有機(jī)化學(xué)對映異構(gòu)_第1頁
有機(jī)化學(xué)對映異構(gòu)_第2頁
有機(jī)化學(xué)對映異構(gòu)_第3頁
有機(jī)化學(xué)對映異構(gòu)_第4頁
有機(jī)化學(xué)對映異構(gòu)_第5頁
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文檔簡介

有機(jī)化學(xué)對映異構(gòu)第1頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月本章提綱立體化學(xué)、立體異構(gòu)體的定義和分類旋光性和手性分子的手性和對稱性★含手性碳原子的手性分子★消旋體、拆分和不對稱合成第2頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月

立體異構(gòu)體的定義:分子中的原子或原子團(tuán)互相連接的次序相同,但在空間的排列方向不同而引起的異構(gòu)體。立體化學(xué)是有機(jī)化學(xué)的重要組成部分.它的主要內(nèi)容是研究有機(jī)化合物分子的三維空間結(jié)構(gòu)(立體結(jié)構(gòu)),及其對化合物的物理性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的影響.立體化學(xué)、立體異構(gòu)體的定義和分類幾何異構(gòu)體旋光異構(gòu)體立體異構(gòu)體stereomers構(gòu)型異構(gòu)體configurational構(gòu)象異構(gòu)體conformational{分類{第3頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月第4頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月由雙鍵引起的順反異構(gòu)第5頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月環(huán)引起的順反異構(gòu)第6頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月

構(gòu)造異構(gòu)、構(gòu)型異構(gòu)和構(gòu)象異構(gòu)是不同層次上的異構(gòu)。其中構(gòu)造異構(gòu)屬于較低層次的異構(gòu)形式,其次為構(gòu)型異構(gòu),而構(gòu)象異構(gòu)是較高層次的異構(gòu)形式。其中低層次異構(gòu)形式通常包含較高層次的異構(gòu)形式。對映異構(gòu)體enantiomerism

第7頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月旋光性和手性1旋光性(opticalactivity)偏振光(Plane-polarizedlight)普通光通過尼科爾棱鏡形成的只在一個方向上傳播的平面光第8頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月旋光物質(zhì):具有光學(xué)活性(旋光性)的物質(zhì)。2.旋光性(光學(xué)活性opticalactivity)物質(zhì)能使偏振光發(fā)生偏轉(zhuǎn)的性質(zhì)第9頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月3.旋光儀polarmeter:

定量測量液體或溶液的旋光程度的儀器第10頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月4.旋光度(observedrotation)

旋光活性物質(zhì)使偏振光振動平面旋轉(zhuǎn)的角度,用“”表示左旋:使偏振光平面向左旋稱左旋,用“l(fā)”

或“–”右旋:使偏振光平面向右旋稱右旋,用“d”“﹢”影響旋光度的因素:(a)被測物質(zhì);(b)溶液的濃度;(c)盛液管長度;(d)測定溫度;(e)所用光的波長對映體是一對相互對映的手性分子,它們都有旋光性,兩者的旋光方向相反,但旋光能力是相同的.第11頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月5.比旋光度(specificrotation)在一定溫度和波長條件下,樣品管長度為1dm,樣品濃度為1g·ml-1時測得的旋光度。比旋光度只決定于物質(zhì)的結(jié)構(gòu).各種化合物的比旋光度是它們各自特有的物理常數(shù).D-鈉光源,波長為589nmT-測定溫度,單位為℃-實(shí)測的旋光度l-樣品池的長度,單位為dmc-為樣品的濃度,單位為g·ml-1第12頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月對映體和手性LouisPasteur(1822-1895.9.25)法國微生物學(xué)家、化學(xué)家,近代微生物學(xué)的奠基人。1848年得到的酒石酸鹽晶體第13頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月生活中的對映體鏡象井岡山風(fēng)景桂林風(fēng)情左右手互為鏡象第14頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月在立體化學(xué)中,不能與鏡象疊合的分子叫手性分子,而能疊合的叫非手性分子.鏡象與手性的概念一個物體若與自身鏡象不能疊合,叫具有手性.左手和右手不能疊合左右手互為鏡象在有機(jī)化學(xué)中,凡是手性分子都具有旋光性(有些手性分子旋光度很小);而非手性分子則沒有旋光性.第15頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月不對稱碳原子不對稱碳原子:

(asymmetriccarbonatom)與四個互不相同的基團(tuán)相連的碳原子叫不對稱碳原子﹡.不對稱碳原子是一種手性中心,但手性中心不一定是不對稱碳原子.有不對稱碳的分子不一定是手性分子.C*第16頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月飽和碳原子具有四面體結(jié)構(gòu).(sp3雜化)例:乳酸(2-羥基丙酸CH3-CHOH-COOH)的立體結(jié)構(gòu):乳酸的分子模型圖兩個乳酸模型不能疊合乳酸的兩個模型的關(guān)系象左手和右手一樣,它們不能相互疊合,但卻互為鏡象.第17頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月1對稱性和對稱元素分子的手性與對稱性因素第18頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月——設(shè)想分子中有一條直線,當(dāng)分子以此直線為軸旋轉(zhuǎn)360o/n后,(n=正整數(shù)),得到的分子與原來的分子相同,這條直線就是n重對稱軸.有2重對稱軸的(2-丁烯)1對稱軸(旋轉(zhuǎn)軸)Cn線型分子有C∞對稱軸第19頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月找出下列化合物的對稱軸.第20頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月——設(shè)想分子中有一平面,它可以把分子分成互為鏡象的兩半,這個平面就是對稱面.如:2對稱面(鏡面)不在對稱面上的原子數(shù)一定為偶數(shù)。第21頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月下列化合物有幾個對稱面σ?第22頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月——設(shè)想分子中有一個點(diǎn),從分子中任何一個原子出發(fā),向這個點(diǎn)作一直線,再從這個點(diǎn)將直線延長出去,則在與該點(diǎn)前一線段等距離處,可以遇到一個同樣的原子,這個點(diǎn)就是對稱中心.有對稱中心的分子3對稱中心i第23頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月找出下列化合物的對稱中心第24頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月——設(shè)想分子中有一條直線,當(dāng)分子以此直線為軸旋轉(zhuǎn)360o/n后,再用一個與此直線垂直的平面進(jìn)行反映(即作出鏡象),如果得到的鏡象與原來的分子完全相同,這條直線就是交替對稱軸.4交替對稱軸(旋轉(zhuǎn)反映軸Sn)Cn+有4重交替對稱軸的分子第25頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月5甲烷及其衍生物的對稱性4個C33個C26個第26頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月甲烷衍生物的對稱性C(aaab)型1C3+3

C(aabb)型1C2+2C(aabc)型1

C(abcd)型無對稱因素第27頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月A:非手性分子——凡具有對稱面、對稱中心或交替對稱軸的分子.B:手性分子——既沒有對稱面,又沒有對稱中心,也沒有4重交替對稱軸的分子,都不能與其鏡象疊合,都是手性分子.C:對稱軸的有無對分子是否具有手性沒有決定作用.

在有機(jī)化學(xué)中,絕大多數(shù)非手性分子都具有對稱面或?qū)ΨQ中心,或者同時還具有4重對稱軸.沒有對稱面或?qū)ΨQ中心,只有4重交替對稱軸的非手性分子是個別的.判別手性分子的依據(jù)第28頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月含手性碳原子的手性分子含一個手性碳原子的化合物含兩個或多個不對稱碳原子的化合物含兩個或多個相同(相象)手性碳原子的化合物含手性碳原子的單環(huán)化合物第29頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月含一個手性碳原子的化合物1.手性碳原子:與四個互不相同一價基團(tuán)(chiralcarbonatom)連接的碳原子C*第30頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月具有鏡像與實(shí)物關(guān)系的一對旋光異構(gòu)體。2.對映異構(gòu)體

(S)-(+)-乳酸(R)-(-)-乳酸()-乳酸mp53oCmp53oCmp18oC[]D=+3.82[]D=-3.82[]D=0pKa=3.79(25oC)pKa=3.83(25oC)pKa=3.86(25oC)151515外消旋乳酸第31頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月特點(diǎn)

結(jié)構(gòu):鏡影與實(shí)物關(guān)系內(nèi)能:內(nèi)能相同。物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)在非手性環(huán)境中相同,在手性環(huán)境中有區(qū)別。旋光能力相同,旋光方向相反。對映體的生理性質(zhì)不同。第32頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月外消旋體與純對映體的物理性質(zhì)不同,旋光必然為零。外消旋體一對對映體等量混合,得到外消旋體。第33頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月立體結(jié)構(gòu)鍥形式投影式Fischer投影式4.對映體的表達(dá)式透視式和Fischer投影式第34頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月兩個豎立的鍵—向紙面背后伸去的鍵;兩個橫在兩邊的鍵—向紙面前方伸出的鍵.書寫費(fèi)歇爾投影式的規(guī)則第35頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月注意事項(xiàng):不能在紙面上旋轉(zhuǎn)90o,或90o的奇數(shù)倍.不能離開紙面翻轉(zhuǎn)180o(不能翻身)基團(tuán)兩兩交換次數(shù)不能為奇數(shù)次,但可以是偶數(shù)次。保持一個基團(tuán)不變,順時針或逆時針交換三個基團(tuán)構(gòu)型不變第36頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月對映體的命名R\S命名原則(1)按次序規(guī)則排出各取代基的順序A>B>C>D原子序數(shù)大小規(guī)則—序數(shù)大的原子優(yōu)先同位素規(guī)則—原子量大優(yōu)先外推規(guī)則—層層外推,先比較最大的d.相當(dāng)規(guī)則—重鍵看作多個單鍵如:-HC=CH2等(2)方向盤法最小基團(tuán)D放在操作桿上,從D的對面看,順時針為R,反時針為S.第37頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月第38頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月

R-S標(biāo)記法RS順時針反時針基團(tuán)次序?yàn)椋篴>b>c>d第39頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月(3)三角形法按大小順序畫三角形,最小基團(tuán)在豎線上,順R反S最小基團(tuán)在橫線上,順S反R第40頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月(右旋):S-(+)-乳酸(左旋):R-(-)-乳酸例如:乳酸手性碳原子的四個基團(tuán)排隊(duì):OH>COOH>CH3>H.因此乳酸的兩種構(gòu)型可分別如下識別和標(biāo)記:R、S只表示構(gòu)型,而不表示旋光方向。旋光方向以“+”(右旋)、“-”(左旋)表示。第41頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月判斷下列化合物的構(gòu)型是R還是S.第42頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月D-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛D-(-)-乳酸相對構(gòu)型(D,L標(biāo)記法)和絕對構(gòu)型(RS法)絕對構(gòu)型能真實(shí)代表某一光活性化合物的構(gòu)型(R、S)與假定的D、L甘油醛相關(guān)聯(lián)而確定的構(gòu)型。相對構(gòu)型HO以甘油醛這種人為的構(gòu)型為標(biāo)準(zhǔn),再確定其他化合物的相對構(gòu)型——關(guān)聯(lián)比較法。第43頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月潛非對稱性和潛不對稱碳原子如果一個對稱分子經(jīng)一個基團(tuán)被取代后失去了其對稱性,而變成了一個非對稱分子,那么原來的對稱分子稱為“潛非對稱分子”,或稱為“原手性分子”。而分子所具有的這種性質(zhì)稱為“潛非對稱性”或“原手性”,而發(fā)生變化的碳原子稱為“潛不對稱碳原子”或“原手性碳原子”。第44頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月H被OH取代orS-(+)-乳酸R-(-)-乳酸潛不對稱碳原子(原手性碳原子)潛非對稱分子(原手性分子)第45頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月含兩個或多個不對稱碳原子的手性分子(1)旋光異構(gòu)體的數(shù)目(2)非對映異構(gòu)體▲

(3)赤式和蘇式第46頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月2nn個C*………………………………16D+D-D+D-D+D-D+D-D+D-D+D-D+D-D+D-四個C*8C+C-C+C-C+C-C+C-三個C*4B+B-B+B-兩個C*2A-A+一個C*(1)旋光異構(gòu)體的數(shù)目例如:一個C*二個C*三個C*

R\SRR\SSRS\SRRRR\SSSRRS\SRRRSR\SRSRSS\RRS第47頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月第48頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月(i)(ii)(iii)(iv)(2R,3R)-(-)-赤蘚糖(2S,3S)-(+)-赤蘚糖(2S,3R)-(+)-蘇阿糖(2R,3S)-(-)-蘇阿糖HOCH2-CH(OH)-CH(OH)-CHO2,3,4-三羥基丁醛(i)(ii)對映體,(iii)(iv)對映體。(i)(iii),(i)(iv),(ii)(iii),(ii)(iv)為非對映體。第49頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月不呈鏡影關(guān)系的旋光異構(gòu)體為非對映異構(gòu)體。非對映體具有不同的旋光能力,不同的物理性質(zhì)和不同的化學(xué)性質(zhì)。含兩個不對稱碳的分子,若在Fischer投影式中,兩個H在同一側(cè),稱為赤式,在不同側(cè),稱為蘇式。(3)赤式和蘇式(2)非對映體第50頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)消旋體分子內(nèi)含有平面對稱性因素的沒有旋光性的立體異構(gòu)體稱為內(nèi)消旋體。是非手性分子。含兩個或多個相同(相象)手性碳原子的化合物第51頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月

mp[]D(水)溶解度(g/100ml)pKa1pKa(+)-酒石酸170oc+12.01392.984.23(-)-酒石酸170oc-12.01392.984.23()-酒石酸(dl)206oc020.62.964.24meso-酒石酸140oc01253.114.80(I)(I)(2)(3)(+)-酒石酸(-)-酒石酸(R)(R)(R)(R)(S)(S)(S)(S)酒石酸的情況分析第52頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月化合物的旋光性與熔點(diǎn)、沸點(diǎn)一樣,是許多分子所組成的集體性質(zhì)。只要分子中任何一種構(gòu)象有對稱面或?qū)ΨQ中心,其他有手性的構(gòu)象都會成對地出現(xiàn)。由于有手性的構(gòu)象對旋光的影響相互抵消,所以分子沒有旋光性。內(nèi)消旋酒石酸的對稱性分析旋光性與構(gòu)象第53頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月

差向異構(gòu)體——在立體化學(xué)中,含有多個手性碳原子的立體異構(gòu)體中,只有一個手性碳原子的構(gòu)型不相同,其余的構(gòu)型都相同的非對映體,又叫差向異構(gòu)體。例:內(nèi)消旋酒石酸與有旋光性的酒石酸只有一個碳原子的構(gòu)型相同,所以它們是差向異構(gòu)體:IIIIIIIV

(2R,3R)(2S,3S)(2R,3S)(2S,3R)內(nèi)消旋第54頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月有內(nèi)消旋體時旋光異構(gòu)體的計算研究表明:一個含有n個不對稱碳原子的直鏈化合物,如果它有可能出現(xiàn)內(nèi)消旋型的旋光異構(gòu)體,那么它的旋光異構(gòu)體的數(shù)目將少于2n個。如果n為偶數(shù),將可能存在2n-1個旋光異構(gòu)體和個內(nèi)消旋型的異構(gòu)體。如果n為奇數(shù),則可以存在總共個2n-1立體異構(gòu)體,其中個為內(nèi)消旋型異構(gòu)體。第55頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月含手性碳原子的單環(huán)化合物

——判別單環(huán)化合物旋光性的方法實(shí)驗(yàn)證明:單環(huán)化合物有否旋光性可以通過其平面式的對稱性來判別,凡是有對稱中心和對稱平面的單環(huán)化合物無旋光性,反之則有旋光性。無旋光(對稱面)有旋光順式和反式互為非對映異構(gòu)體第56頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月無旋光(對稱面)有旋光無旋光(對稱面)有旋光1奇數(shù)環(huán)第57頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)AB不同時,順式和反式都有手性。第58頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月無旋光(對稱中心)有旋光無旋光(對稱面)無旋光(對稱面)2偶數(shù)環(huán)第59頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月思考:當(dāng)AB相同和不同時有什么區(qū)別?第60頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月HCH3HCH3112233445566HCH3CH3HHCH3HCH311233445566HCH3CH311233445566HHCH3CH3112233445566HCH3CH3CH3CH3順

:反

:a、e鍵a、e鍵a、a鍵e、e鍵第61頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月取代環(huán)己烷旋光性的情況分析例一:順-1,2-二甲基環(huán)己烷旋轉(zhuǎn)120o(1)(2)(1)的構(gòu)象轉(zhuǎn)換體(1)和(2)既是構(gòu)象轉(zhuǎn)換體,又是對映體。能量相等,所以構(gòu)象分布為(1):(2)=1:1。結(jié)論:用平面式分析,化合物是內(nèi)消旋體。用構(gòu)象式分析,化合物是外消旋體。是非手性分子。第62頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月SS結(jié)論:用平面式分析,(1R,2R)-1,2-二甲基環(huán)己烷或(1S,2S)-1,2-二甲基環(huán)己烷是一種有旋光的化合物。用構(gòu)象式分析,(1R,2R)-1,2-二甲基環(huán)己烷或(1S,2S)-1,2-二甲基環(huán)己烷是無數(shù)種有旋光的構(gòu)象式組合而成的混合物。例三:(1S,2S)反-1,2-二甲基環(huán)己烷例二:(1R,2R)反-1,2-二甲基環(huán)己烷RR第63頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月不含手性碳原子的手性分子1.有手性中心的旋光異構(gòu)體2.有手性軸的旋光異構(gòu)體3.有手性面的旋光異構(gòu)體第64頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月1.有手性中心的旋光異構(gòu)體一對對映體已拆分C6H5H3CNCH2C6H5CH2CHCH2+未拆分出光活異構(gòu)體(未共用電子對起不到一個鍵的作用。)除C外,N、S、P、As等也能作手性中心第65頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月2.有手性軸的旋光異構(gòu)體(1)丙二烯型的旋光異構(gòu)體(2)聯(lián)苯型的旋光異構(gòu)體(3)把手化合物第66頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月(1)丙二烯型的旋光異構(gòu)體(A)兩個雙鍵相連VontHoff(荷蘭)Bel(法)(1901年諾貝爾獎)實(shí)例:a=苯基,b=萘基,1935年拆分。第67頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月(B)一個雙鍵與一個環(huán)相連(1909年拆分)(C)螺環(huán)形[]D=81.4o(乙醇)25第68頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月C原子與X1(或X3)的中心距離和C原子與X2(或X4)的中心距離之和超過290pm,那么在室溫(25oC)以下,這個化合物就有可能拆分成旋光異構(gòu)體。(2)聯(lián)苯型的旋光異構(gòu)體第69頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月n=8,可析解,光活體穩(wěn)定。n=9,可析解,95.5oC時,半衰期為444分。n=10,不可析解。(3)把手化合物第70頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月蒄(無手性)六螺并苯(有手性)3.有手性面的旋光異構(gòu)體第71頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月第72頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月消旋、拆分和不對稱合成外消旋化外消旋體的拆分

不對稱合成第73頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月消旋化一個純的光活性物質(zhì),如果體系中的一半量發(fā)生構(gòu)型轉(zhuǎn)化,就得外消旋體,這種由純的光活性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橥庀w的過程稱為外消旋化。如果構(gòu)型轉(zhuǎn)化未達(dá)到半量,就叫部分外消旋化。D-(-)-乳酸L-(+)-乳酸經(jīng)烯醇化發(fā)生外消旋化。含手性碳的化合物,若手性碳上的氫在酸或堿的催化作用下,易發(fā)生烯醇化,在烯醇化的過程中常會發(fā)生外消旋化。第74頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月D-(-)-麻黃素有生理活性,易結(jié)晶L-(+)-假麻黃素生理活性只有麻黃素的1/5。碳正離子經(jīng)形成正碳離子、負(fù)碳離子、自由基等中間體發(fā)生外消旋化。含有手性碳原子的化合物,若手性碳很容易形成正碳離子、負(fù)碳離子、自由基等中間體時,常會發(fā)生外消旋化。第75頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月外消旋體的拆分(Resolution)巴斯德,L.LouisPasteur(1822~1895)1848年,巴斯德借助放大鏡拆分外消旋的酒石酸鈉銨第76頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月儀器拆分(GC,HPLC…)HPLC用手性柱GC用手性柱第77頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月外消旋的拆分外消旋體是由一對對映體等量混合而成,對映體除旋光方向外,其它物理性質(zhì)均相同。用一般的物理方法(分餾、分步結(jié)晶等)不能把一對對映體分離開來。必須用特殊方法。拆分—將外消旋體分離成旋光體的過程叫“拆分”。拆分的方法一般有以下幾種:(1)機(jī)械拆分法:

利用外消旋體中對映體的結(jié)晶形態(tài)上的差異,借肉眼直接辨認(rèn),或通過放大鏡進(jìn)行辨認(rèn),而把兩種結(jié)晶體挑撿分開。(目前很少用)(2)微生物拆分法:利用某些微生物或它們所產(chǎn)生的酶,對對映體中的一種異構(gòu)體有選擇的分解作用。第78頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月(3)選擇吸附拆分法:用某種旋光性物質(zhì)作為吸附劑,使之選擇性地吸附外消旋體中的一種異構(gòu)體(形成兩個非對映的吸附物)。(4)誘導(dǎo)結(jié)晶拆分法(晶種結(jié)晶法):在外消旋體的過飽和溶液中,加入一定量的一種旋光體的純晶體作為晶種,于是溶液中該旋光體含量多,在晶種的誘導(dǎo)下優(yōu)先結(jié)晶析出。(5)化學(xué)拆分法:將外消旋體與旋光性物質(zhì)作用,得到非對映體的混合物,根據(jù)非對映體不同的物理性質(zhì),用一般的分離方法將它們分離。如酸:第79頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)法拆分常用拆分試劑天然手性生物堿:(-)-馬錢子堿、(-)-奎寧、(-)-番木鱉堿、

(+)-辛可寧手性酸:酒石酸、樟腦磺酸第80頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月例:外消旋a-苯乙胺的化學(xué)拆分接下頁在甲醇中溶解性差第81頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月接上頁第82頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月酶解法拆分(利用酶的選擇性反應(yīng)進(jìn)行拆分)例:DL-丙氨酸的酶解拆分選擇性去乙酰基第83頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月1gR氨基醇5gS+5gR氨基`醇飽和液(80℃,100ml)析出2gR氨基醇(余下4gR,5gS)分去晶體,剩下母液過濾加水至100ml冷卻至20℃80℃加2g消旋體冷卻至20℃2gS氨基醇析出接種結(jié)晶析解法第84頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月不對稱合成對稱的反應(yīng)(選向率為0)不對稱的反應(yīng)立體選向性反應(yīng)0<選向率<100%立體專一性反應(yīng)選向率≈100%通過反應(yīng)把分子中的一個對稱的結(jié)構(gòu)單元轉(zhuǎn)化為不對稱的結(jié)構(gòu)單元,稱之為不對稱合成。選向率0100%選向率用拆分法提純幾乎只有一種產(chǎn)物;要用重結(jié)晶法來提純。不對稱合成第85頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月(1)光學(xué)純度百分率(%O.P)反應(yīng)物1+反應(yīng)物2產(chǎn)物1(R)+產(chǎn)物2(S)若(R)>(S)若(R)<(S)關(guān)于不對稱合成的幾個基本概念第86頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月若產(chǎn)物是一對對映體,當(dāng)R構(gòu)型的產(chǎn)物大于S構(gòu)型的產(chǎn)物時,%ee為當(dāng)S構(gòu)型的產(chǎn)物大于R構(gòu)型的產(chǎn)物時,%ee為(2)對映體過量百分率(%ee);簡稱ee值第87頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月手性分子的獲得獲得手性分子的重要意義——藥物與人類的關(guān)系構(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進(jìn)行的,生物體的酶和細(xì)胞表面受體是手性的,故對外消旋藥物的識別、消化和降解過程也是不同的。手性分子的來源自然界:糖類、氨基酸、生物堿、萜類、甾體化合物外消旋體的拆分不對稱有機(jī)合成反應(yīng)第88頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月(S)-天冬酰胺苦味(R)-天冬酰胺甜味麻醉劑致痙攣巴比吐酸衍生物第89頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月(R)型,有效,不致畸形(S)型,致畸形Thalidomide(反應(yīng)停)——鎮(zhèn)靜和止吐藥物(-)-L-DOPA

治療帕金森氏病(+)-D-DOPA在體內(nèi)集聚,不能被代謝第90頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月反應(yīng)物+試劑*1.手性反應(yīng)物*2.手性試劑*3.手性溶劑*4.手性催化劑*5.在反應(yīng)物中引入手性產(chǎn)物催化劑溶劑不對稱合成常采用的方法第91頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月非手性分子有一個手性中心外消旋體第92頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月(少)(多)反應(yīng)物有一個手性中心產(chǎn)物有二個手性中心,非對映體。大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明:一個非手性分子在反應(yīng)過程中產(chǎn)生一個手性中心時,產(chǎn)物為外消旋體;但一個手性分子在反應(yīng)過程中產(chǎn)生第二個手性中心時,將會產(chǎn)生二個不等量的非對映體。第93頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月不對稱合成(AsymmetricSynthsis)

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選擇性地生成立體異構(gòu)體

選擇性地生成非對映異構(gòu)體例1:手性底物控制選擇性衡量標(biāo)準(zhǔn):非對映體過量,%d.e.(diastereomericexcess)第94頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月例2:手性底物第95頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月

選擇性地生成對映異構(gòu)體例1:手性試劑控制選擇性衡量標(biāo)準(zhǔn):對映體過量,%e.e.(enantiomericexcess)前手性分子(prochiral)第96頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月例2:前手性分子手性試劑(催化劑)控制選擇性第97頁,課件共113頁,創(chuàng)作于2023年2月WilliamS.KnowlesRyojiNoyoriK.BarrySharplessTheNobelPrizeinChemistry2001"fortheirworkonchirallycatalysedhydrogenationreactions""forhisworkonchirallycatalysedoxid

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