第3章 有机化合物的同分异构现象ppt课件.ppt

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1、3.4对映异构现象3.4.1含手性碳化合物的对映异构体1.对映异构体手性：实物与镜像相对映而不重合的性质。手性分子:具有手性的分子。非手性分子：不具有手性的分子。判断分子的手性：分子与其镜像重合称为非手性分子；分子与其镜像不重合称为手性分子。1–氟–1–氯甲烷为非手性分子:乳酸（2-羟基丙酸）：实物与镜像的关系，不能重叠乳酸分子有手性，是手性分子。乳酸分子的中心碳原子：连有四个不同的原子和基团，具有不对称性。称为不对称碳原子或手性碳原子，用“*”表示。它是分子的不对称中心或手性中心。对映异构现象两个乳酸的分子式相同，分子构造

2、也相同，但分子中原子和基团在空间排列不同，形成实物与镜象的关系，这种现象称为对映异构现象；具有对映异构现象的分子称为对映异构体（对映体）。对映异构现象也属构型异构现象具有一个手性碳原子的分子有一对对映体。长瓣兜兰花两侧长瓣的螺旋是左右对称的，右侧是左旋，左侧是右旋。——《科学》2002,Vol.54,No.55(S)-thalidomide（致畸）(R)-thalidomide（有效成分）反应停：五十年恩怨手性药物2.分子的对称性与手性A.对称面()有两种对称面:(a)一个平面把分子分成两部分，而一部分恰好是另一部分的镜像

3、。例如：2–氯丙烷(b)组成分子的所有原子都在一个平面上。例如:(E)–1,2–二氯乙烯72B.对称中心(i)若分子中有一点i，分子中任何一个原子或基团与i点连线，在其延长线的相等距离处都能遇到相同原子或基团，i点是该分子的对称中心。例如：反–1,3–二氟–反–2,4–二氯环丁烷对称因素与分子的手性一个分子若无对称面、对称中心，则这个分子的实物与镜像不能重合，分子有手性。反之，一个分子若有对称面、对称中心，这个分子的实物与镜像能重合，分子无手性。3.4.2手性碳的构型表示式与标记球棒式：把碳原子、与碳相连的原子或基团画成

4、球，标出化学符号，用棒表示共价键。这种表示清楚、直观，但书写麻烦。立体透视式：手性碳放在纸面上，实楔线连接的原子或基团在纸面前，用虚楔线连接的在纸面后，用细实线连接的在纸面上。这种表示清楚、直观，但书写也较麻烦。1.手性碳构型表示式费歇尔投影式：用一个纸平面上的投影式来表示分子的立体构型。规定:1、碳链写在竖键上，其它的原子或基团在横键上。2、编号小的碳原子写在竖键上端。3、在横键上的原子或基团在纸面之前;在竖键上的原子或基团在纸面之后.Fisher投影式的写法：用交叉的两条实线表示手性碳原子的四个化学键，交叉点为手性碳原子

5、，不必标出。注意事项：P78a)投影式在纸面上旋转180˚构型保持不变。24b)投影式在纸面上旋转90˚构型改变.c)投影式不能离开纸面翻转.对映体25d)基团互换偶数次构型保持，基团互换奇数次构型改变。将Fisher投影式的基本规定、辅助规定和注意事项可归纳如下:竖向后，横向前，含碳原子上下连。转半圈，不能翻，编号小者在上端。偶次互换是原物，奇次互换构型变。26Fischer投影式与其它式子的关系:Fischer投影伞型式(透视式)锯架式纽曼投影式无论怎么变化，只是构象变化，手性碳的构型不变27Fischer投影式表示的是

6、能量较高的不稳定的全重叠式构象，但是它与其它式子相比，书写方便基团相互不掩盖，用来表示开链化合物的立体异构体时很方便。282.构型的标记标记化合物的构型可以有效地区别立体异构,尤其是一对对映异构体.D-L构型标记法在1951年以前人们还无法测定化合物分子的真实构型，为了区别一对对映异构体.只好人为地指定一个标准，用人为指定的标准来确定的化合物的构型的方法就叫相对构型。将左旋甘油醛的OH写在Fischer投影式的左边，称定为L-构型；将右旋甘油醛的OH写在Fischer投影式的右边，称定为D-构型。其它的化合物与甘油醛相联系或

7、相比较来确定构型.相联系:相比较:31R-S构型标记法基本规定:将C*上所连的四个原子或基团按照次序规则进行排列，观察者远离最小基,其余三个基团按：假定:C*abcd其优先次序为：a>b>c>dS型R型D构型不一定是R构型，L构型也不全是S构型。例如:对Fischer投影式中C*构型的标定：(a)当最小原子或基团在竖键上时:大→中→小时针排列为构型。顺逆RS观察者远离了最小基观察者远离了最小基38(b)当最小基在横键上时:大→中→小时针排列为构型。逆顺RS例如:最小基靠近了观察者39大→中→小基团虽顺时针排列，但因最小基不是

8、远离观察者，而是靠近观察者,所以是S构型。40命名标记:已明确构型的手性化合物在命名时要将R、S或D、L放到名称前并与名称间用半字线“-”隔开。如果分子中有多个手性碳，要分别判断每个手性碳的构型是R或S。命名时将手性碳位号与R或S一起放在括号内，写到名称前面。例如：（2R,3R）-2-羟基