第五章 旋光異構(gòu)(對.ppt

1、第五章 旋光異構(gòu)（對映異構(gòu)）,5-1 概述,* 結(jié)構(gòu)異構(gòu)（構(gòu)造異構(gòu)） *立體異構(gòu) *旋光異構(gòu)屬于立體異構(gòu)中的構(gòu)型異構(gòu),碳架異構(gòu) 結(jié)構(gòu)異構(gòu) 位置異構(gòu) 官能團異構(gòu) 異構(gòu) 互變異構(gòu) 順反異構(gòu) 構(gòu)型異構(gòu) 立體異構(gòu) 對映異構(gòu) 構(gòu)象異構(gòu) “手性”：實物與其鏡像不能重疊的特點叫。,5-2 偏振光和旋光活性,1、偏振光：僅在某一平面振動的光叫（平面）偏振光。 2、旋光活性：能使平面偏振光的振動平面旋轉(zhuǎn)一定角度的物質(zhì)叫旋光活性物質(zhì)。 3、右旋+：使偏振光的振動平面向右（順時針）旋轉(zhuǎn)。 4、左旋-：使偏振光的振動平面左右（逆時針）旋轉(zhuǎn)。,5、現(xiàn)象：乙醇、乙酸等無懸光活性。 乳酸、酒石酸、丙氨酸有光學(xué)活性；其中，從

2、肌肉提取的乳酸右旋；發(fā)酵生成的乳酸左旋；酸牛奶中乳酸外消旋（不旋光）。,6、旋光度和比旋光度, t= c l ：測試的旋光度 C：濃度，每毫升溶質(zhì)克數(shù) L：樣品管長度，分米dm ：鈉光波長587nm,5-3分子的對稱性、手性和光學(xué)活性,1、具有手性的分子具有旋光活性,2、判斷： 通過分子對稱性加以判斷： 若分子中含有對稱中心I或?qū)ΨQ面或?qū)ΨQ軸C（多數(shù)書只對稱中心I或?qū)ΨQ面兩條；有些書為四重交替對稱軸-旋90度后有對稱面；我們只要求前兩條），則分子無旋光活性。,3、含一個手性碳（連有四個不同基團的碳）的分子具有旋光活性。,5-4 含有一個手性碳原子的化合物,以乳酸為例,COOH,CH3,H,HO

3、,COOH,CH3,H,OH,1、外消旋體：左旋和右旋體的等量混合物。,2、表示方法 （1）、透視法,（2）費歇爾（Fischer） 投影式法,* 手性碳原子放在紙面上，以“+”的交叉點表示；橫線表示朝前（伸向讀者），豎線表示朝后（遠離讀者）。一般把碳鏈放在豎鍵上，并把命名編號小者放在最上端。 * 注意：只能在紙平面上移動，而不能離開紙平面翻轉(zhuǎn)。,5-5 構(gòu)型表示方法,1、R：表示順時針；S：表示逆時針。 2、把最小基團放在眼睛的對面上，然后，觀察另三個原子或基團由先到后（次序規(guī)則）的走向，順時針者為R；逆時針者為S。 對于Fischer投影式，要注意立體結(jié)構(gòu)。,5-6 含有兩個不相同的手性碳

4、原子的化合物,A: 2S,3S-2,2,4-三羥基丁酸 B: 2R,3R-2,2,4-三羥基丁酸 C: 2S,3R-2,2,4-三羥基丁酸 D: 2R,3S-2,2,4-三羥基丁酸 對映體:A與B; C與D 非對映體:A與C;A與D;B與C; B與D. 異構(gòu)體數(shù)目=2n (n:不同手性碳原子數(shù)目),5-7 含兩個相同手性碳原子的化合物,A: 2R,3R B: 2S,3S C=D: 2R,3S = 2S,3R; 內(nèi)消旋 A與B 對映體,5-8不含手性碳原子的手性分子,1、連苯型 無對稱性,2、丙二烯型 無對稱性,5-9 環(huán)狀化合物的立體結(jié)構(gòu),a：順-1，2-二氯環(huán)戊烷，有對稱面，無光學(xué)活性 b：

5、反-1，2-二氯環(huán)戊烷，無對稱中心，無對稱面，有C2軸（考慮構(gòu)象，無對稱軸），有光學(xué)活性。,5-4 旋光異構(gòu)體的性質(zhì),1、對應(yīng)體A與B；相同點：沸點、熔點、溶解度、旋光度。不同點：旋光方向。,2、外消旋體A+B：(與A或B比較)沸點、熔點、溶解度都不同。,3、非對應(yīng)體（ (與A或B比較)沸點、熔點、溶解度都不同。,4、生物體作用不同,酒石酸(2,3-二羥基丁二酸)物理常數(shù),5-10 不對稱合成,由非手性化合物合成手性化合物，一般得到外消旋體。 在已有一個手性中心的分子中引入第二個手性中心時，常常得到的對映體量不同（第一個手性中心對第二個手性中心的構(gòu)型有控制作用或曰第二個手性中心的形成有立體選擇

6、性）產(chǎn)物中有一個立體異構(gòu)體為主。這種立體異構(gòu)得量占優(yōu)勢的合成叫不對稱合成。,1、自由基取代反應(yīng) （1）丁烷氯代（2位） 烷基自由基SP2雜化，平面結(jié)構(gòu)，Cl2從兩側(cè)的進攻幾率相同，無選擇性，得到外消旋體。,（2）2S-2-氯丁烷的3位氯代,5-11 立體專一反應(yīng),定義：由某立體異構(gòu)體的反應(yīng)物，只得到某一特定的立體異構(gòu)產(chǎn)物叫- 例：2-丁烯反式加成,5-11 外消旋體的拆分,1、化學(xué)分離法 原理：將外消旋體與另一個光學(xué)試劑反應(yīng)，生成非對映體，利用非對映體的溶解度不同加以分離,2、生物分離法 原理：利用光學(xué)活性的酶的化學(xué)反應(yīng)（光學(xué)）專一性，與外消旋體中某一個反應(yīng)，變?yōu)榉菍τ丑w，然后分離。,3、晶種結(jié)晶法 原理：在飽和外消旋體溶液（+A/-A）中加入+A，使+A沉淀出；溶