《有機化學對映異構》PPT課件

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

2、因素而產生§4.1對映異構基本概念一、平面偏振光和旋光性光波是電磁波，它的振動方向與其前進方向垂直.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起偏鏡樣品管檢偏鏡旋光性使偏振光偏振面旋轉的能力旋光度：使偏振光偏振面旋轉的角度旋光方向: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;c：樣品濃度/g/ml;l:樣品管長度/dm+3.79(乙醇，5%)三、對映異構現(xiàn)象與分子結構的關系酒石酸鈉銨晶體早期發(fā)現(xiàn)1848年巴斯德1、不對稱碳、手性碳、手性分子不對稱碳：飽和碳原子上連有互不相同的四個原子或原子團

3、，用*表示。手性：如果物質的分子和它的鏡像不能重合，和我們的左右手相像，那么把物質的這種特征稱為手性。手性分子：具有手性的分子。*乳酸標出手性碳(ChiralCarbon)**毒芹堿*2、對映體(Enantiomers)非疊加鏡面對映體鏡面一對對映體（互為鏡像）對映體3、手性和對稱因素微觀分子也像許多宏觀物體一樣，具有對稱性，存在對稱因素。如“足球分子”C60：含20個正六邊形和12個正五邊形C60C70C-60C60分子的手性（而不是手性碳）是其具有旋光性和對映異構現(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稱性入手。1）對稱面該分子

4、的對稱面即分子平面對稱面(?):凡有對稱面的分子，不具旋光性，也沒有對映異構體。思考題苯或環(huán)己烷分子有多少個對稱面？2）對稱中心有對稱中心的分子不具手性，無旋光性3）對稱軸（Cn）Cn(n＝360。/旋轉度數(shù))叫n重軸。對稱軸不能作為分子有無光學活性的判據(jù)。正n邊形有n重對稱軸一般地說，物質分子凡在結構上具有對稱面或對稱中心的，就不具有手性，也就沒有旋光性。反之，同時不具有對稱面和對稱中心的，分子就有手性和旋光性?！?.2構型的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基團的優(yōu)先次序，假定為①>②>③>④,如

5、果除最小（優(yōu)先次序排在最后）的基團外，從最小基團的對面觀察，其它三個基團按順時針排列的為R型，逆時針排列的為S型。構型的標定基團優(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；同位素質量數(shù)大優(yōu)先；多原子取代基第一個原子相同，依次比較與其相連的其它原子；含參鍵、雙鍵的基團，假設雙鍵碳分別與2個碳相連。雙、三鍵碳原子實例（1）實例（2）RS實例（3）(2S,3R)-2,3-二氯丁烷(2R,3R)-2,3-二氯丁烷(2S,3S)-2,3-二氯戊烷對映體內消旋體實例（4）構型標定實例1,2-二取代環(huán)丙烷§4.3含手性碳原子化合物的對映異構Fischer式一、構型的表示方法F

6、ischer投影式的畫法及其含義把橫向的基團朝外，豎向的朝里。編號小的基團（主要官能團）朝上。用光對準分子模型垂直紙面照射，手性碳用十字交差點表示。Fischer投影式“橫外豎里”或“擁抱式”Fischer投影式的轉換規(guī)則（一）不能離開紙面翻轉;翻轉180。,變成其對映體。Fischer投影式的轉換規(guī)則（二）在紙面上轉動90。(180。)，變成其對映體(構型不變)。保持1個基團固定，而把其它三個基團順時針或逆時針地調換位置，構型不變。Fischer投影式的轉換規(guī)則（三）任意兩個基團調換偶數(shù)(奇數(shù))次，構型不變(改變)。舉例（對照模型）二、含1個手性碳原子(有1對對映體)等量

7、一對對映體的混合物1、對映體對映體——互為物體與鏡象關系的立體異構體含有一個手性碳原子的化合物一定是手性分子，含有兩種不同的構型，是互為物體與鏡象關系的立體異構體，稱為對映異構體（簡稱為對映體），又稱為旋光異構體。2．對映體與外消旋體物理性質和化學性質一般都相同，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，對映體會表現(xiàn)出某些不同的性質，如反應速度有差異，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。對映體的異同點:外消旋體與對映體的比較（以乳酸為例）：旋光性物理性質化學性質