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1、第五章旋光异构Opticalisomerism构造异构碳链异构官能团异构位置异构互变异构立体异构构象异构顺反异构（几何异构）旋光异构（光学异构）构型同分异构普通光和偏振光1.偏振光§5-1旋光异构现象一、偏振光和旋光活性旋光仪示意图2.旋光活性3.旋光度α4.旋光仪5.比旋光度ααc×l或——d×ltλ=——[α]例，肌肉运动产生的乳酸[α]=﹢3.8°(﹢)或d-，右旋糖发酵产生的乳酸[α]=﹣3.8°(﹣)或l-，左旋牛奶发酵产生的乳酸[α]=0°(±)或dl-二、分子的手征性和旋光活性1.手征性（手性或不对称性）手征性——手的特性：实物和镜
2、像不能重叠的特性。例：人的左、右手分别与自己的镜像不能重叠，且二者具有互为实物和镜像不能重叠的关系。2.手征性分子手征性分子——与自己的镜像不能重叠的分子。旋光活性充要条件手征性分子3.手征性碳原子（不对称碳原子）sp3杂化的碳原子所连的4个基团不相同——手征性碳原子：C*。例如：4.对映体如果两个旋光异构体互为实物和镜像不能重叠的关系——一对对映体。例如，肌肉运动产生的乳酸和糖发酵产生的乳酸就是一对对映体。一对对映体比旋光度相等，方向相反。肌肉运动产生的乳酸：[α]=﹢3.8°，右旋体糖发酵产生的乳酸：[α]=﹣3.8°，左旋体→一对对映体对映
3、体旋光异构体例2含C*的分子手性分子决定分子手征性的因素？有对称面或对称中心→分子无手性→基团在空间只有一种排列→无旋光异构现象§5-2含手性碳原子的链状化合物的旋光异构现象一、含一个手性碳原子的化合物二、旋光异构体构型的表示方法和命名1.表示方法透视式Fescher投影式D(+)-甘油醛L(-)-甘油醛OHHO2.命名(1)相对构型D/L命名法(2)绝对构型R/S命名法系统命名法用以“基团次序”规则为基础的R/S命名法命名绝对构型。R：Retus（拉丁文，右）S：Sinister（拉丁文，左）D(-)-乳酸L(+)-乳酸R-S-(+)(-)D-
4、、L-R-、S-之间没有任何必然的联系。Fischer投影式在纸平面上转动90°或90°的奇数倍，所得构型相反。例：Fischer投影式在纸平面上转动90°的偶数倍，所得构型不变。将Fischer投影式的C*任意两个原子或基团对调，C*构型改变。将Fischer投影式的C*任意3个原子或基团按一定方向依次调换位置，C*构型不变。三、含两个不同手性碳原子的化合物2-氯-3-碘丁烷2,3-二羟基丁烷22=4→两对对映体→两对对映体之间，彼此两两互为非对映体。(2S,3R)(2R,3S)(2S,3S)(2R,3R)分子式、结构式相同，含n个不相同手性碳
5、原子→旋光异构体总数=2n四、含两个相同手性碳原子的化合物分子式、结构式相同，含两个相同手性碳原子→旋光异构体总数=3→一对对映体和一个内消旋体→一对对映体和内消旋体之间，彼此两两互为非对映体。酒石酸(2R,3R)(2S,3S)一对对映体(2S,3R)内消旋体（meso-）五、含假手性碳原子的分子单从构造式看，C是非手性碳原子。分子中含两个相同C*，有3个旋光异构体。其中一对对映体，一个内消旋体。但其旋光异构体的总数=4，有一对对映体，两个内消旋体。(2R,4R)(2S,4S)(2R,3r,4S)(2R,3s,4S)C-3称为假手性碳原子。如果C
6、-3所连的两个C*构造和构型完全相同，分子有手性，实物和镜象不能重叠，在空间有两种排列，得到一对对映体；若这两个C*构造相同、构型相反，在空间也有两种排列，但由于分子内部有对称面，所以得到两个不同的内消旋体。§5-3碳环化合物的旋光异构现象例12-甲基环丙基甲酸4种构型顺-反-例22,2-二甲基环丙基甲酸2种构型例31,2-二甲基环丙烷3种构型顺-反-分子式为C5H10的环丙烷异构体的数目？例43-甲基环丁基甲酸2种构型顺-反-4用透视式、平面式或构象式判断环烷烃衍生物有无手性，其结果相同。§5-4旋光异构体的性质一、对映体的性质对分子式相同、结
7、构式相同，互为实物和镜像不能重叠的一对对映体来说，二者都是手性分子，但在非手性条件下二者的理化性质完全相同，没有手征性，只有在手性条件下其手征性才能表现出来。一对对映体就好比是两个螺纹相反的螺丝钉，木制品对它们来说，就是非手性条件，这两个螺丝钉都能旋进去，性质相同，没有手征性；而螺丝帽则为手性条件，只有与螺丝帽螺纹方向一致的螺丝钉才能旋进去，二者性质不同，具有手征性。非手性条件：加热、溶剂、非手性试剂和催化剂等→一对对映体的m.p、b.p、S以及一般实验条件下的化学性质相同。手性条件：平面偏振光（左旋偏振光和右旋偏振光的叠加）、酶等→一对对映体旋
8、光活性不同（比旋光度大小相等、方向相反）；对生物体内的一系列酶催化反应，二者的生理作用差别很大，例如：青霉素在含有外消旋酒石酸的培养液中
