05有機(jī)化學(xué)第4版教案第五章-對映異構(gòu)課件

第六章對映異構(gòu)碳鏈異構(gòu)位置異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)互變異構(gòu)對映異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)非對映異構(gòu)（包括順反異構(gòu)）構(gòu)象異構(gòu)平面異構(gòu)立體異構(gòu)同分異構(gòu)一、平面偏振光和旋光性光波是一種電磁波，它的振動方向與前進(jìn)方向垂直。普通光的光波在垂直于它前進(jìn)方向的任何可能的平面上振動?！?.1物質(zhì)的旋光性

Nicol（尼科爾）棱晶只允許在與棱晶晶軸相互平行的平面上振動的光線通過。普通光線通（透）過Nicol棱晶后就得到一種只在一個平面上振動的光—平面偏振光（偏振光，偏光）。偏振光：普通光線通過Nicol棱晶后得到的只在一個平面上振動的光。有些物質(zhì)，如松節(jié)油，葡萄糖等能使平面偏振光的振動平面旋轉(zhuǎn)。旋光性（光活性）：能使平面偏振光的振動平面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)。具有旋光性的物質(zhì)叫旋光物質(zhì)或叫光活性物質(zhì)。旋光物質(zhì)又分左旋體和右旋體。能使偏振光的振動平面向左旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)叫左旋體。能使偏振光的振動平面向右旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)叫右旋體。旋光度：旋光物質(zhì)使偏振光的振動平面旋轉(zhuǎn)的角度叫旋光度。用α表示。二、旋光儀和旋光度：1、旋光儀：用來測定物質(zhì)旋光度的儀器。2、比旋光度：1ml含1g旋光物質(zhì)的溶液，放在1dm的盛液管中所測得的旋光度稱為該旋光物質(zhì)的比旋光度。用[α]λt表示。用鈉光（λ=589nm）時用[α]Dt表示。3、比旋光度與旋光度之間的關(guān)系。[α]Dt=αL(dm)×C(g/ml)一、對映異構(gòu)現(xiàn)象的發(fā)展1、手性：一個物體與它的鏡象的不可重合性。2、1812年，貝烏特(Bijrvoet)發(fā)現(xiàn)石英晶體可使偏振光的偏振面旋轉(zhuǎn)，有的左旋，有的右旋，旋光度的大小相等，方向相反，混合后無旋光性。它們的晶體形狀呈實物和鏡像的關(guān)系。§6.1對映異構(gòu)現(xiàn)象與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系3、1848年，巴斯德對酒石酸鈉銨晶體的研究。明確提出左旋體和右旋體的分子互為鏡象，不能重合。(1822~1895，法國微生物學(xué)家、化學(xué)家；在巴黎師范學(xué)院讀書時發(fā)現(xiàn)了酒石酸的旋光性)4、1874年，范特霍夫，（1852~1911，荷蘭化學(xué)家，1901年獲第一個諾貝爾化學(xué)獎）提出了碳的四面體概念；并且認(rèn)為四面體碳鏈上有四個不同的原子或基團(tuán)時，有兩種不同的四面體空間構(gòu)型。這兩種構(gòu)型互為鏡象，外形相似但不能重合。二、手性和對稱因素<一>手性：1、手性碳（不對稱碳）：連有四個不同的原子或基團(tuán)的碳原子。通常用C*表示。2、手性分子：與其鏡象不能重合的分子叫手性分子。3、對映異構(gòu)：分子式，構(gòu)造式相同，構(gòu)型不同，互呈鏡象關(guān)系的立體異構(gòu)現(xiàn)象。4、手性是物質(zhì)具有對映異構(gòu)和旋光性的必要條件：手性分子在結(jié)構(gòu)上的特點是無對稱因素。<二>對稱因素：1、對稱面：假如有一個平面可以把分子分割成兩部分，而一部分正好是另一部分的鏡象。用σ表示2、對稱中心：假如分子中有一點P，通過點P作任何直線，在離P點等距離的直線兩端有相同的原子或基團(tuán)，則P點為分子的對稱中心，用I表示。[用模型講解苯和反-2-丁烯的對稱中心]如：CH3CHCl23、對稱軸：假如通過分子畫一條直線，分子以它為軸旋轉(zhuǎn)一定的角度（不能為3600的整數(shù)倍）后，可以獲得與原來分子相同的形象，此直線既為該分子的對稱軸。用Cn表示。當(dāng)分子沿軸旋轉(zhuǎn)3600/n時得到的構(gòu)型與原來的分子重合，這個軸即為該分子的n重對稱軸。如：苯有C6、C2。CHCl3

有C3等。4、更替對稱軸：如果通過分子沿一根軸旋轉(zhuǎn)3600/n的角度后，再用一面垂直于該軸的鏡子反射，所得的鏡象如能與原物重合，此軸即為該分子的n重更替對稱軸，用Sn表示。ClClClClClClClClClClClClCl轉(zhuǎn)900有S4有對稱面，對稱中心或四重更替對稱軸的分子無手性。一、對映體1、對映體：分子式相同，構(gòu)造式相同，構(gòu)型不同，互呈鏡象關(guān)系的一對物質(zhì)互為對映體。2、非對映體：分子式相同，構(gòu)造式相同，構(gòu)型不同，不能互呈鏡象關(guān)系的一對物質(zhì)互為非對映體。二、外消旋體一對對映體的等量混合物。雖然各有旋光性，但等量混合后的混合物無旋光性?！?.3含一個手性碳原子化合物的對映異構(gòu)三、構(gòu)型表示法，即用來表示構(gòu)型的方法有四種：1、楔形式：COOHCOOHCOOHHHHOHOHOHCH3CH3CH3C楔形式乳酸楔形式的優(yōu)點：一目了然缺點：書寫不方便2、透視式：3、Newman(紐曼)投影式：4、Fischer(費(fèi)歇爾)投影式：費(fèi)歇爾為19世紀(jì)德國有機(jī)化學(xué)家。1902年獲諾貝爾化學(xué)獎（第二個獲獎?wù)撸捎谘芯刻呛袜堰暑惿镔|(zhì)而獲獎）是第五個諾貝爾獎獲得者Baeyer(拜爾，德國有機(jī)化學(xué)家，由于合成靛藍(lán)而獲獎)的學(xué)生。COOHHOHCH3COOHOHHCH3乳酸對映體的費(fèi)歇爾投影式COOHHHOCH35、四種構(gòu)型表示法間的轉(zhuǎn)化。C2H5C2H5C2H5C2H5CH3CH3CH3CH3CCHHHHHHHHClClClClBrBrBrBr6、含有一個C*的分子一定是手性分子，只有一對對映體。CH3CH3C2H5C2H5C2H5C2H5BrBrClClCH3CH3BrBrClCl………………§6.4含兩個手性碳原子化合物的對映異構(gòu)一、含兩個不同手性碳原子的化合物，如3-氯-2-羥基丁二酸就可以寫出四種對映異構(gòu)體式子CCHHClCOOHCOOHOHACCHHClCOOHCOOHHOB…………HClCD……………CCHHOClCOOHCOOHHCCHCOOHCOOHOH1、A、B為一對對映體：C、D為一對對映體。共兩對對映體。2、A、B的等量混合物構(gòu)成一個外消旋體：C、D的等量混合物構(gòu)成一個外消旋體，共兩個外消旋體。3、A、C；B，C；A、D或B互為非對映體。實際上，有n個不同的手性碳原子時就可以有2n個對映體；這些對映體可組成個外消旋體。如果分子中有相同的C*時，其對映體的數(shù)目就要小于2n。二、含兩個相同手性碳原子的化合物,如2，3-二羥基丁二酸也可以寫出四種構(gòu)型式HOAB……………HOCCHHOHCOOHCOOHOHCCHHCOOHCOOHCD……………CCHHCOOHCOOHOHHOCCHHCOOHCOOHOHHO1、A、B實為同一物質(zhì)：無旋光性，稱為內(nèi)消旋體。內(nèi)消旋體：有手性碳原子的分子中，由于分子有對稱因素，而使其無旋光性的化合物。（注意與外消旋體的異同）。2、C、D為一對對映體；等量混合得一個外消旋體；一、含一個手性碳原子化合物Cabcd的命名：若，a>b>c>d,則§6.5構(gòu)型的R、S命名規(guī)則dabcdbca為R為SCH3HBrCH3HBrabcdabdc為R為SR-1-氯-1-溴乙烷S-1-氯-1-溴乙烷ClCl二、含兩個碳原子化合物的R、S命名：先命名其構(gòu)造名稱，再標(biāo)出手性碳原子的位次和構(gòu)型。命名為（2S，3R）-2，3-二氯戊烷C2H5CH3HHClClCH3CH-CHCH2CH32，3-二氯戊烷ClCl一、環(huán)丙烷衍生物§6.6環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)COOHCOOHCOOHHOOCCOOHCOOHABC………

A與B，A與C為順反異構(gòu)，也是非對映異構(gòu)體（順反異構(gòu)是非對映異構(gòu)的一重特殊情況），B與C為對映體二、環(huán)己烷衍生物如1，2-環(huán)己烷二甲酸中，環(huán)己烷的六個碳原子不共面，主要分布為椅式構(gòu)象。對反1，2-環(huán)己烷二甲酸來說COOHCOOHCOOHCOOHee型aa型ee型構(gòu)象是優(yōu)勢構(gòu)象，COOHCOOHHOOCHOOC………對順1，2-環(huán)己烷二甲酸來說COOHCOOHACOOHCOOHCOOHHOOC………BCA，B是相同的，B、C兩種構(gòu)象互成鏡象關(guān)系；由于B

、C間能迅速相互轉(zhuǎn)變，穩(wěn)定性一樣，因此無法分離。順-1，2-環(huán)己烷二甲酸不具旋光性。實際上，在研究環(huán)己烷衍生物的立體異構(gòu)時，不必考慮構(gòu)象，用正六邊行來觀察仍可得到同樣正確的結(jié)果。如：COOHCOOHCOOHCOOHCOOHHOOC無對映體………對1，4-環(huán)己烷二甲酸來說，順式和反式都沒有對映體。因為有對稱面，有對稱中心和對稱面。COOHCOOHCOOHCOOH§6.7不含手性碳原子化合物的對映異構(gòu)一、丙環(huán)二烯型化合物C=C=Cabcd若a≠b,c≠d時有一對對映體。C=C=Cabd………cC=C=Cabdc若a=b或c=d時，因分子中有對稱面，所以無對映體。例：………CH3CH3CH3CH3HC2H5H5C2HCH3CH3HCH3C=C=CC=C=CC=C=C二、單鍵旋轉(zhuǎn)受阻礙的聯(lián)苯型化合物聯(lián)苯分子中，如果2，2'，6，6'位置上引入體積相當(dāng)大的取代基時，由于兩個苯環(huán)不能沿聯(lián)線旋轉(zhuǎn)，因此，可能有對映體。如：………COOHCOOHCOOHCOOHNO2NO2NO2NO2COOHNO2COOHCOOH因分子內(nèi)有對稱面而無對映體。三、含有其他手性中心的化合物COOHHOOCHCH3CH3NC2H5CH2C6H5C6H5Cl–外消旋體是一對對映體（即左旋體和右旋體）的等量混合物，因此無旋光性；如果把這一對對映體分開就可得到一種左旋體和一種右旋體；這種分離叫外消旋體的拆分。§6.8外消旋體的拆分拆分方法有化學(xué)方法、生物方法、機(jī)械方法和結(jié)晶法，化學(xué)方法用的多一些。1848年巴斯德拆分酒石酸鈉銨的晶體時是用人工的方法分開的?；瘜W(xué)方法是；外消旋體與一純的旋光物質(zhì)作用生成非對映體，在根據(jù)非對映體的物性差進(jìn)行分離（如b.p差，在某一溶劑中的溶解性不同等）。實驗：Z-2-丁烯與溴加成得一外消旋體。1、若是順式加成：§6.9親電加成反應(yīng)的立體化學(xué)CH3CH3HHBrBrCCHHCH3CH3BrBrδ–δ+內(nèi)消旋體2、若是反式加成：Br—Brδ+δ–Br—Brδ+δ–CH3CH3HHBrBrCH3CH3HHBrBr+ABA，B構(gòu)成外消旋體實驗結(jié)果是：Z-2-丁烯與溴加成時得到外消旋體，因此，烯烴與溴的加成是反式加成。CCHHCH3CH33、如是碳正離子中間體：Br—Brδ+δ–CH3HHBrCH3+CH3HCH3BrH+旋轉(zhuǎn)HCH3BrHCH3Br–BrCH3CH3HHBrBrCCHHCH3CH34、若中間體是溴翁離子BrBr12CH3CH3HHBrBrCH3CH3HHBrBr12得外消旋體，與實驗結(jié)果相符。所以，烯鍵與溴的加成的中間體是溴翁離子，加成是反式加成。CCHHCH3CH3+5、環(huán)烯與溴的加成也是反式加成。如：Br2BrBr+122BrBrBrBr1小結(jié)：基本概念：偏振光、旋光性、旋光度、比旋光度、手性、手性分子、對映異構(gòu)、對映體、非對映體、外消旋體、內(nèi)消旋體等12個。注意立體感的訓(xùn)練。作業(yè)：

P1404、5、6、7、9、10、16Byby

賣油翁下課了，回顧學(xué)習(xí)一個小故事吧！學(xué)習(xí)目標(biāo)1、復(fù)述故事，深入理解文章內(nèi)容，初步把握人物形象。2、學(xué)會利用文中關(guān)鍵詞句分析人物形象。3、體會文章所揭示的深刻道理。故事發(fā)生的時間、地點、人物、事件的起因、經(jīng)過和結(jié)果要復(fù)述清楚。看圖復(fù)述課文內(nèi)容自學(xué)指導(dǎo)(一)1、作者運(yùn)用哪幾種方法去刻畫人物的形象？從文中找出具體句子進(jìn)行分析。并說說你是如何看待這兩個人物的。2、從這個故事中你懂得了什么道理？自學(xué)指導(dǎo)(二)陳堯咨（善射）賣油翁（善酌）動作神態(tài)語言睨之無他，但手熟爾以我酌油知之我亦無他，惟手熟爾汝亦知射乎吾射不亦精乎爾安敢輕吾射釋擔(dān)而立但微頷之取置覆酌瀝性格:自矜（驕傲）謙虛對比道理:熟能生巧,即使有什么長處也不必驕傲自滿。忿然笑而遣之笑而遣之1、聯(lián)系生活、學(xué)習(xí)，說說熟能生巧的事例。

2、你認(rèn)為一個人應(yīng)該如何看待自己的長處？又如何看待他人的長處？課外延伸人外有人，天外有天。取人之長，補(bǔ)己之短。自滿人十事九空，虛心人萬事可成。謙受益，滿招損。三人行，必有我?guī)熝?。擇其善者而從之，其不善者而改之。驕傲自滿是我們的一座可怕的陷阱；而且，這個陷阱是我們自己親手挖掘的。

——

老舍

尺有所短；寸有所長。物有所不足；智有所不明。

——

屈原

1、正視自己的長處，揚(yáng)長避短，2、正視自己的缺點，知錯能改，3謙虛使人進(jìn)步，4、人應(yīng)有一技之長，5、自信是走向成功的第一步，6強(qiáng)中更有強(qiáng)中手，一山還比一山高，7藝無止境8、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來，刻苦訓(xùn)練才能有所收獲，取得成效。9、驕傲自大、不可一世者往往遭人輕視；10、智者超然物外賣油翁下課了，回顧學(xué)習(xí)一個小故事吧！學(xué)習(xí)目標(biāo)1、復(fù)述故事，深入理解文章內(nèi)容，初步把握人物形象。2、學(xué)會利用文中關(guān)鍵詞句分析人物形象。3、