有机化学05第五章旋光异构

《有机化学05第五章旋光异构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章旋光异构（立体化学）定义—分子中的原子在空间的排列所产生的异构现象，以及异构现象对物理性质及化学性质的影响—叫异构现象[目的要求]：1.了解平面偏振光的产生及旋光仪的构造；２.掌握对映异构与分子结构的关系；３.掌握对映体、非对映体、外消旋体、手性、对称因素等立体化学中的基本概念；４.掌握构型的表示及标定；５.了解环状化合物及不含手性碳原子化合物的对映异构；６.了解外消旋体的柝分原理及方法。异构现象构造异构立体异构碳骼异构官能团位置异构官能团异构构型异构构象异构顺反异构对映异构双键、环烷烃特点：不可逆（

2、化学键—破裂）—单键自由旋转引起特点：可逆对映异构：两种异构体是一对映的关系实物与镜像之间的关系如：乳酸mp=52℃物理性质相同，但：偏振光的作用不一样肌肉乳酸（右旋）发酵乳酸（左旋）5.1物质旋光性5.1.1偏振光（偏光）光波——电磁波普通光偏振光起偏镜检偏镜旋α能把偏光的平面发生偏转的物质—叫旋光物质，使偏光右旋转的叫右旋(+)；左旋转的叫左旋(-)。α—叫旋光度，一个旋光物质在旋光仪里使偏光旋转的角度。右旋（+）左旋（-）5.1.2物质的比旋光度——度量物质的旋光能力旋光度与浓度（分子数有关）—故用比

3、旋光度来度量规定：旋光管长10cm=1分米；浓度1克/ml在一定的温度波长下溶液l——分米c——1克/ml纯溶液（纯物质）可用d（1克/cm3）[α]λt=——αc.l纯液[α]λt=——αd.l通常λ用钠光D=5893Åt常为20℃表征一个旋光物质旋光能力和方向的特征常数如：肌肉乳酸[α]D20=+3.8[α]D20=+52.5（水）葡萄糖（右旋3.8度）（水液中右旋52.5度）5.2对映异构现象和分子结构之间的关系5.2.1对映异构现象的发现★偏光——19世纪初——比奥特发现——后发现——石英晶体有两种

4、不同的晶型，象人的左右手★巴斯特（巴黎化学家）——1848年——无旋光性的酒石酸分开后发生偏转——即分子也有旋光性★偏光性是由分子的不对称性引起的5.2.2手性和手性碳原子物体与其镜像不能重叠的现象★手性分子必然存在一种实物与镜像不能重叠的对映体★手性是对映异构存在的充要条件★手性碳——碳原子上连有四个不同基团——手性碳原子有一个手碳的C就是一对对映异构体如：手碳—手性分子一对对映体手性碳原子—不是充要条件5.3含有一个手性碳原子的对映异构5.3.1对映体互为实物与镜像关系的叫一对映异构体如：*2-甲基-1

5、-丁醇(+)-2-甲基-1-丁醇(-)-2-甲基-1-丁醇物理性质相同：bp:128℃d:0.8193nD20:1.4102偏光不同：+57.56-57.56化学性质在手性条件或手性试剂性质下，表现不同化学性质在手性环境表现的性质不同，反之相同偏光为一种手性条件，生理作用也不同5.3.2外消旋体——右旋、左旋对映体的等量混合体叫外消旋体，与单个的性质不一样。有些性质改变，有些性质不变。5.3.3旋光纯度——单一的旋光物叫旋光纯物质如：(+)–2-丁酸：[α]D20=+13.52(-)–2-丁酸：[α]D20

6、=-13.52如：测得（+）6.70º旋光纯度=样品所测得比旋光度纯对映体的比旋光度×100%=———×100%6.7613.52=50%50%纯的对映体50%外消旋体纯（+）-丁酸75%纯（-）-丁酸25%5.3.4构型的表示方式费塞尔投影式——立体投影到平面上如：规定：1.上下在后，横在前，交叉点在平面上。2.含碳基团在竖直上，编号小的在上。注意：★不能离开纸平面翻转，在平面上不能转90º，可转180º（或转180º的倍数）。★基团之间进行：奇数次互变，改变构型：偶数次互变，构型不变竖向后，横向前，含碳

7、基团上下边；转半圈，不能翻，奇数次互调构型变伞架式：（飞锲式）镜像与构型无特定对映关系5.3.5对映体的命名R、S标记，——绝对构型a>b>c>d定序规则：a→b→c顺时针，R构型a→b→c逆时针，S构型a→b→c顺时针，R构型a→b→c逆时针，S构型顺时针，R构型R—乳酸对映体，S—乳酸123前后后S—型最小在横向(R)→S最小在竖向(R)→R小上下，顺I向小左右，反I向S—型5.4含两个手性碳化合物5.4.1含两个不相同手性碳的化合物AB**A-B型(±)+A-A+A-A+B+B-B-B构型(±)构成外

8、消旋体两对对映体：(I)(II)(±)(2R,3S)(2S,3R)(±)(III)(IV)(2S,3S)(2R,3R)★(I)→(IV)为非对映体，有不同的物理性质；化学性质相似而不相同。构像式与构型式之间的关系：由(III)来看：-60º★同一构型有无数个构像，费歇式只是个全重叠的构像，不稳定，为了方便起见的构像，并不真正表示分子的稳定情况反交叉★单键的旋转并不改变分子的构型，要找出最稳定的构像5.4.2含两个