光學(xué)異構(gòu)對映異構(gòu)體

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1、第五章旋光異構(gòu)Opticalisomerism構(gòu)造異構(gòu)碳鏈異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)位置異構(gòu)互變異構(gòu)立體異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)順反異構(gòu)（幾何異構(gòu)）旋光異構(gòu)（光學(xué)異構(gòu)）構(gòu)型同分異構(gòu)普通光和偏振光1.偏振光§5-1旋光異構(gòu)現(xiàn)象一、偏振光和旋光活性旋光儀示意圖2.旋光活性3.旋光度α4.旋光儀5.比旋光度ααc×l或——d×ltλ=——[α]例，肌肉運(yùn)動產(chǎn)生的乳酸[α]=﹢3.8°(﹢)或d-，右旋糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸[α]=﹣3.8°(﹣)或l-，左旋牛奶發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸[α]=0°(±)或dl-二、分子的手征性和旋光活性1.手征性（

2、手性或不對稱性）手征性——手的特性：實(shí)物和鏡像不能重疊的特性。例：人的左、右手分別與自己的鏡像不能重疊，且二者具有互為實(shí)物和鏡像不能重疊的關(guān)系。2.手征性分子手征性分子——與自己的鏡像不能重疊的分子。旋光活性充要條件手征性分子3.手征性碳原子（不對稱碳原子）sp3雜化的碳原子所連的4個基團(tuán)不相同——手征性碳原子：C*。例如：4.對映體如果兩個旋光異構(gòu)體互為實(shí)物和鏡像不能重疊的關(guān)系——一對對映體。例如，肌肉運(yùn)動產(chǎn)生的乳酸和糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸就是一對對映體。一對對映體比旋光度相等，方向相反。肌肉運(yùn)動產(chǎn)生的乳酸

3、：[α]=﹢3.8°，右旋體糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸：[α]=﹣3.8°，左旋體→一對對映體對映體旋光異構(gòu)體例2含C*的分子手性分子決定分子手征性的因素？有對稱面或?qū)ΨQ中心→分子無手性→基團(tuán)在空間只有一種排列→無旋光異構(gòu)現(xiàn)象§5-2含手性碳原子的鏈狀化合物的旋光異構(gòu)現(xiàn)象一、含一個手性碳原子的化合物二、旋光異構(gòu)體構(gòu)型的表示方法和命名1.表示方法透視式Fescher投影式D(+)-甘油醛L(-)-甘油醛OHHO2.命名(1)相對構(gòu)型D/L命名法(2)絕對構(gòu)型R/S命名法系統(tǒng)命名法用以“基團(tuán)次序”規(guī)則為基礎(chǔ)的R/S命

4、名法命名絕對構(gòu)型。R：Retus（拉丁文，右）S：Sinister（拉丁文，左）D(-)-乳酸L(+)-乳酸R-S-(+)(-)D-、L-R-、S-之間沒有任何必然的聯(lián)系。Fischer投影式在紙平面上轉(zhuǎn)動90°或90°的奇數(shù)倍，所得構(gòu)型相反。例：Fischer投影式在紙平面上轉(zhuǎn)動90°的偶數(shù)倍，所得構(gòu)型不變。將Fischer投影式的C*任意兩個原子或基團(tuán)對調(diào)，C*構(gòu)型改變。將Fischer投影式的C*任意3個原子或基團(tuán)按一定方向依次調(diào)換位置，C*構(gòu)型不變。三、含兩個不同手性碳原子的化合物2-氯-3-碘

5、丁烷2,3-二羥基丁烷22=4→兩對對映體→兩對對映體之間，彼此兩兩互為非對映體。(2S,3R)(2R,3S)(2S,3S)(2R,3R)分子式、結(jié)構(gòu)式相同，含n個不相同手性碳原子→旋光異構(gòu)體總數(shù)=2n四、含兩個相同手性碳原子的化合物分子式、結(jié)構(gòu)式相同，含兩個相同手性碳原子→旋光異構(gòu)體總數(shù)=3→一對對映體和一個內(nèi)消旋體→一對對映體和內(nèi)消旋體之間，彼此兩兩互為非對映體。酒石酸(2R,3R)(2S,3S)一對對映體(2S,3R)內(nèi)消旋體（meso-）五、含假手性碳原子的分子單從構(gòu)造式看，C是非手性碳原子。分

6、子中含兩個相同C*，有3個旋光異構(gòu)體。其中一對對映體，一個內(nèi)消旋體。但其旋光異構(gòu)體的總數(shù)=4，有一對對映體，兩個內(nèi)消旋體。(2R,4R)(2S,4S)(2R,3r,4S)(2R,3s,4S)C-3稱為假手性碳原子。如果C-3所連的兩個C*構(gòu)造和構(gòu)型完全相同，分子有手性，實(shí)物和鏡象不能重疊，在空間有兩種排列，得到一對對映體；若這兩個C*構(gòu)造相同、構(gòu)型相反，在空間也有兩種排列，但由于分子內(nèi)部有對稱面，所以得到兩個不同的內(nèi)消旋體?！?-3碳環(huán)化合物的旋光異構(gòu)現(xiàn)象例12-甲基環(huán)丙基甲酸4種構(gòu)型順-反-例22,2

7、-二甲基環(huán)丙基甲酸2種構(gòu)型例31,2-二甲基環(huán)丙烷3種構(gòu)型順-反-分子式為C5H10的環(huán)丙烷異構(gòu)體的數(shù)目？例43-甲基環(huán)丁基甲酸2種構(gòu)型順-反-4用透視式、平面式或構(gòu)象式判斷環(huán)烷烴衍生物有無手性，其結(jié)果相同?！?-4旋光異構(gòu)體的性質(zhì)一、對映體的性質(zhì)對分子式相同、結(jié)構(gòu)式相同，互為實(shí)物和鏡像不能重疊的一對對映體來說，二者都是手性分子，但在非手性條件下二者的理化性質(zhì)完全相同，沒有手征性，只有在手性條件下其手征性才能表現(xiàn)出來。一對對映體就好比是兩個螺紋相反的螺絲釘，木制品對它們來說，就是非手性條件，這兩個螺絲釘

8、都能旋進(jìn)去，性質(zhì)相同，沒有手征性；而螺絲帽則為手性條件，只有與螺絲帽螺紋方向一致的螺絲釘才能旋進(jìn)去，二者性質(zhì)不同，具有手征性。非手性條件：加熱、溶劑、非手性試劑和催化劑等→一對對映體的m.p、b.p、S以及一般實(shí)驗(yàn)條件下的化學(xué)性質(zhì)相同。手性條件：平面偏振光（左旋偏振光和右旋偏振光的疊加）、酶等→一對對映體旋光活性不同（比旋光度大小相等、方向相反）；對生物體內(nèi)的一系列酶催化反應(yīng)，二者的生理作用差別很大，例如：青霉素在含有外消旋酒石酸的培養(yǎng)液中