08第八章 立體化學(xué).ppt

1、第八章 立 體 化 學(xué),手性及對映體，旋光度、比旋光度、e.e.值* 表示方法：透視式，F(xiàn)ischer投影式、楔型式 具有一個手性碳原子的對映異構(gòu)現(xiàn)象 具有兩個手性碳原子的對映異構(gòu)現(xiàn)象 ,L標記法和R,S標記法 外消旋體的拆開 *不含手性中心化合物對映 *一些有機反應(yīng)中的立體化學(xué),第八章 立 體 化 學(xué),一、分子的手性,二、一個手性碳原子的對映體,三、兩個手性碳原子的對映體,四、環(huán)狀化合物的立體異構(gòu),五、手性化合物的制備,六、不含手性碳原子化合物的對映異構(gòu),本章導(dǎo)航,本章要求,1、定義,手 性：,一個物體不能和其鏡像重合，稱其具有手性。,手性分子：,具有手性的分子。,兩個分子互為鏡像關(guān)系，不能

2、完全重合；,兩個分子分別具有手性，都是手性分子；,是相同構(gòu)造的不同構(gòu)型；,它們之間互為對映體。,2、分子的對稱因素,3、手性分子的判據(jù),1、定義,一、分子的手性,4、對映體的差別,page 2,page 1,對 映 體：,互為鏡像的兩種構(gòu)型的異構(gòu)體。,分子產(chǎn)生不同構(gòu)型的原因：,手性中心（手性碳原子）：,其它因素 :,碳原子四周連接的基團各不相同,手性軸、手性面等,非手性分子：,非對映體：,1、定義,2、分子的對稱因素,3、手性分子的判據(jù),1、定義,一、分子的手性,4、對映體的差別,page 2,page 1,2、分子的對稱因素,對稱軸：,分子中虛設(shè)的直線，沿軸旋轉(zhuǎn)360n（n為大于2的自然數(shù)）

3、所得分子與原分子相同。,對稱面：,分子中假想的平面使分子兩部分對稱。,四個C3軸,一個C3軸,無數(shù)個軸,中間，分子所在的面,BrCH的三個平面,垂直于分子的平面，通過分子的無數(shù)平面,2、分子的對稱因素,3、手性分子的判據(jù),1、定義,一、分子的手性,4、對映體的差別,page 2,page 1,對稱中心：,交替對稱軸：,先旋轉(zhuǎn)，后反映,2、分子的對稱因素,2、分子的對稱因素,3、手性分子的判據(jù),1、定義,一、分子的手性,4、對映體的差別,page 2,page 1,3、手性分子的判據(jù),分子的對稱因素：,分子與其鏡像是否完全重合：,具有對稱面，對稱中心或交替對稱軸的分子不具有手性。,不能重合者具有

4、手性。,鏡像不能重合（具有手性）,沒有對稱因素,鏡像能夠重合（不具有手性）,有對稱面、交替對稱軸,2、分子的對稱因素,3、手性分子的判據(jù),1、定義,一、分子的手性,4、對映體的差別,4、對映體在性質(zhì)上的差別,旋 光 性：,每一個構(gòu)型對偏振光有不同的旋光方向,理化性質(zhì)：,藥理作用：,非手性環(huán)境下，一般相同。,2、分子的對稱因素,3、手性分子的判據(jù),1、定義,一、分子的手性,4、對映體的差別,page 2,page 1,旋光度：,a,()-甘油醛,()-甘油醛,()-讀作“右旋”； ()-讀作“左旋”。,比旋光度：,t：測定時的溫度； ：測定的光源的波長； a：測定數(shù)值（旋光度）； c：樣品濃度（

5、克100毫升）； l：樣品管的長度(dm)。,e.e.值(對映體過量值)：,4、對映體在性質(zhì)上的差別,2、分子的對稱因素,3、手性分子的判據(jù),1、定義,一、分子的手性,4、對映體的差別,page 2,page 1,1、表示方法,最基本、最重要的一種，手性碳原子上連接的四個原子或基團各不相同。,楔形式,Fischer投影式,透視式,Newman投影式,Fischer投影式，中間無C，平面書寫，一般碳鏈放豎鍵，高氧化態(tài)放上面,2、構(gòu)型及標記法,d, l-構(gòu)型標記法,1、表示方法,二、一個手性碳 原子的對映體,D,L-構(gòu)型標記法,R,S-構(gòu)型標記法,2、構(gòu)型及標記法,d-(+)-甘油醛,l-(-)-

6、甘油醛,D-(+)-甘油醛,L-(-)-甘油醛,d, l相對構(gòu)型: 1951年之前，假設(shè)右旋的為d型。,D,L絕對構(gòu)型: 1951年，J. M. Bijvoet X射線確定酒石酸的構(gòu)型后，由甘油醛與酒石酸的關(guān)系推知。,d, l構(gòu)型表示法：*,2、構(gòu)型及標記法,d, l-構(gòu)型標記法,1、表示方法,二、一個手性碳 原子的對映體,D,L-構(gòu)型標記法,R,S-構(gòu)型標記法,D，L構(gòu)型表示法：,D-(-)-乳酸,L-(+)-乳酸,碳鏈放豎鍵，高氧化態(tài)放上面， 羥基在右為D型，羥基在左為L型；,D，L構(gòu)型是人為規(guī)定的；,旋光性是測定的結(jié)果；,D，L與(+)-、(-)-沒有一一對應(yīng)的關(guān)系；,D，L構(gòu)型的標記常

7、用于糖類、氨基酸領(lǐng)域之中；,D，L構(gòu)型物質(zhì)的等量混合物，無旋光性，成為外消旋體。,2、構(gòu)型及標記法,2、構(gòu)型及標記法,d, l-構(gòu)型標記法,1、表示方法,二、一個手性碳 原子的對映體,D,L-構(gòu)型標記法,R,S-構(gòu)型標記法,R，S構(gòu)型表示：,基于手性碳原子所連的四個基團各不相同，用一定的規(guī)則將其排序。,基本規(guī)則：,次序規(guī)則,Cl S O N C D H,CH2Cl CH2CH3 CH3,CHO CH2OH,按照次序規(guī)則將基團排序,將最小的基團放在離自己的最遠位置；,其余三個基團，由大到小， 順時針旋轉(zhuǎn)為R型，逆時針旋轉(zhuǎn)為S型。,（R）2溴丁烷,2、構(gòu)型及標記法,2、構(gòu)型及標記法,d, l-構(gòu)型

8、標記法,1、表示方法,二、一個手性碳 原子的對映體,D,L-構(gòu)型標記法,R,S-構(gòu)型標記法,page 4,page 2,page 1,page 3,（S）3溴2丁烯,（R）2甲基丁酸,（R）,練習(xí)：標出下列手性碳原子的構(gòu)型。,2、構(gòu)型及標記法,2、構(gòu)型及標記法,d, l-構(gòu)型標記法,1、表示方法,二、一個手性碳 原子的對映體,D,L-構(gòu)型標記法,R,S-構(gòu)型標記法,page 4,page 2,page 1,page 3,例題一：標出下列結(jié)構(gòu)的構(gòu)型。,小基團在豎線，順R、逆S；,小基團在橫線，順S、逆R；,A或B：一基團不動，余三基團順次交換，構(gòu)型不變；,C：兩基團不動，余兩基團交換，構(gòu)型改變。

9、,2、構(gòu)型及標記法,2、構(gòu)型及標記法,d, l-構(gòu)型標記法,1、表示方法,二、一個手性碳 原子的對映體,D,L-構(gòu)型標記法,R,S-構(gòu)型標記法,page 4,page 2,page 1,page 3,例題二：標出下列結(jié)構(gòu)的構(gòu)型。,Fischer投影式整體旋轉(zhuǎn)90度的奇數(shù)倍，構(gòu)型改變；,Fischer投影式整體旋轉(zhuǎn)90度的偶數(shù)倍，構(gòu)型不變。,2、構(gòu)型及標記法,2、構(gòu)型及標記法,d, l-構(gòu)型標記法,1、表示方法,二、一個手性碳 原子的對映體,D,L-構(gòu)型標記法,R,S-構(gòu)型標記法,page 4,page 2,page 1,page 3,1、概述,兩個手性碳原子，有最多有四種可能的結(jié)構(gòu)：,（每增加

10、一個碳原子，構(gòu)型增加兩倍）,C1RRSS C2RSRS,n 個手性碳原子，有最多有 2 n 種可能的結(jié)構(gòu)。,2、反應(yīng)的立體化學(xué),3、幾組定義,1、概述,三、兩個手性碳 原子的對映體,4、練習(xí),page 2,page 1,例題：寫出酒石酸（HOOCCH(OH)CH(OH)COOH） 的可能的異構(gòu)體,A,B,C,D,A與B互為對映體，其等量的混合物為外消旋體；,C與D有對稱面，C和D是一樣的結(jié)構(gòu)， 其不具有旋光性，稱為內(nèi)消旋體。,A與C稱為非對映體；B與C稱為非對映體。,1、概述,2、反應(yīng)的立體化學(xué),3、幾組定義,1、概述,三、兩個手性碳 原子的對映體,4、練習(xí),page 2,page 1,2丁烯

11、與溴的加成：,A與B互為對映體，其等量的混合物為外消旋體；,C與D有對稱面，C和D是一樣的結(jié)構(gòu)，其不具有旋光性，稱為內(nèi)消旋體。,A與C稱為非對映體；B與C稱為非對映體。,2、化學(xué)反應(yīng)中的立體化學(xué),2、反應(yīng)的立體化學(xué),3、幾組定義,1、概述,三、兩個手性碳 原子的對映體,4、練習(xí),3、幾組定義,2、反應(yīng)的立體化學(xué),3、幾組定義,1、概述,三、兩個手性碳 原子的對映體,4、練習(xí),練習(xí)題：說出下列化合物的相互關(guān)系：,4、練習(xí),2、反應(yīng)的立體化學(xué),3、幾組定義,1、概述,三、兩個手性碳 原子的對映體,4、練習(xí),page 2,page 1,4、練習(xí),2、反應(yīng)的立體化學(xué),3、幾組定義,1、概述,三、兩個手性碳 原子的對映體,4、練習(xí),page 2,page 1,鏡