《有機(jī)化學(xué)對(duì)映異構(gòu)》PPT課件

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1、第四章對(duì)映異構(gòu)§4.1對(duì)映異構(gòu)基本概念§4.2構(gòu)型的R、S命名§4.3不含手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)§4.4含手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)§4.5親電加成反應(yīng)的立體化學(xué)§4.6對(duì)映體的拆分本章課程要求※掌握對(duì)映異構(gòu)的基本概念:手性、手性碳原子、比旋光度、對(duì)映體、非對(duì)映體、內(nèi)消旋體、外消旋體※掌握含手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)的判定與命名※理解不含手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)的判定※Fischer投影式的寫法（掌握）與變換規(guī)則（理解）※了解化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的立體化學(xué)原理（第六章烯烴）同分異構(gòu)的分類立體異構(gòu)幾何異構(gòu)：共價(jià)鍵旋轉(zhuǎn)受阻而產(chǎn)生構(gòu)象異構(gòu)：因單鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的立異對(duì)映異構(gòu)：分子中手性

2、因素而產(chǎn)生§4.1對(duì)映異構(gòu)基本概念一、平面偏振光和旋光性光波是電磁波，它的振動(dòng)方向與其前進(jìn)方向垂直.偏振光二、旋光儀和比旋光度入射光透射光樣品管2.旋光儀鈉光燈平面偏振光光平面旋轉(zhuǎn)起偏鏡樣品管檢偏鏡旋光性使偏振光偏振面旋轉(zhuǎn)的能力旋光度：使偏振光偏振面旋轉(zhuǎn)的角度旋光方向:右旋,+;左旋,-比旋光度3.比旋光度?：旋光度;[?]：比旋光度;t：溫度;?：光波長(zhǎng);c：樣品濃度/g/ml;l:樣品管長(zhǎng)度/dm+3.79(乙醇，5%)三、對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系酒石酸鈉銨晶體早期發(fā)現(xiàn)1848年巴斯德1、不對(duì)稱碳、手性碳、手性分子不對(duì)稱碳：飽和碳原子上連有互不相同的四個(gè)原子或原子團(tuán)

3、，用*表示。手性：如果物質(zhì)的分子和它的鏡像不能重合，和我們的左右手相像，那么把物質(zhì)的這種特征稱為手性。手性分子：具有手性的分子。*乳酸標(biāo)出手性碳(ChiralCarbon)**毒芹堿*2、對(duì)映體(Enantiomers)非疊加鏡面對(duì)映體鏡面一對(duì)對(duì)映體（互為鏡像）對(duì)映體3、手性和對(duì)稱因素微觀分子也像許多宏觀物體一樣，具有對(duì)稱性，存在對(duì)稱因素。如“足球分子”C60：含20個(gè)正六邊形和12個(gè)正五邊形C60C70C-60C60分子的手性（而不是手性碳）是其具有旋光性和對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象的充分必要條件要從分子模型判斷分子手性，雖然直觀，但很麻煩。因而從微觀分子的對(duì)稱性入手。1）對(duì)稱面該分子

4、的對(duì)稱面即分子平面對(duì)稱面(?):凡有對(duì)稱面的分子，不具旋光性，也沒有對(duì)映異構(gòu)體。思考題苯或環(huán)己烷分子有多少個(gè)對(duì)稱面？2）對(duì)稱中心有對(duì)稱中心的分子不具手性，無旋光性3）對(duì)稱軸（Cn）Cn(n＝360。/旋轉(zhuǎn)度數(shù))叫n重軸。對(duì)稱軸不能作為分子有無光學(xué)活性的判據(jù)。正n邊形有n重對(duì)稱軸一般地說，物質(zhì)分子凡在結(jié)構(gòu)上具有對(duì)稱面或?qū)ΨQ中心的，就不具有手性，也就沒有旋光性。反之，同時(shí)不具有對(duì)稱面和對(duì)稱中心的，分子就有手性和旋光性?！?.2構(gòu)型的R、S命名1955年，Cahn－Ingold－Prelog，提出次序規(guī)則。按照次序規(guī)則確定手性碳原子所連四個(gè)基團(tuán)的優(yōu)先次序，假定為①>②>③>④,如

5、果除最?。▋?yōu)先次序排在最后）的基團(tuán)外，從最小基團(tuán)的對(duì)面觀察，其它三個(gè)基團(tuán)按順時(shí)針排列的為R型，逆時(shí)針排列的為S型。構(gòu)型的標(biāo)定基團(tuán)優(yōu)先順序單原子取代基按原子序數(shù)大小，原子序數(shù)大較優(yōu)基團(tuán)；同位素質(zhì)量數(shù)大優(yōu)先；多原子取代基第一個(gè)原子相同，依次比較與其相連的其它原子；含參鍵、雙鍵的基團(tuán)，假設(shè)雙鍵碳分別與2個(gè)碳相連。雙、三鍵碳原子實(shí)例（1）實(shí)例（2）RS實(shí)例（3）(2S,3R)-2,3-二氯丁烷(2R,3R)-2,3-二氯丁烷(2S,3S)-2,3-二氯戊烷對(duì)映體內(nèi)消旋體實(shí)例（4）構(gòu)型標(biāo)定實(shí)例1,2-二取代環(huán)丙烷§4.3含手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)Fischer式一、構(gòu)型的表示方法F

6、ischer投影式的畫法及其含義把橫向的基團(tuán)朝外，豎向的朝里。編號(hào)小的基團(tuán)（主要官能團(tuán)）朝上。用光對(duì)準(zhǔn)分子模型垂直紙面照射，手性碳用十字交差點(diǎn)表示。Fischer投影式“橫外豎里”或“擁抱式”Fischer投影式的轉(zhuǎn)換規(guī)則（一）不能離開紙面翻轉(zhuǎn);翻轉(zhuǎn)180。,變成其對(duì)映體。Fischer投影式的轉(zhuǎn)換規(guī)則（二）在紙面上轉(zhuǎn)動(dòng)90。(180。)，變成其對(duì)映體(構(gòu)型不變)。保持1個(gè)基團(tuán)固定，而把其它三個(gè)基團(tuán)順時(shí)針或逆時(shí)針地調(diào)換位置，構(gòu)型不變。Fischer投影式的轉(zhuǎn)換規(guī)則（三）任意兩個(gè)基團(tuán)調(diào)換偶數(shù)(奇數(shù))次，構(gòu)型不變(改變)。舉例（對(duì)照模型）二、含1個(gè)手性碳原子(有1對(duì)對(duì)映體)等量

7、一對(duì)對(duì)映體的混合物1、對(duì)映體對(duì)映體——互為物體與鏡象關(guān)系的立體異構(gòu)體含有一個(gè)手性碳原子的化合物一定是手性分子，含有兩種不同的構(gòu)型，是互為物體與鏡象關(guān)系的立體異構(gòu)體，稱為對(duì)映異構(gòu)體（簡(jiǎn)稱為對(duì)映體），又稱為旋光異構(gòu)體。2．對(duì)映體與外消旋體物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)一般都相同，比旋光度的數(shù)值相等，僅旋光方向相反。在手性環(huán)境條件下，對(duì)映體會(huì)表現(xiàn)出某些不同的性質(zhì)，如反應(yīng)速度有差異，生理作用的不同等。外消旋體:等量的左旋體和右旋體的混合物，一般用（±）來表示。對(duì)映體的異同點(diǎn):外消旋體與對(duì)映體的比較（以乳酸為例）：旋光性物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)