有机化学课件06旋光异构

《有机化学课件06旋光异构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第六章旋光异构本章学习要求掌握比旋光度、手性分子、手性碳原子、对映体、非对映体、内消旋体、外消旋体等概念和Fischer投影式的写法，以及旋光异构体构型的表示方法；了解旋光仪的组成及其测定原理，外消旋体的拆分和某些有机反应中的立体化学。§1物质的旋光性平面偏振光（偏振光）和旋光性偏振光：只在一个平面内振动的光。自然光偏振光偏振光振动前进示意图旋光性：使偏光振动平面发生改变（偏转）的性质。可通过旋光仪检测。旋光性物质：具有旋光性的物质，分为左旋体和右旋体。旋光性的物质非旋光性的物质2.旋光仪和比旋光度旋光仪的原理：旋光度：使偏振光振动平面旋转的角度。随测定时所用溶液的浓度（

2、c)、盛液管的长度(d)、温度(t)、光波(λ)以及溶剂的性质等而改变。比旋光度：右旋：α为“+”或“d”，左旋：α为“-”或“l”=（1）一般用钠灯（D）作光源，λ=589.3nm，t=20oC（2）C：g/100mll：dm（3）溶液一般为稀溶液，否则测出的α值不准。（4）若溶液不是水，则要在后面标出溶液及相应浓度。（5）α可在手册中查到，故可用该公式来计算稀溶液的浓度或验纯，也可用同一条件下测得的稀溶液的α值来测量旋光性的大小。§2旋光性与分子结构的关系化合物的旋光性是由分子内部结构决定的，分子的对称性与否决定了分子的旋光性。乳酸是第一个被发现具有旋光性的物质。1.

3、手性、手性碳原子和手性分子实物与镜像不能重叠的现象，如同人的左手和右手。对映异构体：两个立体异构体若满足互为镜像，且不能重叠的关系，则两者都是手性分子且互为对映异构体。手性分子：不能和它的镜象完全重叠的分子。一般，有手性的分子就有光学活性。2.手性与对称因素的关系对称面：可以把分子分成实物和镜象两半的面。手性与对称性的关系：绝大多数情况下，分子中既没有对称面，又没有对称中心，则该分子与其镜像不能互相叠合，分子就有手性。手性碳原子*C：不对称碳原子。与四不同原子或基团相连的碳原子。1.对映异构体：①构造式相同；②互为镜像且不重叠③α值相等，符号相反§3含一个手性碳原子化合物

4、的旋光异构2.外消旋体：等量的对映体组成的混合物，无旋光性，在手性条件下可拆分。用(±)或(dl)表示。3.构型的表示方法：透视式(楔形式)，费歇尔投影式。R-(-)-乳酸S-(+)-乳酸（1）“十”的含义：交叉点表示手性C，四个端点连四个不同的基团；（2）横线表示与C*相连的两个键指向纸平面的前面，竖线表示指向纸平面的后面：“横”前“竖”后。（3）将含有碳原子的基团写在竖线上，编号最小的碳原子写在竖线上端。费歇尔投影式（4）要点：投影式不能离开纸面翻转，否则会改变基团前后关系。两投影式只能在纸平面上移动，或转动180o来比较是否重叠。投影式中任两个基团不能对调，否则构型

5、改变。如转动180o：4.对映异构体的命名：(1)D-L标记法规定（人为）：以甘油醛的构型为标准（相对构型标准），指定-OH在碳链右侧为D型；在左侧为L型。L-甘油醛D-甘油醛旋光方向(+),(-)与相对构型之间没有任何必然的联系。(2)R,S标记法(i)根据顺序规则确定四个基团的优先次序4>3>2>1，找出最小的基团。(ii)确定R,S：把最小基团1置于离观察者最远位置，从4至2，为顺时针旋转，则为R，若为逆时针旋转，则为S。S-甘油醛R-甘油醛逆时针方向-S物理性质：熔点、沸点、相对密度、比旋光度、在非手性溶剂中的溶解度等完全相同。旋光方向相反。化学性质：在非手性试剂

6、的作用下完全相同，与手性试剂作用时。或在手性溶剂或手性催化剂的作用下，两者反应速率有所不同。对映体可在手性条件下（手性试剂、手性催化剂等）拆分。5.对映异构体的性质含两个不相同手性碳原子的化合物旋光异构体总数：2n个§4含两个手性碳原子化合物的旋光异构I（2S，3S）II（2R，3R）III（2R，3S）IV（2S，3R）含两个不同手性碳原子的化合物，有四种（2n个）不同的平面构型。对映关系：Ⅰ与Ⅱ；III与Ⅳ非对映关系：Ⅰ与III、Ⅰ与Ⅳ、Ⅱ与III、Ⅱ与Ⅳ2.含两个相同手性碳原子的化合物以酒石酸为例ⅠⅡⅢⅣ（2R，3R）（2S，3S）(2R，3S)-meso(2S，3

7、R)-mesoI与II是一对对映体，而III与IV实际上为一种化合物，称为内消旋体，用meso表示。内消旋体：含多个手性碳原子但不具有旋光性的化合物称为内消旋体（为纯净物）。分子内有一对称面。（与外消旋体有本质上不同。）∴含手性碳原子的化合物不一定都有旋光性，但是为主要因素。*含一个手性碳原子的化合物一定具有旋光性。而有些化合物的分子内不存在手性碳原子，却是手性分子。§5环状化合物的旋光异构1,2-环丁烷二甲酸1,3-环丁烷二甲酸丙二烯型H2C=C=CH2§6不含手性碳原子化合物的旋光异构当a=b，c=d时，即为丙二烯分子时，