有機(jī)化學(xué)第三章立體化學(xué)PPT學(xué)習(xí)教案_第1頁
有機(jī)化學(xué)第三章立體化學(xué)PPT學(xué)習(xí)教案_第2頁
有機(jī)化學(xué)第三章立體化學(xué)PPT學(xué)習(xí)教案_第3頁
有機(jī)化學(xué)第三章立體化學(xué)PPT學(xué)習(xí)教案_第4頁
有機(jī)化學(xué)第三章立體化學(xué)PPT學(xué)習(xí)教案_第5頁
已閱讀5頁,還剩56頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、會計(jì)學(xué)1 有機(jī)化學(xué)第三章立體化學(xué)有機(jī)化學(xué)第三章立體化學(xué) 同分異構(gòu)同分異構(gòu) 碳架異構(gòu)碳架異構(gòu) 官能團(tuán)位置異構(gòu)官能團(tuán)位置異構(gòu) 官能團(tuán)異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu) 互變異構(gòu)互變異構(gòu) 構(gòu)造異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu) 立體異構(gòu)立體異構(gòu) 構(gòu)象異構(gòu)象異 構(gòu)構(gòu) 構(gòu)型異構(gòu)型異 構(gòu)構(gòu) 順反異構(gòu)順反異構(gòu) 光學(xué)異構(gòu)(光學(xué)異構(gòu)(* *對映異對映異 構(gòu))構(gòu)) 第1頁/共61頁 手性分子與手性生物受體之間的相互作用手性分子與手性生物受體之間的相互作用 第2頁/共61頁 例如:例如: HO HO NH2 COOH H OH OH H2N HOOC H (+)-多巴多巴 (無生理效應(yīng))(無生理效應(yīng)) (-)-多巴多巴 (抗帕金森?。古两鹕。?第3頁

2、/共61頁 1848年,年, 第4頁/共61頁 1848年,法國科學(xué)家巴斯德(年,法國科學(xué)家巴斯德(Louis pasteur)為了獲得酒)為了獲得酒 石酸鹽結(jié)晶方面的數(shù)據(jù),石酸鹽結(jié)晶方面的數(shù)據(jù), 發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的手性,具有手性發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的手性,具有手性的的 分子叫分子叫手性分子手性分子。凡具有。凡具有手性手性的分子都有的分子都有旋光性旋光性。沒有手。沒有手 性的分子沒有旋光性,因此,物質(zhì)的手性是判斷其是否具性的分子沒有旋光性,因此,物質(zhì)的手性是判斷其是否具 有旋光性的必要條件有旋光性的必要條件。 Pasteur: 法國化學(xué)家和微生物學(xué)家。法國化學(xué)家和微生物學(xué)家。 他在牛奶消毒(巴氏消毒法)他在牛

3、奶消毒(巴氏消毒法) 及食品保存方面作出的貢獻(xiàn)永及食品保存方面作出的貢獻(xiàn)永 遠(yuǎn)造福人類。遠(yuǎn)造福人類。 第5頁/共61頁 互為實(shí)物與鏡象的兩個構(gòu)型異構(gòu)體又稱對互為實(shí)物與鏡象的兩個構(gòu)型異構(gòu)體又稱對 映體。它們構(gòu)造相同?;ハ鄬τ硡s不能疊合。映體。它們構(gòu)造相同?;ハ鄬τ硡s不能疊合。 實(shí)物鏡子鏡象 C H OH COOH H3C C H COOH CH3HO 對映異構(gòu)體對映異構(gòu)體 乳酸分子的一對對映體乳酸分子的一對對映體 第6頁/共61頁 與四個不同的原子或原子團(tuán)相連的碳原子與四個不同的原子或原子團(tuán)相連的碳原子 。用。用“ * * ”號標(biāo)出。又叫手性碳。號標(biāo)出。又叫手性碳。 不對稱碳原子不對稱碳原子 例

4、例手性手性 碳碳 第7頁/共61頁 C 四面體碳四面體碳 連接四個不同原子連接四個不同原子( (團(tuán)團(tuán)) ) 第8頁/共61頁 3.2 3.2 偏振光和分子的旋光性偏振光和分子的旋光性 光是一種電磁波,光波的振動方向與其前進(jìn)方向垂直。光是一種電磁波,光波的振動方向與其前進(jìn)方向垂直。 普通光在所有垂直于其前進(jìn)方向的各個平面上振動。普通光在所有垂直于其前進(jìn)方向的各個平面上振動。 偏振光偏振光只在一個平面上振動。只在一個平面上振動。 第9頁/共61頁 第10頁/共61頁 一對對映體對偏振光的作用不同,一個使偏振光向順時針方向一對對映體對偏振光的作用不同,一個使偏振光向順時針方向 偏轉(zhuǎn),另一個使偏振光向

5、逆時針方向偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn),另一個使偏振光向逆時針方向偏轉(zhuǎn),兩者偏轉(zhuǎn)數(shù)值相同兩者偏轉(zhuǎn)數(shù)值相同。 據(jù)此可把化合物分成兩類據(jù)此可把化合物分成兩類: :一類有旋光性另一類沒有旋光性一類有旋光性另一類沒有旋光性 有旋光性有旋光性 沒有旋光性沒有旋光性 第11頁/共61頁 t t c l 式中:式中: 測量時所采用的光波波長測量時所采用的光波波長; ; t t 測量時的溫測量時的溫 度度;由儀器測得的溶液的旋光度;由儀器測得的溶液的旋光度;l l 盛液管的長度盛液管的長度, ,單單 位為位為dm(1dm=10cm);dm(1dm=10cm); C C 溶液的濃度溶液的濃度, ,單位為單位為g.mLg.mL-1

6、 -1。 。 為了表示為了表示,比較不同物質(zhì)旋光能力,引入比旋光度比較不同物質(zhì)旋光能力,引入比旋光度 比旋光度比旋光度(教材(教材3.53.5) 第12頁/共61頁 例如,在溫度為例如,在溫度為2020C C時,用鈉光燈為光時,用鈉光燈為光 源測得的葡萄糖水溶液的比旋光度為右旋源測得的葡萄糖水溶液的比旋光度為右旋 52.252.2, ,應(yīng)記為:應(yīng)記為:D D20 20=+52.2 =+52.2(水)(水) 比比旋光度的旋光度的符號符號和和大小大小是旋光性物質(zhì)的一個物理常數(shù)是旋光性物質(zhì)的一個物理常數(shù)。 第13頁/共61頁 如何依據(jù)結(jié)構(gòu)判斷分子是否有旋光性?如何依據(jù)結(jié)構(gòu)判斷分子是否有旋光性? 與分

7、子的對稱性有關(guān)與分子的對稱性有關(guān)需需 第14頁/共61頁 CC H Cl H Cl H Cl CC H Cl ( (甲甲) ) 對稱面(對稱面() 第15頁/共61頁 對稱面的對稱操作是反映(即照鏡子)。對稱面的對稱操作是反映(即照鏡子)。 CH3 H3C 無對稱面 對稱面 H3C CH3 環(huán)丙烷環(huán)丙烷 第16頁/共61頁 H ClH F Cl H FH ( (乙)對稱中心乙)對稱中心 第17頁/共61頁 判斷旋光性判斷旋光性: : 反之反之, ,當(dāng)分子中沒有對稱面當(dāng)分子中沒有對稱面或或?qū)ΨQ中心時,對稱中心時,( (在絕在絕大多大多 數(shù)數(shù)情況下情況下) )其實(shí)物與鏡象就不能疊合,產(chǎn)生對映異構(gòu)現(xiàn)

8、象其實(shí)物與鏡象就不能疊合,產(chǎn)生對映異構(gòu)現(xiàn)象, , 如同左右手的關(guān)系如同左右手的關(guān)系, ,故又稱為故又稱為手性手性。 手性分子手性分子 旋光性旋光性 第18頁/共61頁 第19頁/共61頁 左旋乳酸, 由蔗糖發(fā)酵得到 右旋乳酸, 由肌肉運(yùn)動產(chǎn)生 實(shí)物鏡子鏡象 C HOH COOH H3C C H COOH CH3 HO CH3CHCOOH OH C3H6O3 例如右旋乳酸和左旋乳酸例如右旋乳酸和左旋乳酸 第20頁/共61頁 第21頁/共61頁 第22頁/共61頁 N H CH2 CH2 CH3 * Locating a Stereocenter (Chiral Carbon) 標(biāo)出手性碳 毒芹堿

9、 第23頁/共61頁 判斷下列化合物是否有手性碳判斷下列化合物是否有手性碳 ?是否是手性分子?是否是手性分子? 有兩個手性碳卻不是手性分子!有兩個手性碳卻不是手性分子! w含一個手性碳原子的分子一定是個手性分子。含一個手性碳原子的分子一定是個手性分子。 w含多個手性碳原子的分子含多個手性碳原子的分子不不一定是個手性分子一定是個手性分子 不能僅從分子中有無手性原子來判斷其是否為手性分子不能僅從分子中有無手性原子來判斷其是否為手性分子 第24頁/共61頁 判斷下列化合物哪些是手性分子?如有手性碳,用星號標(biāo)出。判斷下列化合物哪些是手性分子?如有手性碳,用星號標(biāo)出。 課堂習(xí)題課堂習(xí)題 * * * *

10、* * * * 第25頁/共61頁 l 構(gòu)成生命體系的生物大分子的主要部分大多數(shù)是以一構(gòu)成生命體系的生物大分子的主要部分大多數(shù)是以一 種對映體形式存在的。故藥物與其作用也是以手性的方式種對映體形式存在的。故藥物與其作用也是以手性的方式 進(jìn)行的。進(jìn)行的。 1. 手性分子的來源手性分子的來源 l自然界自然界: 糖類、氨基酸、生物堿、萜類、甾體化合物糖類、氨基酸、生物堿、萜類、甾體化合物 l不對稱有機(jī)合成反應(yīng)不對稱有機(jī)合成反應(yīng) 第26頁/共61頁 H2NCOOH NH2 O H2NCOOH NH2 O 苦味苦味)甜味)甜味) N O O NH O ON O O HN O O (R)型型,有效,不致畸

11、形有效,不致畸形 (S)型型,致畸形,致畸形 Thalidomide(反應(yīng)停反應(yīng)停) 鎮(zhèn)靜和止吐藥物鎮(zhèn)靜和止吐藥物 第27頁/共61頁 透視式透視式 鋸架式鋸架式 ( (從斜側(cè)面看分子模型的形象從斜側(cè)面看分子模型的形象) ) 和紐曼投影式和紐曼投影式( (從碳碳鍵軸的延長線上來觀察從碳碳鍵軸的延長線上來觀察) ) 一、一、 手性分子的表示方法手性分子的表示方法 3.6 3.6 含一個手性碳原子的化合物含一個手性碳原子的化合物 第28頁/共61頁 透視式 H H H H H H H 鋸架式 Newman投影式 H H H H H H H H H H H CC HH H HH H CC H H H

12、 H H H H H H H HH 乙烷重疊式和交叉式構(gòu)象的透視式、鋸架式和乙烷重疊式和交叉式構(gòu)象的透視式、鋸架式和NewmanNewman投影式投影式 第29頁/共61頁 C CH3 C2H5 Br H C CH3 C2H5 Br H 手性分子的表示法手性分子的表示法 一對對映體的透視式表示法一對對映體的透視式表示法直觀,但書寫麻煩直觀,但書寫麻煩 第30頁/共61頁 二、二、 FischerFischer投影式投影式 CH3 C C2H5 OHH -由四面體進(jìn)行投影而得到由四面體進(jìn)行投影而得到 第31頁/共61頁 Fischer Fischer投影式描述的立體結(jié)構(gòu)全是投影式描述的立體結(jié)構(gòu)全

13、是 重疊式結(jié)構(gòu)。所以,重疊式結(jié)構(gòu)。所以,F(xiàn)ischerFischer式是式是 ewman式的重疊式加以平板化。式的重疊式加以平板化。 第32頁/共61頁 三、三、R/SR/S命名和次序規(guī)則命名和次序規(guī)則 1) 1) 排序排序 2) 2) 觀察觀察 3) 3) 定構(gòu)定構(gòu) 型型 第33頁/共61頁 C d a b c abcd 吖吖順時針:順時針: R-構(gòu)型構(gòu)型 ! 1) 1) 排序:排序:將手性碳原子上所連的將手性碳原子上所連的4 4個原子或原子團(tuán)按照個原子或原子團(tuán)按照 原子序數(shù)原子序數(shù)( (次序規(guī)則次序規(guī)則) )排列,確定大小次序。排列,確定大小次序。 2) 2) 觀察:觀察:眼眼- -手性碳

14、手性碳- -最小原子(團(tuán))成一線,并將最小最小原子(團(tuán))成一線,并將最小 基團(tuán)放在后邊,按優(yōu)先次序依次輪看其余三個基團(tuán)。基團(tuán)放在后邊,按優(yōu)先次序依次輪看其余三個基團(tuán)。 3) 3) 定構(gòu)型:定構(gòu)型:順時針順時針(右)(右)為為 R R,逆時針為,逆時針為S S。 R/SR/S 構(gòu)構(gòu) 型型 標(biāo)標(biāo) 記記 法法 第34頁/共61頁 C d a c b 嗷嗷 逆時針,逆時針, S-構(gòu)型!構(gòu)型! 第35頁/共61頁 、 次序規(guī)則次序規(guī)則: (1 1) 原子序數(shù)較大的為優(yōu)先基團(tuán)原子序數(shù)較大的為優(yōu)先基團(tuán) I I Br Br Cl Cl S S O O N N C C (2 2) 同位素較重的為優(yōu)先基團(tuán)同位素較

15、重的為優(yōu)先基團(tuán) D D H H 第36頁/共61頁 CH(CH3)2 C(CH3)3 C H C C CC C C CH2CH3 C H H C CH2ClC Cl H H CH2OH C H H O CH2NH2 C H H N (3 3) 第一個原子相同,則比較第二個,依次外推第一個原子相同,則比較第二個,依次外推 C(CH3)3 CH(CH3)2 CH2CH3 CH3 CH2Cl CH2OH CH2NH2 第37頁/共61頁 CC C) H ( CHCH2 C CH CC C) C) ( ( (4 4) 雙鍵或三鍵相當(dāng)于兩個或三個相同的原子雙鍵或三鍵相當(dāng)于兩個或三個相同的原子 CHCH3

16、 CH3 CHCH2 C H C C CC H (C ) 12 12 2 CHCH3 CH3 12 2 CHCH2 12 第38頁/共61頁 3. 3. 次序規(guī)則的應(yīng)用次序規(guī)則的應(yīng)用 標(biāo)記構(gòu)標(biāo)記構(gòu) 型型 COOHBrCl H 1) 1) 排序排序 2) 2) 觀察觀察 3) 3) 定構(gòu)型定構(gòu)型 第39頁/共61頁 和 (a)(b) C H COOH CH3 HO C HOH COOH H3C 標(biāo)記:標(biāo)記: 的構(gòu)型。的構(gòu)型。 根據(jù)次序規(guī)則:根據(jù)次序規(guī)則:OHOHCOOHCOOHCHCH3 3H H 第40頁/共61頁 直接從直接從FischerFischer投影式判斷投影式判斷R/SR/S構(gòu)型構(gòu)

17、型 概括地說:概括地說: 第41頁/共61頁 OH Cl H CH3 H COOH 鋸架透視式鋸架透視式 補(bǔ)充:各構(gòu)型式間轉(zhuǎn)換補(bǔ)充:各構(gòu)型式間轉(zhuǎn)換: (1)透視式或紐曼投影式改寫成費(fèi)歇爾投影式時,先把交叉式構(gòu)象透視式或紐曼投影式改寫成費(fèi)歇爾投影式時,先把交叉式構(gòu)象 旋轉(zhuǎn)成旋轉(zhuǎn)成重疊式重疊式構(gòu)象,然后按投影要求寫出相應(yīng)的費(fèi)歇爾投影式。構(gòu)象,然后按投影要求寫出相應(yīng)的費(fèi)歇爾投影式。 (2)判斷每一個手性碳的判斷每一個手性碳的R,S構(gòu)型。構(gòu)型。 OH COOH H CH3 HCl 費(fèi)歇爾投影式費(fèi)歇爾投影式 COOH HO H Cl CH3 H 紐曼投影式紐曼投影式 第42頁/共61頁 (2S,3S)-

18、2,3-二溴丁烷二溴丁烷 無論是無論是N,F,N,F,還是透視式還是透視式, ,都要會判斷其都要會判斷其R/SR/S構(gòu)型構(gòu)型. . Br CH3 H CH3 BrH 課堂習(xí)題課堂習(xí)題 CH3 BrH CH3 HBr 第43頁/共61頁 第44頁/共61頁 C H CH2OH CHO OH 順時針方向?yàn)?R型 CH2OHOHCHO 觀察 第45頁/共61頁 S CH3 CHCH2 OHH 四、四、 從從FischerFischer投影式判斷構(gòu)型投影式判斷構(gòu)型 第46頁/共61頁 如果不知道原子團(tuán)在空間的實(shí)際排列方式來標(biāo)記?如果不知道原子團(tuán)在空間的實(shí)際排列方式來標(biāo)記? 答:根據(jù)手性碳原子上所連的四

19、個原子或答:根據(jù)手性碳原子上所連的四個原子或 原子團(tuán)在空間的實(shí)際排列方式來標(biāo)記的。原子團(tuán)在空間的實(shí)際排列方式來標(biāo)記的。 復(fù)習(xí):復(fù)習(xí):R/SR/S標(biāo)記法是根據(jù)什么來標(biāo)記的標(biāo)記法是根據(jù)什么來標(biāo)記的? ? D/LD/L構(gòu)型標(biāo)記法構(gòu)型標(biāo)記法 絕對構(gòu)型 相對構(gòu)型相對構(gòu)型 第47頁/共61頁 人為指定 先指定一個標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)型,然后通過已知反應(yīng)進(jìn)行先指定一個標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)型,然后通過已知反應(yīng)進(jìn)行 關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián):實(shí)驗(yàn)證明其構(gòu)型與右旋甘油醛相同的化合:實(shí)驗(yàn)證明其構(gòu)型與右旋甘油醛相同的化合 物都為物都為D D型,與左旋構(gòu)型相同的為型,與左旋構(gòu)型相同的為L L型。型。 第48頁/共61頁 D-型 右旋右旋 這樣許多分子的相對夠型就

20、可以通過 化學(xué)反應(yīng)與甘油醛聯(lián)系起來而得到確定, 即構(gòu)型關(guān)聯(lián)。 D-型D-型 第49頁/共61頁 R/S R/S構(gòu)型是絕對構(gòu)型,構(gòu)型是絕對構(gòu)型,D DL L標(biāo)記一個手性碳標(biāo)記一個手性碳 的相對構(gòu)型。的相對構(gòu)型。 構(gòu)型與旋光方向是兩個不同的概念,無必然聯(lián)系構(gòu)型與旋光方向是兩個不同的概念,無必然聯(lián)系 。 第50頁/共61頁 C O O H H OH C l C O O H H ( ) I ( 2 R , 3 R ) 第51頁/共61頁 COOH COOH OH H H Cl COOH HOH Cl COOH H OH COOH COOH H H Cl COOH COOH HOH HCl ( ) I ( )I I( )I I I( )IV (2R,3R) (2S,3S)(2R,3S) (2S,3R) 外消旋體外消旋體:等量的對映體相混合而構(gòu)成的等量的對映體相混合而構(gòu)成的混合物?;旌衔?。 (I)(I)與與 (III)(III)或或(IV)(IV)、(II)(II)與與(III)(III)或或

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論