第八章-立體化學課件

第八章立體化學8.2旋光性和比旋光度8.1手性和對映體8.3含有一個手性碳原子的化合物的對映異構8.4構型的表示法、構型的確定和標記8.5含有多個手性碳原子的化合物的對映異構異構現(xiàn)象：構造異構：原子或基團相互連接的方式和次序不同立體異構：基團相互連接的方式和次序相同，但在三維空間的排列方式不同同分異構現(xiàn)象構造異構constitutional立體異構Stereo-碳鏈異構官能團異構位置異構構型異構configurational構象異構conformational順反異構

對映(旋光)異構同分異構isomerismσ單鍵旋轉異構叔胺翻轉異構互變異構立體異構：（Stereoisomerism）構型異物：順反異構（幾何異構）（cis-trans）E-Z命名烯烴環(huán)狀化合物對映異構（光學異構，旋光異構）：分子具有手性（R-S構型），具有一個手性碳，二個與二個以上手性碳的化合物，不具有手性中心的不對稱分子。環(huán)狀化合物的立體異構，環(huán)烷烴環(huán)上只要有兩個碳原子各連不同的取代基就有順反異構對映異構與非對映異構（旋光異構）立體異構：（Stereoisomerism）構象異構：分子中的原子或基團沿單鍵旋轉造成重疊式交叉式藥物（右旋）香料氨基酸（左旋）區(qū)分對映異構體的重要意義：Asn(天冬酰胺）苦味甜味L-多巴D-多巴Thalidomide(反應停）鎮(zhèn)靜劑強畸胎劑skipSomechiralobjectsinourlife8.1手性和對映體含一個手性碳原子的分子連接四個不同基團——不對稱C原子(手性C*)

對映異構體互為鏡像對映關系，相似而不能重合的一對同分異構體。2-溴丁烷1、什么是對映異構？——互為鏡像，不能重合的兩個結構式?！痢?CH3–CH–COOHOH乳酸CH3–CH–CH2CH3OH2-丁醇CH3–CH–CH3OH異丙醇*C2H5OHCH3HCC2H5HOHCCH3COOHOHCH3HCCOOHHOHCCH3[]25＝+13.520D[]25＝-13.520D[]25＝-2.60D[]25＝+2.60D？不是手性碳

化學性質、物理性質均相同，只有旋光性不同。旋光能力相同，方向相反。對映異構也叫旋光異構。具有旋光性的物質成為光活性物質。2、對映異構體之間性質有什么差別？H3、什么樣的結構會產(chǎn)生對映異構體？對映異構是由于分子的不對稱結構引起的①對稱面②對稱中心OHCH3HHH.分子有對映異構的條件——既無對稱面，也無對稱中心分子是否含有手性C*是最常用的判定標準。OHCH3i

③對稱軸C2旋轉360／n度，分子相同C3HHNHHHO什么樣的分子是手性分子？一、手性碳原子與手性分子之間的關系充分性？必要性？一、手性碳原子與手性分子之間的關系1.必要性?——手性分子是否必然含有手性碳原子？手性分子不一定含有手性碳原子。2.充分性?——含有手性碳原子的分子是否一定是手性分子？含有手性碳原子的分子也不一定是手性分子..**==二、產(chǎn)生手性分子的充要條件實體和鏡像不能重合既無對稱面又無對稱中心的分子，不能與其鏡像重合即：其為手性分子，具有對映異構體。Nicol棱鏡(偏振片)（1）什么叫旋光性？——欲知旋光性，先說偏振光普通光有無數(shù)個振動平面，振動平面與光的前進方向相垂直偏振光與棱鏡晶軸平行的振動平面晶軸abcd只有一個振動平面的光

旋光度——不旋光物質旋光性物質光活性物質8.2旋光性和比旋光度光源起偏鏡盛液管檢偏鏡觀察目鏡刻度盤不旋光物質（2）旋光性怎樣測定？旋光儀工作原理示意圖旋光物質亮暗亮旋光度

①能夠體現(xiàn)物質特性的是——比旋光度[]l—dmC—g·mL-1明確兩個問題[]25＝+2.60(水)D例如：右旋乳酸+1800左旋？右旋？②物質的旋光度，需要通過改變濃度或者改變盛液管長度的方式測定兩次，才能確定?！c濃度C有關—與長度l有關+900書寫方式（Fischerprojections）上---碳鏈頭端下---碳鏈末端橫線---H及取代基8.4構型的表示法、構型的確定和標記怎樣表示對映異構體？1.透視式對映體2.Fischer投影式CH3HCOOHHO規(guī)則：橫前豎后對映體CH3HCOOHHOCH3OHCOOHH3.透視式與Fischer式間的轉化*C(CH3)3C2H5BrH3.透視式與Fischer式間的轉化BrC2H5HBrCH3H**4.Newman式與Fischer式間的轉化HOHBrHHHCH3OHHBr*任意兩個基團對換位置,構型反轉;

任意兩個基團對換兩次位置,構型不變;菲歇爾（Fischer）投影式、三維透視式、紐曼（Newman）投影式、鋸架式的互寫三維透視式：8.3含一個手性碳原子的化合物對映體ClHCH2CH3HO外消旋體：對映體的等量混和物。CH3CH2CHOHCl*ClOHCH2CH3H(S)-1-氯-1-丙醇(R)-1-氯-1-丙醇——有兩個立體異構體8.5含多個手性碳的分子---含n個手性中心的分子最多可能有2n個立體異構體。---假手性碳（III和IV中的3-C）3-C---非手性碳3-C---假手性碳二.含兩個手性碳原子的化合物1.含有兩個不同手性碳原子的化合物2.含有兩個相同手性碳原子的化合物CH3CHCHCH3BrClCH3CHCHCH3ClCl****（鏈狀分子的立體異構體數(shù)N與其分子中所含手性碳原子的個數(shù)n的關系：N≤2n個）對映異構體

含有兩個不同手性碳原子的化合物——共有四個立體異構體蘇式赤式非對映體含有兩個相同手性碳原子的化合物——共有三個立體異構體非對映體8.6對映異構體的拆分主要方法：化學法：與光學活性胺成鹽、或與光學活性醇成酯使之轉化為物理性質不同的非對映異構體(+)-羧酸+(+)胺(+)(+)鹽(-)-羧酸+(+)胺(-)(+)鹽晶種結晶法色譜法（Chromatograph,chiralcolumn)酶解法基本原則：提供手性環(huán)境和條件，使對映異構體表現(xiàn)出不同的性質從而得以拆分(Resolve，Resolution)

外消旋體拆分：化學拆分及酶拆分化學拆分8.8環(huán)狀順反異構體的對映異構**ClHHBrClHBrHClHHBrClHBrH對映體ClBr對映體反-順-**BrHHBrBrHBrHBrHHBrBrHBrH內消旋體BrBr對映體反-順-

1．丙二烯型化合物8.9不具有手性中心的化合物分子的對映異構體2．聯(lián)苯型化合物

3.螺旋型結構的化合物第八章——總結一、掌握菲舍爾投影式的三個基本原則投影原則——橫鍵在前、豎鍵在后、交叉點C*使用原則——不能旋轉900、可以旋轉1800；不能離開紙面翻轉。書寫原則——①C鏈在豎鍵上；②編號從上到下。二、能熟練地根據(jù)菲舍爾投影式進行R/S命名。若最小基團在豎鍵：a→b→c順時針－R；逆時針－S若最小基團在橫鍵：a→b→c順時針－S；逆時針－R三、能說清楚R/S、D/L、(+)/(-)各自的含義。反應過程中的立體化學：立體專一性反應：不同的立體異構體反應物生成不同立體異構體產(chǎn)物。反應過程中的立體化學：立體選擇性反應：某一立體異構體反應物能同時生成幾種立體異構體產(chǎn)物，其中一種的量超過其它立體異構體不對稱合成：使有機反應生成不等量的對映異構體產(chǎn)物，手性環(huán)境用光學活性化合物作為合成起始物，使用手性輔助劑，使用手性催化劑。對映體過量百分數(shù)光學純度不對稱合成：Prelog規(guī)則：還原劑[H]從位阻小的方向進攻羰基不對稱合成：Cram規(guī)則：還原劑從體積較小的S和M間進攻羰基手性藥物（ChiralD