第五章對應異構

1、 第五章第五章 對映異構對映異構- -Enantionerism第一節(jié)第一節(jié) 物質的旋光性物質的旋光性第二節(jié)第二節(jié) 分子的手性與不對稱性分子的手性與不對稱性第三節(jié)第三節(jié) 含有一個手性碳原子的化合物的對映異構含有一個手性碳原子的化合物的對映異構第四節(jié)第四節(jié) 構型的標記法構型的標記法第五節(jié)第五節(jié) 含有兩個手性碳原子的化合物的對映異構含有兩個手性碳原子的化合物的對映異構第六節(jié)第六節(jié) 含手性碳原子的單環(huán)化合物的對映異構含手性碳原子的單環(huán)化合物的對映異構第七節(jié)第七節(jié) 不含手性碳原子的化合物的對映異構不含手性碳原子的化合物的對映異構構造異構構造異構立體異構立體異構構象異構構象異構構型異構構型異構順反異構順

2、反異構同分異構同分異構骨架異構骨架異構官能團異構官能團異構位置異構位置異構順反異構順反異構對映異構對映異構第五章第五章 對映異構對映異構-Enantionerism 第一節(jié)第一節(jié) 物質旋光性物質旋光性 Optical activity of materials一、偏振光一、偏振光(Polarity light)二、旋光物質二、旋光物質(Opticla materials) 右旋方向用右旋方向用(+) 表示；左旋方向用表示；左旋方向用() 表示表示偏振光圖圖 旋光儀工作原理旋光儀工作原理三、旋光角和質量旋光本領三、旋光角和質量旋光本領 Rotation angle and material ro

3、tationmB( , ,)=/td 溶劑1.旋光旋光角角2.質量旋光本領質量旋光本領(比旋光本領比旋光本領): (o)dm2g-1 第二節(jié)第二節(jié) 分子的手性與不對稱性分子的手性與不對稱性Chirality and Unsymmetry of Molecules一、手性分子和對映異構體一、手性分子和對映異構體Chirality Molecules and Enantiomer1.1.手性手性2.2.手性分子與非手性分子手性分子與非手性分子3. 對映異構體對映異構體COOHCH3OHHCOOHCH3OHHCCCOOHCOOHCH3H3CHOOHHH-圖圖 2-羥基丙酸的球棍模型羥基丙酸的球棍模型

4、二、判斷手性分子的依據(jù)二、判斷手性分子的依據(jù) Judgment of Chiral Molecular 分子是否具有對稱面和對稱中心分子是否具有對稱面和對稱中心HHHHHHH3CCH3第三節(jié)具有一個手性碳原子的化合物的對映異構第三節(jié)具有一個手性碳原子的化合物的對映異構 Enantiomers of the compounds with one chiral carbon atom 中心碳原子連有四個不同的原子或基團，稱為中心碳原子連有四個不同的原子或基團，稱為手性碳原子手性碳原子或或不對稱碳原子不對稱碳原子。 具有一個手性碳原子的化合物都是手性分子，具有一個手性碳原子的化合物都是手性分子，具有

5、旋光性，有一對對映異構體具有旋光性，有一對對映異構體 Fischer 投影式投影式書寫規(guī)則：書寫規(guī)則：1.主碳鏈豎寫主碳鏈豎寫, 氧化態(tài)較高的碳原子寫在最上方氧化態(tài)較高的碳原子寫在最上方2.橫前豎后橫前豎后: 以橫線連接的基團在紙平面的前面以橫線連接的基團在紙平面的前面, 以豎線連接的基團在紙平面的后面以豎線連接的基團在紙平面的后面3. 水平線和垂直線交叉點代表手性碳水平線和垂直線交叉點代表手性碳C CO OO OH HC CH H3 3H HO OH HC CO OO OH HC CH H3 3H HO OH H4. 交換手性碳原子上連接的原子或基團偶數(shù)次，交換手性碳原子上連接的原子或基團偶

6、數(shù)次，分子構型不變；若交換奇數(shù)次，得其對映體分子構型不變；若交換奇數(shù)次，得其對映體5.在紙平面上旋轉在紙平面上旋轉180o，分子構型不變；若旋，分子構型不變；若旋轉轉 90o 或或 270o，分子構型改變；，分子構型改變；6.保持一個基團不變，其他三個基團順時保持一個基團不變，其他三個基團順時針或逆時針旋轉調換位置，分子構型不變針或逆時針旋轉調換位置，分子構型不變CCOOHCCOOHHHCH3H3COHHO楔形透視式書寫規(guī)則：楔形透視式書寫規(guī)則：手性碳原子在紙面上手性碳原子在紙面上,“,“楔前、虛后、實紙面楔前、虛后、實紙面”乳酸楔形透視式乳酸楔形透視式第四節(jié)第四節(jié) 構型標記法構型標記法(Co

7、nfiguration mark) 手性碳原子連接的四個不同原子或基團手性碳原子連接的四個不同原子或基團在空間的排列方式稱為在空間的排列方式稱為對映異構體構型對映異構體構型一、一、D , L構型標記法構型標記法D-(+)-甘油醛甘油醛 L-(-)-甘油醛甘油醛HCH2OHOHCHOOHCH2OHHCHOHCH2OHOHCOOHOHCH2OHHCOOHD-(-)-甘油酸甘油酸 L-(+)-甘油酸甘油酸*D、L與與 “+、-” 沒有必然的聯(lián)系沒有必然的聯(lián)系二、二、R / S構型標記法構型標記法1.1.對楔形透視式對楔形透視式(1)(1)按次序規(guī)則將手性碳原子上連接四個原子按次序規(guī)則將手性碳原子上連

8、接四個原子或基團按優(yōu)先次序由大到小排列或基團按優(yōu)先次序由大到小排列abcdabcd；(2) 將最小將最小d置于遠離觀察者視線方向，繞置于遠離觀察者視線方向，繞ab c劃圓，若順時針排列，其手性碳原子為劃圓，若順時針排列，其手性碳原子為R構構型；若逆時針排列，其手性碳原子為型；若逆時針排列，其手性碳原子為S構型。構型。S構型構型(反時針反時針) R構型構型(順時針順時針) d da ab bc cd da ab bc cCcbCbcaa2.對于對于 Fischer 投影式投影式(1)(1)當最小基團處于豎鍵，其余三個基團從大當最小基團處于豎鍵，其余三個基團從大到小順序到小順序為順時針時為為順時針

9、時為R R構型；反之構型；反之,為為S S構型構型(2)(2)當最小基團處于橫鍵，其余三個基團從大當最小基團處于橫鍵，其余三個基團從大到小順序為順時針時為到小順序為順時針時為S構型；反之構型；反之,為為R構型構型ClIHBrBrClIHI Br ClHC2H5OHCH3OHCH3C2H5HOH C2H5 CH3R構型構型S構型構型第五節(jié)第五節(jié) 含有兩個手性碳原子的化合物的對映異構含有兩個手性碳原子的化合物的對映異構 Enantiomers of the compounds with two chiral carbon atoms一、含有兩個不同手性碳原子的化合物的對映異構含有兩個不同手性碳原子

10、的化合物的對映異構CH3CH3ClHHBrCH3CH3HBrClHCH3CH3ClBrHHCH3CH3HHClBrA(2S,3S) B(2R,3R) C(2S,3R) D(2R,3S)非對映體：非對映體：彼此不成鏡像關系的立體異構體彼此不成鏡像關系的立體異構體立體異構體最大數(shù)目立體異構體最大數(shù)目 = 2 n二、含有兩個相同手性碳原子的化合物的對映異構含有兩個相同手性碳原子的化合物的對映異構CH3CH3HBrBrHCH3CH3BrHHBrCH3CH3HHBrBrCH3CH3BrBrHHA(2R,3R) B(2S,3S) C(2R,3S) D(2S,3R) 由于分子內部將旋光性相互抵消而不具有旋光

11、由于分子內部將旋光性相互抵消而不具有旋光性的化合物性的化合物內消旋體；內消旋體；等量的對映體所組成的混合等量的對映體所組成的混合物稱為物稱為外消旋體外消旋體()a.a.外消旋體與內消旋體共同點外消旋體與內消旋體共同點外消旋體：是混合物，拆分出一對對映體外消旋體：是混合物，拆分出一對對映體內消旋體：是化合物，不能拆分。內消旋體：是化合物，不能拆分。b.b.外消旋體與內消旋體不同點外消旋體與內消旋體不同點外消旋體與內消旋體的關系外消旋體與內消旋體的關系二者均無旋光性二者均無旋光性第六節(jié)第六節(jié) 含手性碳原子的單環(huán)化合物的對映異構含手性碳原子的單環(huán)化合物的對映異構 Enantiomers of mono-cycle compounds with chiral carbon atoms一、環(huán)丙烷衍生物一、環(huán)丙烷衍生物二、環(huán)己烷衍生物二、環(huán)己烷衍生物一、丙二烯型化合物一、丙二烯型化合物CCCCCCBAABAABB一對對映體一對對映體第七節(jié)第