立体化学基础 药本.ppt

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1、立体化学基础立体化学(stereochemistry)描述分子中的原子或者原子团在空间的分布以及由于不同的空间分布对化合物理化性质的影响。同分异构构造异构立体异构顺反异构旋光异构构象异构(分子中原子间的排列顺序、结合方式不同)(构造相同，原子在空间排布方式不同)旋光异构又叫光学异构或对映异构。这种异构可以通过旋光仪测出来。旋光性和比旋光度旋光性——能使偏振光振动面旋转的性质叫做旋光性；具有旋光性的物质，叫做旋光性物质。不具有旋光性的物质，叫做非旋光性物质。左旋和右旋：一对对映体对偏振光的作用不同，一个使偏振光向顺时针方向偏转（右旋），另

2、一个使偏振光向逆时针方向偏转（左旋），两者偏转数值相同。表示方法：“+”——右旋，“–”——左旋。旋光性物质使偏振光旋转的角度，称为旋光度，以“α”表示。旋光度“α”受温度、光源、浓度、管长等许多因素的影响不是固定的。为了便于比较，就要使其成为一个常量，故用比旋光度(specificrotation)[α]来表示：[a]t=a/(lc)α为旋光仪测得试样的旋光度；l:盛液管长度（dm,分米）c:样品浓度（g/cm3）t:测试时温度:旋光仪使用的光源的波长(通常用钠光，以D表示)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

3、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°,应记为：[α]D20=+52.2°（水）“D”代表钠光波长。钠光波长589nm相当于太阳光谱中的D线。比旋光度是旋光性物质的一个物理常数。有旋光性的对映异构体，在结构上有什么特点?观察自己的双手,左手与右手有什么联系和区别？左手的镜像是右手，右手的镜像是左手。彼此成镜像关系，又不能重合的一对立体异构体，互称为对映异构体(enantiomer)。因为它们的旋光性不同，也叫旋光异构体。镜像的不重合性是产生对映异构体的充分必要条件。也可以说手性是

4、产生对映异构体的充分必要条件。有对映异构体的分子叫手性分子分子的对称性和手性1对称面σ：一个平面能把分子分割成两部分，一部分正好是另一部分的镜像，而且能重合。有对称面的分子由于镜像重合，因此没有对映异构体存在，称为非手性分子(achiralmolecule)。2对称中心i：从分子中任何一个原子向i引一条直线，再延长到对面等距的地方，总有一个相同的原子。有对称中心的分子能和它的镜像重合，没有手性。3对称轴Cn：当分子以设想直线为轴旋转360°/n，得到与原分子相同的分子，该直线称为分子的n重对称轴（又称n阶对称轴）。有无对称轴不能作为判断

5、分子是否具有手性的条件。左旋酒石酸有一个C2轴，但它是手性分子，有对映异构体。手性因素1手性中心：能引起分子具有手性的一个特定的分子骨架的中心称为手性中心(chiralcenter)手性碳原子：连接四个不同的原子或者基团的碳原子为手性碳原子(chiralcarbon)*2手性面：分子的手性是由于某些基团对分子中某一个平面的不同分布引起的，此平面就叫做手性面含一个手性碳原子的化合物与对映异构体乳酸含有一个手性碳原子，是手性分子，有一对对映异构体存在一对对映体有相同的物理性质除了与手性试剂反应外,对映体的化学性质也相同两者还有十分重要的不同

6、性质：对偏振光的作用不同;生理作用上有着显著的不同对映异构体的理化性质(R)-thalidomide(S)-thalidomide沙利度胺也叫反应停，它的R体有镇静作用，但是S－对映体对胚胎有很强的致畸作用外消旋体外消旋体(racemate)——等量对映体的混合物。外消旋体没有旋光性。外消旋体的物理性质与左旋体或右旋体不同。例如：左旋或右旋乳酸的熔点是26℃；外消旋乳酸的熔点是18℃。对映异构体的表示方法Fischer投影式的书写原则：一般是将含有碳原子的碳链放在竖直方向上，同时氧化态较高的基团放在上端。手性碳位于纸平面上，用横竖线的交

7、叉点表示；以横线相连的原子或基团表示在纸面前方，以竖线相连的原子或基团表示在纸面后方。使用Fischer投影式的注意事项：(1)Fischer投影式不能离开纸面旋转900×偶数，构型不变；Fischer投影式不能离开纸面旋转900×奇数，构型改变。旋转180°旋转90°(2)Fischer投影式基团两两交换偶数次，构型不变；Fischer投影式基团两两交换奇数次，构型改变。1次2次(3)Fischer投影式一个基团固定不动，其余基团按顺时针或逆时针旋转，构型不变；对映异构体构型的命名1.D/L命名法D-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛D

8、、L与“+、-”没有必然的联系D-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛D／L标记法经典、方便，但它只能标出一个手性碳的构型。目前，D／L标记法主要用于糖和蛋白质的构型标记。R—拉丁字Rectus（右）；S—拉丁