有機化學(xué)6章對映異構(gòu)ppt課件

1、第六章第六章 對映異構(gòu)對映異構(gòu) (enantiomerism)(enantiomerism)第一節(jié)物質(zhì)的旋光性一、平面偏振光和旋光性二、旋光儀和比旋光度第二節(jié)對映異構(gòu)景象與分子構(gòu)造的關(guān)系一、對映異構(gòu)景象的發(fā)現(xiàn)二、手性 三、對稱要素和手性分子判據(jù) 第三節(jié)含一個手性碳原子化合物 的對映異構(gòu)一、對映體、外消旋體二、構(gòu)型表示方法-費謝爾投影式三、絕對構(gòu)型與相對構(gòu)型 四、 R、S 命名規(guī)那么第四節(jié)含兩個手性碳原子化合物 的對映異構(gòu)一、含兩個不一樣手性碳原子的化合物二、含兩個一樣手性碳原子的化合物第五節(jié)環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)一、環(huán)丙烷衍生物二、對映異構(gòu)第六節(jié)不含手性碳原子化合物的對映異構(gòu)一、含手性軸的化合物

2、二、含手性面的化合物三、含有其他手性中心的化合物 第七節(jié)外消旋體的拆分第八節(jié)不對稱合成簡介第九節(jié)親電加成反響的立體化學(xué)一、實驗現(xiàn)實二、推測反響歷程總目錄總目錄同分異構(gòu)同分異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)立體異構(gòu)立體異構(gòu)碳架異構(gòu)碳架異構(gòu)位置異構(gòu)位置異構(gòu)官能團異構(gòu)官能團異構(gòu)互變異構(gòu)互變異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)順反異構(gòu)順反異構(gòu)對映異構(gòu)對映異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)總目錄總目錄對映異構(gòu)：是指分子式、構(gòu)造式一樣，構(gòu)型對映異構(gòu)：是指分子式、構(gòu)造式一樣，構(gòu)型不同，互呈鏡像對映關(guān)系的立體異構(gòu)景象。不同，互呈鏡像對映關(guān)系的立體異構(gòu)景象。例如例如: :肌肉乳酸：肌肉乳酸： mp: 53乳糖發(fā)酵乳酸：乳糖發(fā)酵乳酸： mp: 53乳酸乳酸

3、: C3H6O3: C3H6O3D20= +3.82D20= -3.82mp: 16.8酸奶中分別出的乳酸酸奶中分別出的乳酸 ：D20= 0總目錄總目錄COOHCH3OHHH3COHCOOHH-總目錄總目錄為什么要研討對映異構(gòu)呢？為什么要研討對映異構(gòu)呢？ 1天然有機化合物大多有旋光景象。天然有機化合物大多有旋光景象。2物質(zhì)的旋光性與藥物的療效有關(guān)。物質(zhì)的旋光性與藥物的療效有關(guān)。3用于研討有機反響機理。用于研討有機反響機理?？偰夸浛偰夸浺?、平面偏振光和旋光性一、平面偏振光和旋光性光波的特點：光波的特點：第一節(jié)第一節(jié) 物質(zhì)的旋光性物質(zhì)的旋光性光光傳傳播播方方向向光光源源總目錄總目錄 這種只在一個平

4、面上振動的光稱為平面偏振這種只在一個平面上振動的光稱為平面偏振光光 (plane-polarized light) 或簡稱偏振光?；蚝喎Q偏振光。Nicol棱晶棱晶總目錄總目錄2物質(zhì)的旋光性物質(zhì)的旋光性 能使平面偏振光振動平面旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)稱為物質(zhì)的能使平面偏振光振動平面旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)稱為物質(zhì)的旋光性，具有旋光性的物質(zhì)稱為旋光性物質(zhì)也稱旋光性，具有旋光性的物質(zhì)稱為旋光性物質(zhì)也稱為光活性物質(zhì)。為光活性物質(zhì)。平平面面偏偏振振光光Nicol棱晶盛盛液液槽槽不不旋旋光光物物質(zhì)質(zhì)平平面面偏偏振振光光Nicol棱晶盛盛液液槽槽旋旋光光物物質(zhì)質(zhì)總目錄總目錄使平面偏振光振動平面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)使平面偏振光振動平面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)旋

5、光性旋光性(optical activity)使平面偏振光振動平面旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)使平面偏振光振動平面旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)旋光性物質(zhì)光學(xué)旋光性物質(zhì)光學(xué)活性物質(zhì)活性物質(zhì)使平面偏振光偏按順時針方向旋轉(zhuǎn)使平面偏振光偏按順時針方向旋轉(zhuǎn)右旋體右旋體(+)使平面偏振光按反時針方向旋轉(zhuǎn)使平面偏振光按反時針方向旋轉(zhuǎn)左旋體左旋體(-)旋光性物質(zhì)使振動平面旋轉(zhuǎn)的角度旋光性物質(zhì)使振動平面旋轉(zhuǎn)的角度旋光度，通常用旋光度，通常用表示。表示。 例：肌肉乳酸例：肌肉乳酸 + 3.8m2kg-1 發(fā)酵乳酸發(fā)酵乳酸 - 3.8m2kg-1總目錄總目錄二、旋光儀和比旋光度二、旋光儀和比旋光度旋光儀的任務(wù)原理旋光儀的任務(wù)原理旋旋光光物物質(zhì)質(zhì)起起偏

6、偏棱棱晶晶檢檢偏偏棱棱晶晶暗暗檢偏棱晶旋轉(zhuǎn)的角度檢偏棱晶旋轉(zhuǎn)的角度 旋光度旋光度總目錄總目錄丈量旋光性物質(zhì)丈量旋光性物質(zhì)-旋光度旋光度受溶液的濃度、受溶液的濃度、盛液管的長度、盛液管的長度、溫度、所用光波溫度、所用光波長影響長影響總目錄總目錄 t20：溫度：溫度D: 鈉光源鈉光源D線線-589.3nm 2. 比旋光度比旋光度 1 mL 含含 1 g旋光性物質(zhì)濃度的溶液，旋光性物質(zhì)濃度的溶液，放在放在 1 dm10cm長的盛液管中測得長的盛液管中測得的旋光度的旋光度比旋光度比旋光度例：肌肉乳酸例：肌肉乳酸 + 3.8+ 3.8m2kg-m2kg-1 1 發(fā)酵乳酸發(fā)酵乳酸 - - 3.8 3.8

7、m2kg-1m2kg-1 20D 20D總目錄總目錄: 測定的旋光度測定的旋光度(+右旋，右旋，-左旋左旋) t : 測定時的溫度測定時的溫度();: 測定光陰源的波長測定光陰源的波長(普通為鈉光普通為鈉光,=589.3nm); l : 盛液管的長度盛液管的長度(dm);B: 溶液的質(zhì)量濃度溶液的質(zhì)量濃度(g/mL)假設(shè)所測物質(zhì)為純液體，計算比旋光度時，只需把假設(shè)所測物質(zhì)為純液體，計算比旋光度時，只需把公式中的公式中的B換成液體的密度換成液體的密度即可。即可。旋光度和比旋光度之間的轉(zhuǎn)化：旋光度和比旋光度之間的轉(zhuǎn)化：總目錄總目錄純?nèi)芤旱谋刃舛龋杭內(nèi)芤旱谋刃舛龋罕刃舛龋罕刃舛龋盒舛龋盒?/p>

8、度：可根據(jù)旋光度和比旋光度，計算溶液濃度可根據(jù)旋光度和比旋光度，計算溶液濃度留意區(qū)別：留意區(qū)別：總目錄總目錄WXG-4圓盤旋光儀教學(xué)圓盤旋光儀教學(xué)型型精細旋光儀精細旋光儀總目錄總目錄一、對映異構(gòu)景象的發(fā)現(xiàn)一、對映異構(gòu)景象的發(fā)現(xiàn)1. 巴斯德的發(fā)現(xiàn)巴斯德的發(fā)現(xiàn)1848年年左右旋酒石酸鈉銨分子左右旋酒石酸鈉銨分子第二節(jié)第二節(jié) 對映異構(gòu)景象與分子構(gòu)造的關(guān)系對映異構(gòu)景象與分子構(gòu)造的關(guān)系COONaOHHCOONH4HOHCOONaHOHCOONH4OHH總目錄總目錄2. 不對稱碳原子不對稱碳原子 一個碳原子上連有四個不同基團。一個碳原子上連有四個不同基團。特點：特點：1 1四個基團在不對稱碳原子周圍有兩種

9、陳列四個基團在不對稱碳原子周圍有兩種陳列方式，即兩種空間構(gòu)型。方式，即兩種空間構(gòu)型。2 2兩種構(gòu)型互為鏡像，外型類似但不能重疊兩種構(gòu)型互為鏡像，外型類似但不能重疊。mirror總目錄總目錄二、手性二、手性 類似而不重合類似而不重合1. 手性手性chirality 物質(zhì)分子與其鏡像物質(zhì)分子與其鏡像類似而不重合的特征。類似而不重合的特征?？偰夸浛偰夸浬钪械氖中裕荷钪械氖中裕嚎偰夸浛偰夸浛偰夸浛偰夸浛偰夸浛偰夸浬忱劝?，右旋沙利度胺，右旋有鎮(zhèn)靜作用，左旋有鎮(zhèn)靜作用，左旋致畸有關(guān)致畸有關(guān) 總目錄總目錄總目錄總目錄植物中的手性植物中的手性總目錄總目錄總目錄總目錄總目錄總目錄太陽系的一切太陽系的一切天

10、體包括小天體包括小行星都是按行星都是按照右旋方向旋照右旋方向旋轉(zhuǎn)的。轉(zhuǎn)的。宇宙中的手性宇宙中的手性總目錄總目錄藝術(shù)中的手性藝術(shù)中的手性總目錄總目錄具有手性的分子具有手性的分子總目錄總目錄手性中心：手性中心：手性碳手性碳 手性氮手性氮 手性磷手性磷 C*N*P1 如何判別分子能否有手性？如何判別分子能否有手性？2能否有手性碳的分子一定有手性？沒有手性能否有手性碳的分子一定有手性？沒有手性碳的分子一定沒有手性？碳的分子一定沒有手性？思索思索總目錄總目錄三、對稱要素和手性分子判據(jù)三、對稱要素和手性分子判據(jù) 1. 對稱要素對稱要素(symmetry factor)1對稱面對稱面:可把分子分割成兩部分的

11、平可把分子分割成兩部分的平面，一部分正好是另一部分的鏡像，這個面，一部分正好是另一部分的鏡像，這個平面稱為對稱面。平面稱為對稱面?？偰夸浛偰夸浝?:E-1,2-二氯乙烯二氯乙烯 例例1：1,1-二氯乙烷二氯乙烷有對稱面有對稱面有對稱面有對稱面總目錄總目錄2對稱中心對稱中心 i：分子中有一點：分子中有一點i，經(jīng)過，經(jīng)過i點點畫任何直線，假設(shè)在離畫任何直線，假設(shè)在離i點等間隔的直線兩點等間隔的直線兩端有一樣的原子或基團，那么點端有一樣的原子或基團，那么點i稱為對稱稱為對稱中心。中心。 例：例：總目錄總目錄3對稱軸對稱軸 Cn：穿過分子畫不斷線，分子以：穿過分子畫不斷線，分子以它為軸旋轉(zhuǎn)它為軸旋轉(zhuǎn)

12、360/n 后，可以獲得與原來分后，可以獲得與原來分子一樣的籠統(tǒng)，這不斷線為分子的子一樣的籠統(tǒng)，這不斷線為分子的n重對稱重對稱軸。軸。 Cn：= 360/旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)角度 例例 ： n = 360/180=2總目錄總目錄C6環(huán)丁烷環(huán)丁烷C4HHHHHHHH苯苯C2HHClClHH反反-1,2-二氯環(huán)丙烷二氯環(huán)丙烷CCClClHHC2反反-1,2-二氯乙烯二氯乙烯總目錄總目錄2. 手性判據(jù)手性判據(jù)CCClClHHCCClClHH有對稱面的物質(zhì)與其鏡像可重合，無手性有對稱面的物質(zhì)與其鏡像可重合，無手性有對稱中心的物質(zhì)與其鏡像可以重合，無手性。有對稱中心的物質(zhì)與其鏡像可以重合，無手性。CCH3ClC

13、lHCClClCH3H總目錄總目錄有手性有手性 ( (分子和鏡像不能重合分子和鏡像不能重合) )反反-1,2-二氯環(huán)丙烷二氯環(huán)丙烷有無對稱軸有無對稱軸不能作為判不能作為判別分子有無別分子有無手性的根據(jù)手性的根據(jù)有手性有手性(分子和鏡像不能重合分子和鏡像不能重合)總目錄總目錄判別手性分子的根據(jù)判別手性分子的根據(jù)既無對稱面也沒有對稱中心的，普通可斷定為是手既無對稱面也沒有對稱中心的，普通可斷定為是手性分子。該分子就具有手性性分子。該分子就具有手性, 就有旋光性和對映異構(gòu)就有旋光性和對映異構(gòu)體體;對稱軸并不能作為分子能否具有手性的判據(jù)對稱軸并不能作為分子能否具有手性的判據(jù)總目錄總目錄 判別以下分子能

14、否有手性：判別以下分子能否有手性：總目錄總目錄一、對映體一、對映體enantiomers CH3CH2CHCH2OHCH3*第三節(jié)含一個手性碳原子第三節(jié)含一個手性碳原子化合物的對映異構(gòu)化合物的對映異構(gòu) 兩種立體異構(gòu)體互呈物體與鏡像的對映關(guān)系，兩種立體異構(gòu)體互呈物體與鏡像的對映關(guān)系，互為對映異構(gòu)體。對映異構(gòu)體都有旋光性，互為對映異構(gòu)體。對映異構(gòu)體都有旋光性，其中一個是左旋的，一個是右旋的其中一個是左旋的，一個是右旋的, 所以對所以對映異構(gòu)體又稱為旋光異構(gòu)體。映異構(gòu)體又稱為旋光異構(gòu)體。 具有一個手性碳原具有一個手性碳原子的化合物子的化合物總目錄總目錄 含含1個手性碳的化合物，沒有對稱中心、對稱面，

15、個手性碳的化合物，沒有對稱中心、對稱面，故有手性，與其鏡像不能重合，互為對映體。故有手性，與其鏡像不能重合，互為對映體。總目錄總目錄對映體的特點：對映體的特點： 1分子中各原子間間隔相等，物性和化性普通一樣；分子中各原子間間隔相等，物性和化性普通一樣； 2的度數(shù)一樣，方向相反；的度數(shù)一樣，方向相反； 3手性環(huán)境下性質(zhì)不同，反響速率也有差別。手性環(huán)境下性質(zhì)不同，反響速率也有差別。總目錄總目錄二、外消旋體二、外消旋體(racemic forms) 等量的左旋體和右旋體的混合物稱為外消旋等量的左旋體和右旋體的混合物稱為外消旋體，普通用來表示。體，普通用來表示。 旋光性旋光性 物理性質(zhì)物理性質(zhì) 化學(xué)性

16、質(zhì)化學(xué)性質(zhì) 生理作用生理作用 外消旋體外消旋體 不旋光不旋光 mp 18 根本一樣根本一樣 各自發(fā)揚其作用各自發(fā)揚其作用 對映體對映體 旋光旋光 mp 53 根本一樣根本一樣 旋體的生理功能旋體的生理功能外消旋體與對映體的比較以乳酸為例：外消旋體與對映體的比較以乳酸為例：總目錄總目錄外消旋體特點：外消旋體特點：1. 不顯示旋光性不顯示旋光性(中和中和)；2. 其他物理常數(shù)也有差別其他物理常數(shù)也有差別(如如m.p)；3. 化學(xué)活性為其有效對映體的一半化學(xué)活性為其有效對映體的一半 (如合霉素抗菌才干為其左旋體的一半如合霉素抗菌才干為其左旋體的一半)。總目錄總目錄1. 立體構(gòu)造式立體構(gòu)造式三、構(gòu)型表

17、示方法三、構(gòu)型表示方法總目錄總目錄2. 費歇爾費歇爾Fischer投影式投影式 投影規(guī)那么：投影規(guī)那么：“橫前豎后橫前豎后 、碳鏈豎、碳鏈豎立立碳鏈盡量放在垂直方向上，碳鏈盡量放在垂直方向上，氧化態(tài)高的在上邊，氧化態(tài)氧化態(tài)高的在上邊，氧化態(tài)低的在下邊，其他基團放在低的在下邊，其他基團放在程度方向上；程度方向上；垂直方向要伸向紙面后方，垂直方向要伸向紙面后方，程度方向伸向紙面前方程度方向伸向紙面前方“橫前豎后；橫前豎后；將分子構(gòu)造投影到紙面上，將分子構(gòu)造投影到紙面上，橫線豎線的交叉點表示碳原橫線豎線的交叉點表示碳原子。子。總目錄總目錄留意：留意：1Fischer式不能分開紙面翻轉(zhuǎn)；沿紙面旋轉(zhuǎn)式不

18、能分開紙面翻轉(zhuǎn)；沿紙面旋轉(zhuǎn)180，構(gòu)型不變；旋轉(zhuǎn)構(gòu)型不變；旋轉(zhuǎn)90，得到對映體；，得到對映體；COOHOHHCCH3COOHOHHCCH3總目錄總目錄2Fischer式中，固定一個基團，另外三個基團順式中，固定一個基團，另外三個基團順時針或逆時針互換位置，構(gòu)型不變；時針或逆時針互換位置，構(gòu)型不變；COOHOHHCCH3COOHOHHCCH3總目錄總目錄3Fischer式中，恣意兩個基團互換位置式中，恣意兩個基團互換位置1次，得到次，得到對映體，互換對映體，互換2次，得到原物。次，得到原物。COOHOHHCCH3COOHOHHCCH3總目錄總目錄2. 費歇爾投影式與其他構(gòu)型式的轉(zhuǎn)換費歇爾投影式與

19、其他構(gòu)型式的轉(zhuǎn)換CCH3C2H5ClHClCH3HC2H51楔方式楔方式碳鏈上的甲基、乙基向后方碳鏈上的甲基、乙基向后方總目錄總目錄CH3CH3ClHHClCCCH3CH3ClHHCl1234CCCH3CH3ClHClH1234ClHCCH3HCClCH3CH3CH3ClClHHCC總目錄總目錄總目錄總目錄寫出以下有機物的費歇爾投影式寫出以下有機物的費歇爾投影式CCOOHOHCH3HCCCH3CH3HHCl1234HOCCCH3CH3BrHHCl1234OHHCH3COOHCH3HOHClHCH3CH3HClBrHCH3總目錄總目錄CH3ClHCH3HOHCH3HOHCH3HClCH3ClHO

20、HHCH3交叉式交叉式重疊式重疊式豎立豎立2鋸架式鋸架式總目錄總目錄CH3HOHBrCH3HCH3CH3HBrOHHCH3BrHHOHCH33紐曼式紐曼式交叉式交叉式重疊式重疊式總目錄總目錄相對構(gòu)型相對構(gòu)型-D,L命名法命名法相對構(gòu)型相對構(gòu)型(relative configuration)是以是以甘油醛構(gòu)型為參照規(guī)范而確定的構(gòu)型。甘油醛構(gòu)型為參照規(guī)范而確定的構(gòu)型。絕對構(gòu)型絕對構(gòu)型- R,S命名法命名法絕對構(gòu)型絕對構(gòu)型(absolut configuration)是指是指分子中多個原子或基團在空間陳列的分子中多個原子或基團在空間陳列的真實情況。真實情況。 立立體體構(gòu)構(gòu)型型標標志志方方法法總目錄總

21、目錄四、相對構(gòu)型四、相對構(gòu)型-D,L命名法命名法OHHCH2OHCHOHOHCH2OHCHO總目錄總目錄n在不涉及手性碳原子的前提下，經(jīng)過化學(xué)反響可在不涉及手性碳原子的前提下，經(jīng)過化學(xué)反響可以從以從D(+)甘油醛得到的，或可以生成甘油醛得到的，或可以生成D(+)甘油醛的，即為甘油醛的，即為D型型 留意：留意：D和和L只代表構(gòu)型，而與旋光方向無關(guān)。只代表構(gòu)型，而與旋光方向無關(guān)。 總目錄總目錄CHOHHOOHHOHHCH2OHOHHD、L與與 “+、- 沒有必然的聯(lián)絡(luò)沒有必然的聯(lián)絡(luò)運用：糖類及氨基酸類化合物中運用：糖類及氨基酸類化合物中 總目錄總目錄一命名原那么一命名原那么1. C*的四個基團按的

22、四個基團按“次序規(guī)那么從大至次序規(guī)那么從大至小陳列：小陳列：a b c d；2. 最小基團離視野最遠處；最小基團離視野最遠處；3. abc 順時針陳列為順時針陳列為 R型型 abc 逆時針陳列為逆時針陳列為 S型型五、絕對構(gòu)型五、絕對構(gòu)型-R，S命名原那么重點命名原那么重點總目錄總目錄SRCadcb目abc 順時針順時針R型型逆時針逆時針S型型總目錄總目錄CadcbCadcbCadcbCadcb目目目二不同構(gòu)型式中手性碳的二不同構(gòu)型式中手性碳的R,S標定方法標定方法1. 楔方式楔方式RSSR近變遠不變近變遠不變總目錄總目錄CCCH3CH3ClHHCl1234(2R, 3S)-2,3-二氯丁烷二

23、氯丁烷(2R,3R)-2,3-二氯丁烷二氯丁烷CCCH3CH3ClHHCl12342. 費歇爾投影式費歇爾投影式HCH3BrC2H5S總目錄總目錄ClCH3HC2H5RBrCH3ClHCHClBrCH3BrHClCH3RS橫橫變變豎豎不不變變總目錄總目錄2R,3S)-CH3ClHOHHCH31234CH3BrHHOHCH31234(2S,3S)-(2R,3S)-CH3CH3HClHCl12343. 鋸架式鋸架式CH3ClHCH3HOH1234(2R,3S)-CH3HOHBrCH3H4. 紐曼式紐曼式(2S,3S)-總目錄總目錄簡便判別規(guī)那么：簡便判別規(guī)那么： “近變遠不變，橫變豎不變近變遠不變

24、，橫變豎不變逆時針逆時針R構(gòu)型；構(gòu)型；順時針順時針S構(gòu)型。構(gòu)型。沿基團大沿基團大中中小旋轉(zhuǎn)小旋轉(zhuǎn) 平面上平面上R-甘油醛甘油醛S-甘油醛甘油醛假設(shè)最小基團在豎鍵上：假設(shè)最小基團在豎鍵上：沿基團大沿基團大中中小旋轉(zhuǎn)小旋轉(zhuǎn) 平面上平面上順時針順時針R構(gòu)型；構(gòu)型；逆時針逆時針S構(gòu)型。構(gòu)型。假設(shè)最小基團在橫鍵上：假設(shè)最小基團在橫鍵上：費費謝謝爾爾投投影影式式中中總目錄總目錄練習(xí)：用練習(xí)：用R、S構(gòu)型法命名以下化合物構(gòu)型。構(gòu)型法命名以下化合物構(gòu)型。RSRSRSSS總目錄總目錄(R)-(+)-甘油醛甘油醛 (R)-(-)-乳酸乳酸v 旋光方向旋光方向(-)、(+)由實驗測定，構(gòu)型由實驗測定，構(gòu)型R、S由分

25、子的實由分子的實踐構(gòu)型斷定。因此，它們沒有必然的對應(yīng)關(guān)系。踐構(gòu)型斷定。因此，它們沒有必然的對應(yīng)關(guān)系。v R構(gòu)型的對映體一定是構(gòu)型的對映體一定是S構(gòu)型。構(gòu)型。v 右右(+)旋體的對映體一定是左旋體的對映體一定是左(-)旋體。旋體。留意：留意：總目錄總目錄一、含兩個不一樣手性碳原子的化合物一、含兩個不一樣手性碳原子的化合物第四節(jié)含兩個手性碳原子化合物的第四節(jié)含兩個手性碳原子化合物的對映異構(gòu)對映異構(gòu)總目錄總目錄1. 光學(xué)異構(gòu)體數(shù)目光學(xué)異構(gòu)體數(shù)目HOOCCHCHCOOHOHCl*2n以氯代蘋果酸為例：以氯代蘋果酸為例：與與為對映體；為對映體；與與為對映體；為對映體；與與或或，與與或或之間的關(guān)系？之間的

26、關(guān)系？非對映異構(gòu)體非對映異構(gòu)體總目錄總目錄2. 非對映異構(gòu)體非對映異構(gòu)體(diastereomers)的特點的特點 當分子中有兩個或兩個以上的手性當分子中有兩個或兩個以上的手性中心時，就有非對映異構(gòu)景象存在。中心時，就有非對映異構(gòu)景象存在。 1、 物理性質(zhì)不同熔點、沸點、溶解度等。物理性質(zhì)不同熔點、沸點、溶解度等。2、 比旋光度不同。比旋光度不同。3、 旋光方向能夠一樣也能夠不同。旋光方向能夠一樣也能夠不同。4、 化學(xué)性質(zhì)類似，但反響速度有差別。化學(xué)性質(zhì)類似，但反響速度有差別。 光活異構(gòu)體數(shù)目光活異構(gòu)體數(shù)目 = 2n ; (n=不同手性碳原子數(shù)不同手性碳原子數(shù))外消旋體數(shù)目外消旋體數(shù)目= 2n

27、-1 對映體數(shù)目對映體數(shù)目 2n 1 對對總目錄總目錄二、含兩個一樣手性碳原子的化合物二、含兩個一樣手性碳原子的化合物v當兩個手性碳所連的四個基團完全一樣時，兩個當兩個手性碳所連的四個基團完全一樣時，兩個手性碳是一樣的，如酒石酸。手性碳是一樣的，如酒石酸。 HOOCCHCHCOOHOHOH*HOHCOOHHHOCOOHHOHCOOHOHHCOOHHOHCOOHOHHCOOHHOHCOOHHHOCOOHD20 +12 -120 0() 外消旋體酒石酸外消旋體酒石酸內(nèi)消旋體酒石酸內(nèi)消旋體酒石酸meso-酒石酸酒石酸RRSS對映體對映體RS同一物質(zhì)同一物質(zhì)RS總目錄總目錄2. 內(nèi)消旋體內(nèi)消旋體mes

28、o 分子內(nèi)部構(gòu)成對映兩半的化合物分子內(nèi)部構(gòu)成對映兩半的化合物(有對稱面有對稱面)。 n特點：特點：n1分子有對稱面，沒有旋光活性。分子有對稱面，沒有旋光活性。n2是純物質(zhì)。是純物質(zhì)。n留意：內(nèi)消旋體與外消旋體比較留意：內(nèi)消旋體與外消旋體比較OHHOHHCOOHCOOHmRS總目錄總目錄外消旋體與內(nèi)消旋體的區(qū)別：外消旋體與內(nèi)消旋體的區(qū)別： 不同之處：不同之處： 外消旋體：是混合物，可拆分出一對對映體。外消旋體：是混合物，可拆分出一對對映體。 內(nèi)消旋體：是化合物，不能拆分。內(nèi)消旋體：是化合物，不能拆分。共同之處：二者均無旋光性，但本質(zhì)不同。共同之處：二者均無旋光性，但本質(zhì)不同。 故不能說含手性碳原

29、子的分子一定有手性故不能說含手性碳原子的分子一定有手性有有n個一樣手性碳原子數(shù)時：個一樣手性碳原子數(shù)時：對映異構(gòu)體數(shù)目對映異構(gòu)體數(shù)目 = 2n-1 、內(nèi)消旋體數(shù)目、內(nèi)消旋體數(shù)目 = 2(n/2)-1 , (n=偶數(shù)偶數(shù))；對映異構(gòu)體數(shù)目對映異構(gòu)體數(shù)目 = 2n-1 、內(nèi)消旋體數(shù)目、內(nèi)消旋體數(shù)目 = 2(n-1)/2 ，(n=奇數(shù)奇數(shù))；總目錄總目錄v寫出寫出2,3-二氯丁烷的二氯丁烷的Fischer投影式。投影式。 CH3 CH CH CH3ClCl*SSRRSRClClCH3CH3HHHHCH3CH3ClClClClCH3CH3HH(2R,3R) -2,3-二氯丁烷二氯丁烷(2S,3S) -

30、2,3-二氯丁烷二氯丁烷(2R,3S) -2,3-二氯丁烷二氯丁烷總目錄總目錄一、環(huán)丙烷衍生物一、環(huán)丙烷衍生物 第六節(jié)環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)第六節(jié)環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)v假設(shè)兩個取代基不同時假設(shè)兩個取代基不同時ClCH3HHClCH3HH(1S,2R)-1-甲基甲基-2-氯環(huán)丙烷氯環(huán)丙烷(1R,2S)-1-甲基甲基-2-氯環(huán)丙烷氯環(huán)丙烷ClCH3HHClH3CHH(1R,2R)-1-甲基甲基-2-氯環(huán)丙烷氯環(huán)丙烷(1S,2S)-1-甲基甲基-2-氯環(huán)丙烷氯環(huán)丙烷總目錄總目錄(1R,2S)無旋光性無旋光性 (1R,2R) v假設(shè)兩個取代基一樣時假設(shè)兩個取代基一樣時CH3HCH3HCH3CH3HHHH

31、CH3H3C(1S,2S) 內(nèi)消旋體內(nèi)消旋體對映異構(gòu)體對映異構(gòu)體總目錄總目錄二、二、 環(huán)己烷衍生物環(huán)己烷衍生物 對環(huán)己烷構(gòu)象引起的手性景象可不思索，并可直接用對環(huán)己烷構(gòu)象引起的手性景象可不思索，并可直接用平面六邊形表示。平面六邊形表示。內(nèi)消旋體內(nèi)消旋體u1,2-二取代的環(huán)己烷二取代的環(huán)己烷總目錄總目錄CH3CH3HHCH3CH3HHCH3HHH3C例：例：1,3-二甲基環(huán)己烷二甲基環(huán)己烷u1,3-二取代的環(huán)己烷二取代的環(huán)己烷寫出以上三種立體異構(gòu)體的椅型構(gòu)象，并指出寫出以上三種立體異構(gòu)體的椅型構(gòu)象，并指出哪個是優(yōu)勢構(gòu)象？哪個是優(yōu)勢構(gòu)象？總目錄總目錄CH3CH3HHCH3HCH3HCH3CH3HH

32、CH3HHCH3CH3HHCH3CH3HHH3C優(yōu)勢構(gòu)象優(yōu)勢構(gòu)象相當相當相當相當總目錄總目錄u1,4-二取代的環(huán)己烷二取代的環(huán)己烷有對稱面有對稱面有對稱面有對稱面總目錄總目錄小結(jié)：判別單環(huán)化合物的旋光性手性小結(jié)：判別單環(huán)化合物的旋光性手性無旋光性無旋光性有旋光性有旋光性 v有旋光性的化合物就存在對映異構(gòu)，就是手性化合物。有旋光性的化合物就存在對映異構(gòu)，就是手性化合物。AAAA無旋光性無旋光性無旋光性無旋光性無旋光性無旋光性有旋光性有旋光性AAAAAAAAAAAA有旋光性有旋光性無旋光性無旋光性總目錄總目錄AAAAAAAAAAAA有旋光性有旋光性無旋光性無旋光性無旋光性無旋光性有旋光性有旋光性無

33、旋光性無旋光性無旋光性無旋光性總目錄總目錄 鍵相互垂直鍵相互垂直 所構(gòu)成的平面也相互垂直所構(gòu)成的平面也相互垂直 1. 具有丙二烯類構(gòu)造的化合物具有丙二烯類構(gòu)造的化合物第七節(jié)不含手性碳原子化合物的對映異構(gòu)體第七節(jié)不含手性碳原子化合物的對映異構(gòu)體一、含手性軸的化合物一、含手性軸的化合物含手性軸及手性面化合物的對映異構(gòu)含手性軸及手性面化合物的對映異構(gòu)CCCH3CH3HHC手性軸共軸共軸C-C-C不共面不共面總目錄總目錄CCCabcdCCCdcab當當ab、cd，分子有手性。，分子有手性。CCCabcd當當a=b或或c=d，可找到對稱面，可找到對稱面m，分子無手性。，分子無手性。手性軸手性軸總目錄總目

34、錄能否有手性？能否有手性？旋轉(zhuǎn)受阻，兩個苯環(huán)旋轉(zhuǎn)受阻，兩個苯環(huán)不能在同一平面上不能在同一平面上兩個苯環(huán)成一定角度兩個苯環(huán)成一定角度2. 具有聯(lián)苯類構(gòu)造的化合物具有聯(lián)苯類構(gòu)造的化合物總目錄總目錄NO2NO2Cl(1)苯環(huán)上無取代基、有小取代基或苯環(huán)上有兩個一樣苯環(huán)上無取代基、有小取代基或苯環(huán)上有兩個一樣基團時，分子有對稱面，無手性?；鶊F時，分子有對稱面，無手性。NO2NO2(2)當苯環(huán)鄰位銜接兩個體積較大的不同取代基時，分當苯環(huán)鄰位銜接兩個體積較大的不同取代基時，分子沒有對稱面與對稱中心，有手性。子沒有對稱面與對稱中心，有手性。總目錄總目錄CHCOOHHHOOCCHHOOCHCOOH與鏡像無法重

35、合，是手性分子與鏡像無法重合，是手性分子CH3HCOOHHOOCHCH3COOHHOOC與丙二烯型化合物類似，只需分子中沒有對稱面、與丙二烯型化合物類似，只需分子中沒有對稱面、對稱中心，就有手性，也就有對映異構(gòu)的存在。對稱中心，就有手性，也就有對映異構(gòu)的存在?？偰夸浛偰夸浂⒑中悦娴幕衔锒?、含手性面的化合物n有些分子雖然不含手性碳原子，但分子內(nèi)存在有些分子雖然不含手性碳原子，但分子內(nèi)存在一個扭曲的面，這種因分子內(nèi)存在扭曲的面而一個扭曲的面，這種因分子內(nèi)存在扭曲的面而產(chǎn)生的對映異構(gòu)體稱為含手性面產(chǎn)生的對映異構(gòu)體稱為含手性面(chiral plane)的對映異構(gòu)體。的對映異構(gòu)體?？偰夸浛偰夸浫?/p>

36、、含有其他手性中心的化合物三、含有其他手性中心的化合物 手性氮手性氮 手性磷手性磷 手性硫手性硫總目錄總目錄CC2H5HCH3Cl2(1)CClHCH3C2H5(2)CHC2H5CH3Cl右旋體右旋體50%左旋體左旋體50%第八節(jié)外消旋體的拆分第八節(jié)外消旋體的拆分總目錄總目錄手性拆分RRRRRRRRRRRRRRRSSSSSSSSSSSRRRSSSSSSSSSSSSSSRRRRRRR RRRRRRRSRRRRRRS手性拆分手性拆分1. 化學(xué)法化學(xué)法2. 生化法生化法3. 晶種結(jié)晶法晶種結(jié)晶法4.手性色譜法手性色譜法手性拆分：將外消旋體的兩個對映體分開使手性拆分：將外消旋體的兩個對映體分開使之成為

37、純真的左旋體或右消旋體。之成為純真的左旋體或右消旋體?？偰夸浛偰夸洠?） 酸（+） 酸（-） 酸+（+） 堿（+） 酸 （+） 堿鹽（-） 酸 （+） 堿鹽物 理 方法 分離HClHCl（+） 酸+堿（+） HCl鹽（-） 酸+堿（+） HCl鹽1. 化學(xué)法例：拆分外消旋的酸化學(xué)法例：拆分外消旋的酸常用拆分試劑：常用拆分試劑：天然手性生物堿：天然手性生物堿：(-)-馬錢子堿、馬錢子堿、(-)-奎寧、奎寧、(-)-番木鱉堿、番木鱉堿、(+)-辛可寧；辛可寧；手性酸：酒石酸、樟腦磺酸。手性酸：酒石酸、樟腦磺酸。 總目錄總目錄3. 晶種結(jié)晶法晶種結(jié)晶法SRSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS

38、SSSSSSSRRRRRRRRRRRRRRRSSSSSSSSSSSRR+ 母液母液R2. 生化法生化法 生物體中的酶或細菌等具有專注性，當它們與外消旋體作用時，只能使代謝外消旋體中的一種，而使另一種對映體得到分別?？偰夸浛偰夸? 色譜法色譜法 在色譜柱中用手性物質(zhì)作固定相，可以直接將對在色譜柱中用手性物質(zhì)作固定相，可以直接將對映體分開。映體分開?？偰夸浛偰夸泴τ丑w過量百分數(shù)即一個對映體超越另一個對映體過量百分數(shù)即一個對映體超越另一個對映體的百分數(shù)，用對映體的百分數(shù)，用ee表示表示(enantiomeric excess) ：假設(shè)假設(shè)R =99% S 1%， 即即 ee = 98%R：過量對映體的量：過量對映體的量; S：為其對映體的量：為其對映體的量 ee = 100% = %R - %S R+SR-S總目錄總目錄一、不對稱合成的根本概念一、不對稱合成的根本概念1. 不對稱合成不對稱合成當合成的產(chǎn)物具有旋光性，這種合成方法稱為手性當合成的產(chǎn)物具有旋光性，這種合成方法稱為手性合成。由于生成的兩個對映體或非對映體的量是合成。由于生成的兩個對映體或非