chap03-2.ppt

1、第三章 立體化學(xué)（2）,復(fù)習(xí),兩者不能重合,手性分子和非手性分子、手性碳,手性分子,兩者可以重合,手性碳,非手性分子,對映異構(gòu)體和非對映異構(gòu)體,對映異構(gòu)體互為鏡像且不互相重合,對映異構(gòu)體,非對映異構(gòu)體相互不為鏡像,立體結(jié)構(gòu)表達(dá)式,傘形式,Fischer 投影式,十字式,鍵的方向？,立體結(jié)構(gòu)式的變換,兩種常用的改變基團(tuán)位置的方法： 交換基團(tuán)法 旋轉(zhuǎn)法,交換基團(tuán)法,手性碳上的兩個(gè)基團(tuán)或原子交換奇數(shù)次得對映體, 交換偶數(shù)次回到原來結(jié)構(gòu),旋轉(zhuǎn)法,分子以手性碳上化學(xué)鍵為軸旋轉(zhuǎn)，所得到的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)不變， 仍為原來的分子（因?yàn)槭中蕴嫉臉?gòu)型未變化）,例 1: 試說明化合物I和II是否為同一化合物?,用基團(tuán)交換法

2、,甘油醛,I和II為對映體,例 2: 判斷I和II是否為同一化合物,用基團(tuán)交換法（C2和C3都要交換）,（接下頁）,（接上頁）,兩者相同,I 和 II 為同一化合物（C2、C3均交換了偶數(shù)次）,手性碳構(gòu)型的表示方法（手性碳的絕對構(gòu)型）,手性碳的絕對構(gòu)型R/S 方法，手性化合物的命名,例： 2-丁醇,選擇優(yōu)先順序最小的原子或基團(tuán)遠(yuǎn)離觀察者，其余原子或基團(tuán)依優(yōu)先順序排列,(S)-2-丁醇,(R)-2-丁醇,有一個(gè)手性碳,沿 C-H 方向,S型 （逆時(shí)針方向）,R型 （順時(shí)針方向）,基團(tuán)的優(yōu)先順序（Cohn-Ingold-Prelog定序規(guī)則） （第二章 p39）,（1）原子序數(shù)大者優(yōu)先，同位素質(zhì)量

3、大者優(yōu)先 如： I Br Cl S P F O N C D H （2）基團(tuán)的第一個(gè)原子相同時(shí)，比較與其相連的下一個(gè)原子 如：-CH2CH3 -CH3 -CH2Cl -CH2F -CH2OCH3 -CH2OH -CH(CH3)2 -CH2CH(CH3)2,（3）對不飽和基團(tuán)，可認(rèn)為與同一原子連接 2 或 3 次,如：,例:,例: 比較以下基團(tuán)的優(yōu)先順序,1,2,例: 2, 3-丁二醇的三個(gè)立體異構(gòu)體的命名,非手性分子,S型,S型,(2S, 3S)-2, 3-丁二醇,R型,R型,S型,S型,(2S, 3R)-2, 3-丁二醇 或 (2R, 3S)-2, 3-丁二醇,(2R, 3R)-2, 3-丁二

4、醇,非手性分子,如何判斷一個(gè)分子是否有手性,最直接法: 畫其對映體，看是否重合 觀察有無手性碳： 若分子只含有一個(gè)手性碳，即為手性分子 分子含有二個(gè)以上手性碳，情況較為復(fù)雜,手性碳與立體異構(gòu)體數(shù)目的關(guān)系： 若分子有 n 個(gè)手性碳，理論上有 2n 個(gè)立體異構(gòu)體（2n / 2對 對映體。若手性碳組成相同，數(shù)目有所減少。,2, 3-丁二醇,2, 3-戊二醇,有4個(gè)立體異構(gòu)體 與理論數(shù)目相同,例：,手性碳組成相同 只有3個(gè)立體異構(gòu)體,2, 3-戊二醇的兩對對映體,3. 觀察分子的有無對稱性,（無手性碳）,（有手性碳）,若分子含有對稱面或?qū)ΨQ中心，為非手性分子,如：有對稱面和對稱中心的非手性分子,與鏡像

5、重合,含假手性碳的分子（了解）：,非手性分子（有對稱面）,手性分子(為對映體),一些不含手性碳的手性分子,連二烯型（含有兩個(gè)互相垂直的平面）,比較：,與鏡像無法重合，是手性分子,螺環(huán)型,與鏡像無法重合，是手性分子,聯(lián)苯型(位阻型),大基團(tuán)使單鍵旋轉(zhuǎn)受阻,構(gòu)象型（構(gòu)象轉(zhuǎn)換受阻）,反-環(huán)辛烯,螺旋型,手性分子的特性 旋光性,立體異構(gòu)體之間的一般物理、化學(xué)性質(zhì)比較,例：酒石酸(tartaric acid), （2, 3-二羥基丁二酸）,有2個(gè)組成相同的手性 碳,有3個(gè)立體異構(gòu)體,(R,R)-酒石酸,(S,S)-酒石酸,(R,S)-酒石酸,一對對映體,相同,非對映體之間性質(zhì)有明顯差別,酒石酸立體異構(gòu)體

6、性質(zhì)比較,對映體之間的性質(zhì)差別：,物理性質(zhì)：對偏振光的作用不同有旋光性 化學(xué)性質(zhì)：對手性試劑的作用不同,手性化合物對偏振光的作用旋光性（或稱光學(xué)活性）,Opitically active,左旋和右旋,一對對映體對偏振光的作用不同，一個(gè)使偏振光向順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)，另一個(gè)使偏振光向逆時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)，兩者偏轉(zhuǎn)數(shù)值相同。,例：,右旋(dextrorotatory)：使偏振光向順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)，表示為(+) 左旋(levorotatory) ：使偏振光向逆時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)，表示為(),(R, R)-(+)-酒石酸,(S, S)-(-)-酒石酸,旋光異構(gòu)體（對映異構(gòu)體）,左旋,手性分子旋光能力的表示方式 比旋光 a

7、t,at =,a t l c,at : 實(shí)驗(yàn)觀察到的選光度 l : 樣品管長度（dm, 分米） c : 樣品濃度（g / cm3）,t : 測試時(shí)溫度 : 波長,例：,(R, R)-(+)-酒石酸,a25D = +12o (水,20%),( 鈉光，D線，l=589nm),specific rotation,外消旋體和內(nèi)消旋體,外消旋體等量的左旋體和右旋體的混合物,例：,（旋光性相互抵消消旋）,產(chǎn)物無旋光性,外消旋體性 (racemic mixture),例：,(R, S)-meso-酒石酸,內(nèi)消旋體表示方法,分子有對稱面，無旋光性。一個(gè)手性碳的旋光性正好被分子內(nèi)另一構(gòu)型相反的手性碳所抵消,內(nèi)消旋體(meso compounds),旋光純、外消旋體和內(nèi)消旋體性質(zhì)的比較,課后練習(xí)： p94習(xí)題3-6， 習(xí)題3-7（還要寫十字式）， p98習(xí)題3-8，3-9， p102習(xí)題3-12,本次課要