05第五章 旋光异构

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1、8/6/2021第五章旋光异构11、偏振光和旋光活性2、比旋光度3、分子的对称性、手性和旋光活性4、含一个手性碳原子的化合物5、构型的表示方法6、费歇尔投影式7、含两个不相同手性碳原子的化合物8、含两个相同手性碳原子的化合物第五章旋光异构8/6/2021第五章旋光异构29、不含手性碳原子的化合物的旋光异构现象10、环状化合物的立体异构11、旋光异构体的性质12、不对称合成、立体选择反应与立体专一反应13、分子的前手性和前手性碳原子14、外消旋体的拆分8/6/2021第五章旋光异构3构造异构constitutiona

2、l立体异构Stereo-构型异构configurational构象异构conformational同分异构isomerism碳链异构(如:正丁烷/异丁烷)官能团异构(如:醚/醇)位置异构(如:正丙醇/异丙醇)互变异构(如:烯醇／醛酮)同分异构现象顺反(Z、E)异构旋光异构(对映异构)8/6/2021第五章旋光异构41、偏振光和旋光活性光波振动方向与光束前进方向关系示意图普通光光是一种电磁波，光波的振动方向与光的前进方向垂直。平面偏振光8/6/2021第五章旋光异构5右旋“+”左旋“-”光活性物质8/6/2021第五

3、章旋光异构6影响旋光度的因素有：样品的本质，样品的厚度（旋光管的长度），样品的浓度（在纯液体的情况下为密度），溶剂，温度，和波长。为了便于比较，用比旋光度[α]来表示：α旋光仪测得试样的旋光度c试样的质量浓度，单位g/mL;若试样为纯液体则为密度l盛液管的长度，单位dm。t测样时的温度。λ旋光仪使用的光源的波长（通常用钠光589nm，以D表示）[]tλ＝αl(dm)×c(g/mL)[]-76.3°(乙醇)20D2、比旋光度8/6/2021第五章旋光异构73、分子的对称性、手性和旋光活性手——左、右手互为实物与镜

4、像的关系，不能完全重合。手性——像左右手一样，实物与其镜象不能叠合的性质。相似而不重合8/6/2021第五章旋光异构8乳酸的两个异构体的关系象左手和右手一样,它们不能相互叠合,但却互为镜像,是手性分子.乳酸的立体异构:镜面透视式具有旋光活性8/6/2021第五章旋光异构9分子的对称性与手性的关系对称因素a.对称平面(σ)b.对称中心(i)c.对称轴(Cn)d.交替对称轴(Sn)8/6/2021第五章旋光异构10具有对称面的分子无手性a.对称平面(σ)1.所有的原子共同处于的平面；2.通过分子中心，且将分子平均分成互

5、成实物与镜象关系的两部分的假想平面。8/6/2021第五章旋光异构11b.对称中心(i)若分子中有一点P，通过P点画任何直线，如果在离P等距离直线两端有相同的原子或基团，则点P称为分子的对称中心。具有对称中心的分子无手性8/6/2021第五章旋光异构124、含一个手性碳原子的化合物乳酸的立体异构:**手性碳原子和四个不同的原子或基团相连的碳原子。*一对对映体的构造相同,只是立体结构不同,这种立体异构就叫对映异构.互为镜象的两种构型的异构体叫做对映体.8/6/2021第五章旋光异构13一个手性碳原子可以有两种构型。含

6、有一个手性碳原子的分子一定是手性分子。酸牛奶得到的乳酸外消旋体（±）由等量的对映体相混合而成的混合物=0一对对映体的比旋光度大小相等，方向相反8/6/2021第五章旋光异构145、构型的表示方法S顺时针反时针基团次序为：a>b>c>d（R-S标记法）RR—拉丁字头Rectus（右）；S—拉丁字头Sinister（左）。8/6/2021第五章旋光异构158/6/2021第五章旋光异构166、费歇尔投影式[规定]投影时,与手性碳相连横向两个键朝前,竖向两个键向后,交叉点为手性碳.一般碳链放在竖直方向，氧化态较高的基团（

7、或主链中的1号碳原子）在上面。横前竖后8/6/2021第五章旋光异构17使用Fischer投影式的注意事项：（A）可以沿纸面旋转，但不能离开纸面翻转。（B）可以旋转180。，但不能旋转90。或270。。8/6/2021第五章旋光异构18练习：写出(s)-2-甲基丁酸Fischer投影式C2H5H3CSS8/6/2021第五章旋光异构197、含两个不相同手性碳原子的化合物例:2-羟基-3-氯丁二酸的立体异构旋光异构体的数目4C2+C2-C1+C1-两个C*2C-C+一个C*n个C*…………最多2n8/6/2021第五

8、章旋光异构20非对映异构体的特点：物性不同、比旋光度不同Ⅰ与Ⅱ为对映体；Ⅲ与Ⅳ为对映体；Ⅰ与Ⅲ(Ⅳ)为非对映体；Ⅱ与Ⅲ(Ⅳ)为非对映体；8/6/2021第五章旋光异构218、含两个相同手性碳原子的化合物(2R,3R)(2S,3S)(2R,3S)(2S,3R)I与II是对映体I与III、II与III是非对映体III与IV是同一种分子内消旋体(meso)（分子内