專業(yè)有機(jī)化學(xué)對(duì)映異構(gòu)課件.ppt

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1、第六章對(duì)映異構(gòu)教學(xué)要求1．了解物質(zhì)的旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系．2．掌握對(duì)映異構(gòu)體的構(gòu)型表示及R／S命名法。3．掌握手性、對(duì)映體、非對(duì)映體、內(nèi)消旋體、外消旋體等概念；掌握判斷分子手性的方法4．掌握Fischer投影的規(guī)則以及Fischer投影式與鋸架式、Newman式的轉(zhuǎn)化。5、初步掌握親電加成反應(yīng)的立體化學(xué)?！?-1異構(gòu)體的分類具有相同分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的化合物稱為同分異構(gòu)，它分為兩大類。、構(gòu)造異構(gòu)：具有相同的分子式，而分子中各原子結(jié)合的順序不同的異構(gòu)體。它分為四種：1、碳胳異構(gòu)：碳鏈不同。2、官能團(tuán)位置異構(gòu)：官能團(tuán)位置不同。3、官能團(tuán)異構(gòu)：官能團(tuán)不同。(CH3OCH2

2、CH3與CH3CH2CH2OH)4、互變異構(gòu)(酮式與烯醇式)：不同官能團(tuán)迅速互變，達(dá)到平衡。二、立體異構(gòu)：具有相同的分子式，分子中各原子結(jié)合的順序相同，但在空間排列的方式不同。立體異構(gòu)是具有相同的構(gòu)造、不同構(gòu)型的異構(gòu)體。它分為：1、構(gòu)象異構(gòu)：由于分子內(nèi)單鍵旋轉(zhuǎn)角度的不同所引起的異構(gòu)。2、順?lè)串悩?gòu)：由于雙鍵或環(huán)平面的存在而引起的構(gòu)型不同。3、對(duì)映異構(gòu)：分子的構(gòu)型互為實(shí)物與鏡像的關(guān)系。對(duì)映異構(gòu)好比人的左右手關(guān)系，二者互為鏡像，不能重合。人們把實(shí)物和鏡像不能重合的現(xiàn)象稱為手性。具有手性的分子稱為手性分子。4、非對(duì)映異構(gòu)對(duì)映異構(gòu)是指分子式、構(gòu)造式相同，但構(gòu)型不同，且互呈鏡像對(duì)映關(guān)

3、系的立體異構(gòu)現(xiàn)象。對(duì)映異構(gòu)體之間的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)基本相同，但對(duì)平面偏振光的旋轉(zhuǎn)方向不同。例如，丁二烯水合得到兩種2-丁醇在空間的排列上，可以看出他們是不相同的。兩個(gè)異構(gòu)體是互相對(duì)映的，互為物體與鏡像關(guān)系，故稱為對(duì)映異構(gòu)體。對(duì)映異構(gòu)體中，一個(gè)使偏振光向右旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)使偏振光向左旋轉(zhuǎn)，所以對(duì)映異構(gòu)體又稱為旋光異構(gòu)。為什么要研究對(duì)映異構(gòu)呢？1．天然有機(jī)化合物大多有旋光現(xiàn)象。2．物質(zhì)的旋光性與藥物的療效有關(guān)（如左旋維生素C可治抗壞血病，而右旋的不行）。3．用于研究有機(jī)反應(yīng)機(jī)理?！?-2物質(zhì)的旋光性一、平面偏振光和物質(zhì)的旋光性1．平面偏振光光波是一種電磁波，它的振動(dòng)方向與前進(jìn)方

4、向垂直。在光前進(jìn)的方向上放一個(gè)（Nicol）棱晶或人造偏振片，只允許與棱晶晶軸互相平行的平面上振動(dòng)的光線透過(guò)棱晶，而在其它平面上振動(dòng)的光線則被擋住。只在一個(gè)平面上振動(dòng)的光稱為平面偏振光，簡(jiǎn)稱偏振光或偏光。光是一種電磁波，光波的振動(dòng)方向與光的前進(jìn)方向垂直。普通光在通過(guò)尼克爾棱鏡后形成的只在一個(gè)方向傳播的平面光叫偏振光。2．物質(zhì)的旋光性能使平面偏振光振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)稱為物質(zhì)的旋光性，具有旋光性的物質(zhì)稱為旋光性物質(zhì)（也稱為光活性物質(zhì)）。2.旋光性：也稱光學(xué)活性(opticalactivity)——物質(zhì)能使偏振光發(fā)生偏轉(zhuǎn)的性質(zhì)。結(jié)論：物質(zhì)有兩類：（1）旋光性物質(zhì)——能使偏振光振

5、動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)，叫做旋光性；具有旋光性的物質(zhì)，叫做旋光性物質(zhì)。（2）非旋光性物質(zhì)——不具有旋光性的物質(zhì)，叫做非旋光性物質(zhì)。3.右旋和左旋——使偏振光振動(dòng)平面向右旋轉(zhuǎn)稱右旋，“+”——使偏振光振動(dòng)平面向左旋轉(zhuǎn)稱左旋，“-”4.旋光度（observedrotation)——旋光活性物質(zhì)使偏振光振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的角度，用“a”表示。它既與物質(zhì)的旋光性有關(guān)，也與測(cè)定的條件有關(guān)。旋光度大小的影響因素：1、溫度2、波長(zhǎng)3、溶劑的性質(zhì)4、旋光管的長(zhǎng)度5、旋光管中物質(zhì)濃度5.比旋光度（specificrotation)為了便于比較，就要使其成為一個(gè)常量，故用比旋光度[α]來(lái)表示：在一定溫度和

6、波長(zhǎng)（通常為鈉光燈，波長(zhǎng)為589nm）條件下，樣品管長(zhǎng)度為1dm，樣品濃度為1g?ml-1時(shí)測(cè)得的旋光度。D---鈉光源，波長(zhǎng)為589nm；T---測(cè)定溫度，單位為℃a---實(shí)測(cè)的旋光度；l---樣品池的長(zhǎng)度，單位為dm；c---為樣品的濃度，單位為g?ml-1。T所用溶劑不同也會(huì)影響物質(zhì)的旋光度。因此在不用水為溶劑時(shí)，需注明溶劑的名稱，例如，右旋的酒石酸在5%的乙醇中其比旋光度為：=+3.79(乙醇，5%)。T§6-3對(duì)映異構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系、手性碳原子人們?cè)谘芯繉?duì)映異構(gòu)現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)一個(gè)碳原子連有四個(gè)不同的原子或基團(tuán)時(shí)，這四個(gè)原子或基團(tuán)在空間有兩種排列方式。例如，乳酸

7、兩種構(gòu)型不同，而且互為實(shí)物與鏡像關(guān)系，它們是一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體。特征：（1）、不能完全重疊；（2）、呈物體與鏡象關(guān)系（左右手關(guān)系）。物質(zhì)分子互為實(shí)物和鏡象關(guān)系（象左手和右手一樣）彼此不能完全重疊的特征，稱為分子的手性。具有手性（不能與自身的鏡象重疊）的分子叫做手性分子。分子中連有四種不同基團(tuán)的碳原子叫做不對(duì)稱碳原子，也叫做手性碳原子。用C*表示。判斷手性碳原子的依據(jù)：連有四個(gè)不同原子或基團(tuán)。凡是含有一個(gè)手性碳原子的有機(jī)化合物分子都具有手性，是手性分子。二、手性和對(duì)稱因素1、手性與旋光性平面偏振光通過(guò)非手性分子如乙醇、丙酮等時(shí)，偏光