汪小兰大学有机化学课件 第五章 旋光异构

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1、第五章旋光异构同分异构构造异构立体异构碳架异构官能团异构官能团位置异构互变异构构型异构构象异构顺反异构对映异构由分子的手性引起的立体异构.构造相同，但原子在空间的排列方式不同构型异构体间的转变必须断裂化学键构型异构：分子中原子或原子团的连接次序和连接方式相同，但原子在空间的排列方式（即相对位置）不同。构象异构与构型异构的差别：构型异构间的转变必须断裂化学键；构象异构间的转变不需要断裂化学键，只需通过单键的旋转就可实现。一、旋光性1.偏光光是一种电磁波，其振动方向与其前进方向垂直普通光在所有垂直于其前进方向

2、的平面上振动光源偏振光Nicol棱镜偏光：光波的电场或磁场只在一个平面振动的光2.旋光性盛液管偏振光Nicol棱镜检偏镜观察旋转后的偏振光Nicol棱镜起偏镜光源光源光栅偏振光水旋光性光源光栅偏振光旋光性物质乳酸[]t=旋光性：使偏振光偏振面旋转的能力。旋光度：使偏振光偏振面旋转的角度。用表示。旋光方向：右旋（+）、d-;左旋（-）、l-比旋光度表示比旋光度时，需要标明测量时的温度、光源的波长以及所使用的溶剂。例如，在温度为20°C时，用钠光灯为光源测得的葡萄糖水溶液的比旋光度为右旋52.2°,应记

3、为：[α]D20=+52.2°（水）二、分子的对称性、手性与旋光性1.手性实物与其镜象不能叠合的性质手性分子：不能与其镜象重叠的分子手性分子旋光性1-氯-1-溴乙烷1-氯-1-溴乙烷分子镜像分子镜像2.对称因素与分子的手性对于一个化合物，分子中没有对称面和对称中心，与其镜象就不能叠合，分子就会有手性。·对称面σ分子中所有的原子都在一个平面内，或是通过分子的中心，可以用一个平面将分子分成互为实物和镜影的两半，这种分子就具有对称面。CHCH3ClBr1,1-二氯乙烷·对称中心i分子中有一点P，通过P点画任何直

4、线，如果在离P等距离的直线两端有相同的原子或基团，则P点为分子的对称中心。3.手性碳原子——不对称碳原子如果Cabcd,且a,b,c,d四个基团互不相同，则该碳原子为手性碳原子。手性碳用“*”表示。CH3CHCOOHC2H5*CH3CH(Cl)CH2CH3*如果一个分子含有手性碳原子，则可能是手性的，但只含一个手性碳原子化合物一定是手性的。【练习】CH3CH2-OH＊321请指出下列分子中的手性碳原子。三、含一个手性碳原子的化合物1.构型的表示镜子ACHOHCOOHH3CBCHCOOHCH3HO乳酸*透视

5、式A,B是两种结构不同的分子，是实物和镜象的关系，故称为对映异构体。A和B的旋光度相同，但二者的旋光方向相反。所以等量的左旋体和右旋体的混合物称为外消旋体。用（）表示。＋A和B是对映异构体，也叫旋光异构体费歇尔（Fischer）投影式（用平面式子表示立体结构）透视式HCOOHCH3OH费歇尔投影式OHCOOHCH3CH构型两种表示方法透视式：直观，书写麻烦，不适用于复杂化合物费歇尔投影式：使用方便，适用于　　简单和复杂化合物费歇尔投影式表示乳酸的两种结构镜子使用费歇尔投影式的注意事项：①　用一个“+”字，

6、交点代表手性C，（一般）碳链竖置，且编号小者置于上端；②　竖线上基团朝里，横线上基团朝外；③Fischer投影式只能在纸面上平移或旋转180，但不能旋转90或270,也不能将其脱离纸面翻身，否则构型翻转。构型不变(ａ)(b)CH3COOHHHOCH3COOHOHH。180构型改变(ａ)CH3COOHOHHCH3COOHOHH(ｃ)90。构型改变(ａ)CH3COOHHHOCH3COOHOHH脱离纸面旋转CH3COOHHHO(ｄ)CH3COOHOHH脱离纸面旋转。180。1804)如果固定某一个基团，而

7、依次改变另三个基团的位置，则分子构型不变。ABCD＝＝2.对映体命名（构型标记法）Ｒ，Ｓ标记法①Cabcd,按次序规则:a＞b＞c＞d②先将最小基团(d)放在视线最远处,然后观察a,b,c三个基团排列情况。从大到小为顺时针R从大到小为逆时针S观察·双键或叁键：当作两个或三个单键连接相同的原子。-CH=CH2-CH2CH3·苯基>·构型比较：Z->E-;R->S-.次序规则·常见基团大小顺序：由大到小-I、-Br、-Cl、-SO3H磺酸基、-SH巯基、-F、-OR烷氧基、-OH、-NO2、-NR2、-NHC

8、OR酰氨基、-NHR、-NH2、-COX酰卤基、-COOR酯基、-COOH、-COR酰基、-CHO、-CH2OH、-C6H5苯基、-C≡CH、-C(CH3)3叔丁基、-CH=CH2、-CH(CH3)2异丙基、-CH2C6H5苄基、-CH2CH2CH2CH3、-CH2CH2CH3、-CH2CH3、-CH3、-D、-H。（S)-乳酸镜子（R)-乳酸应用于投影式：最小基团在竖线上，RR，SS最小基团在横线上，RS，SR（R)