第四章 旋光异构.pptVIP

4.手征性碳原子（p138）sp3杂化的碳原子所连的4个基团不相同——手征性碳原子：C*。例如：sp3杂化的手征性碳原子位于正四面体的中心，所连的4个不相同的基团指向四面体的4个顶点，因而在空间有两种不同的排列方式，得到两种旋光异构体。第29页，共70页，星期日，2025年，2月5日这两种排列方式彼此间的关系是实物和镜像不能重叠的关系，即右旋体（肌肉运动产生的乳酸）和左旋体（糖发酵产生的乳酸）。如果4个基团在同一平面上，则不可能产生不同的空间排列，也就不会有旋光异构现象。所以四面体学说对于立体化学的发展有着极为重要的贡献。5.对映体（p140）如果两个旋光异构体互为实物和镜像不能重叠的关系——一对对映体。例如，肌肉运动产生的乳酸和糖发酵产生的乳酸就是一对对映体。一对对映体比旋光度相等，方向相反。第30页，共70页，星期日，2025年，2月5日肌肉运动产生的乳酸：[α]=﹢3.8°，右旋体糖发酵产生的乳酸：[α]=﹣3.8°，左旋体→一对对映体对映体旋光异构体三、分子的手征性和对称性（p138）含C*的分子手性分子第31页，共70页，星期日，2025年，2月5日例1例2第32页，共70页，星期日，2025年，2月5日含C*的分子手性分子分子内部无对称因素分子具有手征性（分子为不对称分子）充要条件对称因素包括：对称面、对称中心、对称轴、更迭对称轴等。但对大多数有机物特别是链状化合物，只要根据分子中是否存在对称面就可以判断分子是否有手性。第33页，共70页，星期日，2025年，2月5日有对称面→分子为对称分子→无手性→基团在空间只有一种排列→无旋光异构现象第34页，共70页，星期日，2025年，2月5日§5-2含手性碳原子的链状化合物的旋光异构现象一、含一个手性碳原子的化合物(p139)分子式、结构式相同，含一个手性碳原子→旋光异构体总数=2→一对对映体，构型相反→比旋光度大小相等，方向相反→一对对映体的等量混合→外消旋体。第35页，共70页，星期日，2025年，2月5日例如，牛奶发酵产生的乳酸就是右旋体（肌肉运动产生的乳酸）和左旋体（糖发酵产生的乳酸）等量混合所得到的外消旋体。外消旋体表示为：(±)-或dl-，[α]=0，外消旋体不同于一般的混合物，有固定的物理常数。例如，(±)-乳酸，m.p.=16.8℃，(+)-乳酸和(-)-乳酸m.p.=25.8℃。二、旋光异构体构型的表示方法和命名1.构型的表示方法(p140)第36页，共70页，星期日，2025年，2月5日透视式球棒模型第37页，共70页，星期日，2025年，2月5日Fescher投影式球棒模型第38页，共70页，星期日，2025年，2月5日2.构型的标记(p141)(1)相对构型D/L标记法一对对映体的两种乳酸，其右旋体和左旋体的构型究竟是哪一种？这在1951年前无法解决，即不知道这两种构型的真实空间排列。为了区别这二者，必须有一个统一的标准，才不至于引起混乱。1906年，Rosanoff从甘油醛与糖的关系出发，建议以甘油醛为标准，并规定（+）、（-）甘油醛的构型为第39页，共70页，星期日，2025年，2月5日D(+)-甘油醛L(-)-甘油醛OHHO于是，通过一系列不改变手性碳构型的化学反应，就可将其它旋光性物质的分子构型与该标准联系起来。例：第40页，共70页，星期日，2025年，2月5日D(-)-乳酸OHOHD(+)-甘油醛OH第41页，共70页，星期日，2025年，2月5日以甘油醛为相对标准，所表示的旋光性物质的分子构型——相对构型。由D(+)-甘油醛通过不使构型改变的一系列化学反应而衍生得到的旋光性物质（或通过不使构型改变的一系列化学反应而使之变成D(+)-甘油醛的旋光性物质）的分子构型——D-构型。同样，由L(-)-甘油醛衍生得到的旋光性物质的分子构型——L-构型。第42页，共70页，星期日，2025年，2月5日D(+)-甘油醛L(-)-甘油醛D(-)-乳酸L(+)-乳酸OHOHHOHO第43页，共70页，星期日，2025年，2月5日两种来源不同的乳酸，其(+)、(-)是旋光仪测出来的，D-