食品10-第五章旋光异构

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1、请做好上课准备立体异构：构造相同,分子中原子或基团在空间的排列方式不同第五章旋光异构(旋光异构)镜像与手性的概念一个物体若与自身镜像不能叠合,叫具有手性.例:乳酸(2-羟基丙酸CH3-CHOH-COOH)的立体结构：乳酸的分子模型图两个乳酸模型不能叠合乳酸的两个模型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.在立体化学中,不能与镜象叠合的分子叫手性分子,而能叠合的叫非手性分子.乳酸是手性分子。(S)-thalidomide(R)-thalidomide反应停事件1957年，德国，上市一种新药非巴比妥类镇静药---“反

2、应停”（α-苯肽茂二酰亚胺，沙利度胺）。广泛用于妊娠反应，销往46个国家，12,000多例海豹肢畸形婴儿。手性化合物的功与过致畸性一.分子的手性和对称因素（了解）1.手性(Chirality)实物与其镜影不能重叠的现象。2.对称因素1)平面对称因素()具有平面对称因素的分子是对称分子，非手性分子。2)中心对称因素(i)具有中心对称因素的分子是对称分子非手性分子。一般情况下,不具有对称面和对称中心的分子,其实物与镜影不能重叠,该分子称为不对称分子或手性分子。二.偏振光、比旋光度1.平面偏振光光波振动方向与光束前进方向关系示意图

3、普通光手性分子具有光学活性。2.旋光仪、旋光度、比旋光度平面偏振光通过Nicol棱镜,仅在一个平面上振动的光。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（+）;左旋（-）比旋光度[]t=(物理常数)例:从粥样硬化动脉中分离出来的胆甾醇0.5g溶解于20ml氯仿,并放入1dm的测量管中,测得旋光度-0.76o.求其比旋光度。(-30.4o)三.含手性碳原子的分子的立体化学1.含一个手性碳原子的分子1)手性碳原子的概念与四个不相同的原子或基团相连的碳原子。含一个手性碳的分子是手

4、性分子，具有一对对映体。[]D20=+3.8o(水)[]D20=-3.8o(水)对映体互为实物与镜影关系,不能相互重叠的两个立体异构体2)左旋体、右旋体及外消旋体一对对映体中：使平面偏振光向左旋的为左旋体，用“(–)”表示。使平面偏振光向右旋的为右旋体，用“(+)”表示。左旋体与右旋体，旋光度相同、旋光方向相反。外消旋体：等量的左旋体与右旋体的混合物。无旋光性。外消旋体用(±)或(RS)表示。外消旋体可分离(拆分)成左旋体与右旋体。R-乳酸S-乳酸如·在最小基团背面看；·其余三个基团：大→中→小连接；顺时针：R；逆时针：S。

5、3)构型的R、S表示方法3)构型的R、S表示方法手性碳的构型:与手性碳相连的四个不同基团的空间排列，将最小基团放在离眼睛最远的地方，从大到小，顺R逆S。SRR4)Fischer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，氧化态较高的基团在上面。将下列化合物改写成Fischer投影式,并标出手性碳构型。顺序最小的原子(或基团)在竖线上,顺时针排列为R构型，逆时针排列为S构型。顺序最小的原子(或基团)在横线上,顺时针排列为S构型，逆时针排列为R构型。如果固定某一个基团

6、,而依次改变另三个基团的位置,则分子构型不变。SSSS口诀：竖顺R，横顺S最小基团在上或下即竖向位置为“竖”，剩余基团从大到小排列为顺时针方向的，就是R构型，口诀中任改两字，仍旧正确。2.含两个手性碳原子的分子1)含两个不同手性碳原子的分子ⅠⅡⅢⅣ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Ⅳ非对映体:构造相同,构型不同,相互间不是实物与镜影关系的立体异构体。非对映异构体其旋光性不同,物理、化学性质都不同。光活异构体数目=2n;(n=不同手性碳原子数)外消旋体数目=2n-12)含两个相同手性碳原子的分子ⅠⅡⅢ

7、Ⅳ内消旋体(meso)：分子内部形成对映两半的化合物。(有平面对称因数)。具有两个手性中心的内消旋结构一定是(RS)构型。内消旋体无旋光性(两个相同取代、构型相反的手性碳原子,处于同一分子中,旋光性抵消)。内消旋体不能分离(不能拆分)成光活性化合物。四.不含手性碳原子的光活性异构体（了解）1.丙二烯型分子中心碳原子sp杂化,两个键平面正交,两端碳原子上四个基团,两两处于互为垂直的平面上。当A≠B，分子有手性。类似物：无有2.联苯型分子苯环间碳碳键旋转受阻，产生位阻构象异构。当同一环上邻位有不对称取代时(取代基或原子体积较大

8、)整个分子无对称面、无对称中心,分子有手性。当一个苯环对称取代时（即邻位两个取代基相同时），分子无手性。联萘衍生物：2,2’-联萘二酚是手性分子。3.螺旋型分子(-)-六螺駢苯末端两苯环不在同平面上。五.环状化合物的立体异构meso-(S,S)-(R,R)-可能