第6章 对映异构ppt课件.ppt

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1、第6章对映异构对于有机物质，只有在对于它的构造、构象和构型三个方面逐一阐述之后，才可以认为对于它的分子结构获得了完整的认识。因而，本章的主要任务是在烃类各章中介绍过的一些有关立体概念如碳原子的sp3、sp2和sp杂化轨道的几何形象、烷烃和环烷烃的构象分析、烯烃和环烷烃的顺反异构现象等基础上，重点讨论对映异构现象问题，以便了解有机分子结构的全貌，并为有机反应、天然产物及其应用的学习提供必要的理论基础。§6－1手性分子和对映（异构）体1、手性我们把左手和右手不能重合的现象（性质）叫做手性。左右手不能重合左手右

2、手（左手的镜像）根据Van'tHoff提出的碳原子四面体构型理论，在一定构造的有机分子中，如果有一个碳原子上连接四个不同的原子或原子团,那么它在空间就有两种不同的排列方式,即两种不同的构型。如果将其中的一种构型看作实物的话，那么另一种构型便是它的镜象。Cabcd型化合物的两种不同构型互呈镜像关系乳酸的构造式乳酸的两种不同构型（镜像结构）手性碳原子：在一个有机分子中,如果有一个碳原子上连接四个各不相同的原子或原子团,这个碳原子就叫做手性碳原子，也叫不对称碳原子，通常用*C表示。2、手性分子CH3H3CH5C

3、2C2H5HOOHHH具左手和右手关系的2-丁醇的两种构型对映（异构）体3、对映（异构）体对映（异构）体的特征：分子的构造相同；具实物与镜象的关系,不能相互重叠；物理性质相同，化学性质相似。空间结构互为镜像或具左手和右手关系的两个化合物叫做对映异构体,这样的异构现象叫做对映异构现象。手性分子存在一对对映异构体。H3CCH3OHHHO2CCO2HHOH乳酸的对映异构体非手性分子：与其镜像能够重合的分子叫做非手性分子或非手型分子。手性分子是不对称分子；非手性分子是对称分子。手性分子具有两种构型,存在一对对映异

4、构体。§6－2平面偏振光和物质的旋光性1、平面偏振光平面偏振光2、物质的旋光性和旋光度左旋体：能使偏振光的振动面向左旋转的对映体（旋光异构体）叫做左旋体,通常用“l”或（－）表示。例如，左旋乳酸可表示为l或（－）－乳酸。旋光度：偏振光的振动面被旋光性物质所旋转的角度叫做旋光度，用“α”表示。右旋体：能使偏振光的振动面向右旋转的对映体（旋光异构体）叫做右旋体,通常用“d”或（＋）表示。例如，右旋乳酸可表示为d或（＋）－乳酸。乳酸的结构A乳酸的结构B镜面左旋乳酸和右旋乳酸3、旋光仪和比旋光度钠灯光栅单色光起偏

5、棱晶偏振光样品旋光管检偏棱晶比旋光度［α］：单位浓度和单位路径长度的旋光度。旋光度换算成比旋光度的公式为：§6－3对映异构现象和分子结构的关系OHHOHHHHH3CCH3HOHHH3C乙醇分子如果有一个平面穿过分子,从而把该分子分为互为镜象的两半,或一个分子的所有原子（或原子团）都处在一个平面上，则这个平面就是该分子的对称面，用σ表示。1、外消旋体§6－4含有一个手性碳原子的化合物的对映异构外消旋体：两个对映体（右旋体和左旋体）等量混合后形成不具旋光性的混合物叫做外消旋体,用(±)表示。例如，将右旋乳酸（

6、比旋光度+3.82°）和左旋乳酸（比旋光度-3.82°）等量混合，就可以得到不具旋光性的外消旋乳酸，即(±)-乳酸。2、构型的表示方法和标记（1）构型的表示方法三维表示式（透视式）：乳酸结构A和B的三维表示式Fischer投影表示式：Fischer投影表示式是把模型中手性碳原子和与其相连的四个原子或原子团投影在纸面上,以表示手性碳原子四面体构型的一种更形式化的方法。利用Fischer投影表示式,可以将具有一个手性碳原子的三维分子表示成为二维图象。例如，乳酸的一对对映体A和B的Fischer投影式可表示如下

7、：乳酸结构A和B的Fischer投影表示式Fischer投影规则：先把分子模型的主要官能团置于上端；然后使与手性碳原子相连的两根横键摆向自己，竖立的两根键伸向后方定位；最后，把定位的分子模型中的各个原子或原子团及四根键投影在纸面上。Fischer投影规则和乳酸结构（B）的Fischer投影表示式Fischer投影式使用规则：①Fischer投影式在纸面上旋转180°,并不改变手性碳原子原来的构型,即旋转后得到的Fischer投影式没有改变各基团原来的前后关系。②Fischer投影式在纸面上旋转90°或27

8、0°后,得到的Fischer投影式变成了它的对映体的Fischer投影式。③Fischer投影式不能离开纸面翻转。④在Fischer投影式中，如果指定一个基团不动，而把另外三个基团的位置按顺时针或反时针顺序调换，不改变原化合物中手性碳原子的构型。（2）构型的标记——D、L和R、S标记法D、L标记法：乳酸对映体的Fischer表示式（其中之一是右旋体，另一个是左旋体）甘油醛对映体的相对构型L-（-）-甘油醛D-（+）-甘油醛D-