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《有機(jī)化學(xué)課件對映異構(gòu)(Enantiomers).ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、Chaper6對映異構(gòu)(Enantiomers)立體異構(gòu)體:構(gòu)造相同,分子中原子或基團(tuán)在空間的排列方式不同的化合物互稱為立體異構(gòu)體(Stereoisomers)對映異構(gòu)體的發(fā)現(xiàn):試驗現(xiàn)象:α-羥基丙酸(乳酸)從牛奶變酸獲得的乳酸,使平面偏振光向左旋轉(zhuǎn)-3.8。肌肉運動產(chǎn)生的乳酸,使平面偏振光向右旋轉(zhuǎn)+3.8°分子式相同,構(gòu)造式相同,但對偏振光的旋光度不同,而這兩種乳酸是互為物體和鏡面關(guān)系的立體異構(gòu)體象這種分子式相同,構(gòu)造式相同,構(gòu)型不同互呈鏡像對映關(guān)系的立體異構(gòu)現(xiàn)象成為對映異構(gòu),由于它們異構(gòu)體之間的旋光性能不同,故又稱旋光異構(gòu),光學(xué)異構(gòu)。產(chǎn)生手性分子的必要與充分條件是
2、實體和鏡像不能重疊首先介紹平面偏振光及旋光性Section1物質(zhì)的旋光性一、平面偏振光及旋光性什么叫平面偏振光――借助于尼克爾(Nicol)棱鏡把普通光變?yōu)槠矫嫫窆猓舛刃馕镔|(zhì):能使平面偏振光旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)稱物質(zhì)的旋光性旋光物質(zhì)能使平面偏振光向左旋轉(zhuǎn)的稱左旋體,用(-)表示,向右旋轉(zhuǎn)的稱右旋體,用(+)表示旋光物質(zhì)使偏光振動平面旋轉(zhuǎn)的角度稱為旋光度:旋光度是通過旋光儀測定的二、比旋光度1、旋光度-旋光物質(zhì)使偏光振動平面旋轉(zhuǎn)的角度,用表示右旋:+左旋-2、影響的因素①化合物的本性②濃度,與濃度成正比③旋光管的長度L成正比④與溶劑有關(guān)⑤與溫度有關(guān)⑥與光源有關(guān)通常用鈉光5
3、89.3nm.用D表示為了能比較物質(zhì)的旋光性規(guī)定:1ml含1g旋光性物質(zhì)濃度的溶液,放在1dm(10cm)長的盛液管中測得的旋光度稱為該物質(zhì)的比旋光度。用[]tλ表示t為溫度,λ為波長[]20D=+3.8.(從肌肉中產(chǎn)生的乳酸)[]20D=-3.8.(從酸牛奶中產(chǎn)生的乳酸)[]20D=/[l(dm)*c(g/ml)]=/l*c例如:將23%的旋光物質(zhì)的溶液,放在1dm長的管內(nèi),測得=+12.08。,求[]tλ[]tλ=/l*c=+12.08。/23%*1=+52.25。應(yīng)用:1、根據(jù)測定的,可測定溶液的濃度C%2、根據(jù)測定的,可鑒定物質(zhì)的純度問題:1、為什么有的物質(zhì)具
4、有旋光性,而有的物質(zhì)不具有旋光性?2、為什么旋光物質(zhì)存在對映異構(gòu)現(xiàn)象?3、旋光性和對映異構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系?Section2對映異構(gòu)現(xiàn)象與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系回顧歷史-對映異構(gòu)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)史(1)J.B.Boif的工作,1951年研究石英晶體發(fā)現(xiàn)兩種晶體:值一樣、旋光方向相反、熔融后無旋光性結(jié)論:旋光性與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)(2)1848年,Paster巴斯德,酒店里的學(xué)徒工,在釀酒的時候得到晶體,這晶體是酒石酸鈉鹽,互成物體與鏡面關(guān)系,象人的左右手一樣。用肉眼把晶粒分開,配成溶液,用旋光儀測定,一種左旋光,一種右旋光,同時還發(fā)現(xiàn)晶體外形是不對稱的,由晶體外形聯(lián)想到分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
5、。結(jié)論:旋光性與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)(3)1874年,波蘭物理學(xué)家Van,tHoff范德霍夫和Lebel拉貝爾提出:C是四價的C連有四個不同的基團(tuán)則原子或基團(tuán)在空間上有兩種不同的排列,且成物體與鏡面的關(guān)系象這樣物體與鏡像不能重疊,這種分子具有手性,叫手性分子,中心碳叫手性碳。C*-凡是連有四個不同原子或基團(tuán)的碳原子稱為手性碳或叫不對稱碳原子如:二、手性和對稱因素手性-物質(zhì)的分子和他的鏡面不能重疊,把物質(zhì)的這種特征稱為手特性(手性),具有手性的分子稱為手性分子(Chiralmolecules)。分子具有手性就有旋光性和對映異構(gòu)現(xiàn)象。分子有無手性碳不能作為判斷該物質(zhì)分子是否為手性
6、分子,要判斷分子是否具有手性,必須研究分子的對稱性質(zhì)常見的對稱因素對稱面(δ)-把分子切成為物和鏡像的平面凡具有對稱面δ的分子,物體和鏡象可重疊,因此,該分子無手性,無旋光性,無對映異構(gòu)現(xiàn)象。凡具有一個手性碳的分子,一定具有手性和旋光性具有兩個手性碳的分子,不一定具有手性和旋光性對稱中心(i)具有對稱中心的分子和它的鏡像能重合,因此它不具有手性,不具有旋光性對稱軸Cn分子繞一個一定的軸旋轉(zhuǎn)360。/n(n=2,4,……)后,跟原來的分子重疊,這個軸叫Cn結(jié)論:具有對稱軸(Cn)的分子,不一定具有旋光性,因此,分子有無對稱軸不能作為判斷分子有無手性和旋光性的依據(jù)??傊?/p>
7、在結(jié)構(gòu)上具有對稱點或?qū)ΨQ中心[i]。分子就不具有手性、旋光性。反之,在結(jié)構(gòu)上不具有對稱面,對稱中心的,這種分子就一定具有手性、旋光性,含一個C*一定不具有對稱點和對稱中心,因此具有手性、旋光性。注意:分子有無對稱軸不能作為判斷分子有無手性的標(biāo)準(zhǔn)。第三節(jié)含一個C*化合物的對映異構(gòu)、對映體對映體——b.p.d折射體一樣,比旋光度值一樣,方向相反。二外消旋體對映異構(gòu)體等量混合,旋光活性消失,沒有旋光性,為外消旋體。外消旋體和相應(yīng)的左旋和右旋體除旋光性能不同以外,其物理性質(zhì)也有差異如:味精主要成分谷氨酸:只有右旋的才有鮮味乳酸:mp:53℃mp:53℃外消旋