动方向的旋转角度.用“?”表示.对映体是一对相互对映的手性分子,它们都有旋光性,两者的旋光方向相反,但旋光能力是相同的.旋光性的表示方法:在有机化学中,凡是手性分子都具有旋光性(有些手性分子旋光度很小);而非手性分子则没有旋光性.由旋光仪测得的旋光度,甚至旋光方向,不仅与物质的结构有关,而且与测定的条件(样品浓度,盛放样品管的长度,偏正光的波长及测定温度等)有关.10.1.1比旋光度(1)比旋光度--通常把溶液的浓度规定为1g/mL,盛液管的长度规定为1dm,并把这种条件下测得的旋光度叫比旋光度.一般用[?]表示.比旋光度只决定于物质的结构.各种化合物的比旋光度是它们各自特有的物理常数.旋光仪(polarimeter)用任一浓度的溶液,在任一长度的盛液管中进行测定,然后将实际测得的旋光度?,按下式换算成比旋光度[?]:式中:C--溶液浓度(g/mL);--管长(dm)若被测得物质是纯液体,则按下式换算:式中:--液体的密度(g/cm3).(2)比旋光度的测定与换算通常将测定时的温度和偏正光的波长标出:溶剂对比旋光度也有影响,所以也要注明溶剂.例:在20℃时,以钠光灯为光源测得葡萄糖水溶液的比旋光度为右旋52.5°,记为:“D”代表钠光波长.因钠光波长589nm相当于太阳光谱中的D线.(3)比旋光度的表示方法10.2手性和对映体生活中的对映体(1)-镜象沙漠胡杨生活中的对映体(2)-镜象井冈山风景桂林风情左右手互为镜象饱和碳原子具有四面体结构.(sp3杂化)例:乳酸(2-羟基丙酸CH3-CHOH-COOH)的立体结构：乳酸的分子模型图两个乳酸模型不能叠合乳酸的两个模型的关系象左手和右手一样,它们不能相互叠合,但却互为镜象.在立体化学中,不能与镜象叠合的分子叫手性分子,而能叠合的叫非