Transcript 第五章对映异构第一节对映异构与分子结构的关系

第五章 对映异构
第一节 对映异构与分子结构的关系
1．异构
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C H3
C H3 C H2 C H2 C H3
C H3C H C H3
H2C
C HC H 2 C H 3
HC
C HC H 2 C H 3
H
C H3
H
H
H
C H3
C H3 C H
H2C
C HC H 3
C
H
H3C
C
H
C H2
C H3
H
H
H
H
H3C
H
C
COOH
OH
C H3
C H3
H
COOH
OH
HO OC
HO
H
2．对映异构现象和物质的旋光性
构造相同、构型不同并且互呈实物与镜象关系的立体异构
现象称为对映异构。
对映异构的重要特点是旋光性不同。
肌肉中的乳酸使光向右旋转，发酵得到的乳酸使光向左旋转。
向右旋转用 + 表示，向左旋转用
- 表示。
酞胺哌啶酮的一个旋光异构体可以治疗呕吐，另一个旋光异构体
会使婴儿畸形。
四咪唑一个旋光异构体可以驱虫，另一个旋光异构体不能驱虫还
有毒。
几个概念：偏振光 旋光性 手性
光源
起偏振器
旋光度 比旋光度
盛液管
旋光仪示意图
思考题5.1
5.2
检偏振器
3．对映异构与分子结构的关系
1811年，法国物理学家阿瑞格发现右旋石英与左旋石英。
1815年，法国物理学家毕奥观察到蔗糖的水溶液、松节油
或樟脑的酒精溶液有旋光性。
1848年，法国青年化学和微生物学家巴斯德发现酒石酸钠铵
有两种不同的晶体，一个左旋，一个右旋，比旋光度相等。
有对称面或对称中心的分子，无旋光性，无手性。
没有对称面或对称中心的分子，有旋光性，有手性。
思考题5.5
5.6 5.7
如何判断分子有无旋光性？
第一种方法：分子与其镜像是否重合。如果重合，没有旋光性。
如果不重合，就有旋光性。
第二种方法：分子中有无对称面或对称中心。有对称面或对称中
心就没有旋光性，没有对称面或对称中心,就有旋光性。
有手性碳原子的有机物有几个旋光异构体？
它们的构型如何表示？如何命名？
第二节 含手性碳原子化合物的对映异构
1．含一个手性碳原子化合物的对映异构
与四个互不相同的原子或基团连接的碳原子叫做手性碳原子。
含一个手性碳原子的化合物有两个立体异构体，它们互为镜像关系，
故又称为对映异构体。
一个左旋，一个右旋。
等摩尔的左旋体和右旋体组成外消旋体。外消旋体是混合物。
思考题5.3 5.4
用透视式与费歇尔投影式表示构型。
用D、L型与R、S型命名构型。
口诀：氢在上下直接读，氢在左右读后反
例题：写出下列化合物的所有对映体，并命名构型。
（1）CH3CH2CH(OH)CH3 （2）C6H5CH2CH(CH3)COOH
思考题5.8
2．含两个不相同手性碳原子化合物的对映异构
含两个不相同手性碳原子的化合物有四个立体异构体，组成
两对对映体。
分别为RR型、SS型、RS型和SR型。
3．含两个相同手性碳原子化合物的对映异构
含两个相同手性碳原子的化合物有三个立体异构体，其中一对
为对映体，一个为内消旋体。
含n个不相同手性碳原子的化合物有2n个立体异构体，组成2n/2
即2n-1个外消旋体。
思考题5.9
5.10
P167 习题5.
6.
8.
第三节 其它手性化合物的对映异构
1. 含有碳原子以外的手性原子的化合物
硅原子、锗原子，氮原子、磷原子和砷原子
Me
Ph
Et
Si
i-P r
2．不含手性原子的手性分子
H 3C
Cl
C
C
C
Cl
CH3
H 3C
Cl
C
C
C
Cl
5.12
CH3
C
CH3
思考题5.11
Cl
H 3C
C
C
Cl
3．碳环化合物的立体异构
同碳二取代时，不管取代基相同还是不相同，都没有手性。
CH
3
CH 2 CH
3
COOH
OH
CH
3
Br
异碳二取代时，两个取代基相同时，有三种立体异构体。
因为有两个相同的手性碳原子。
两个取代基不同时，有四种立体异构体。
因为有两个不相同的手性碳原子。
特殊情况： 1，3－二取代环丁烷和 1，4－二取代环己烷只有
两个顺反异构体，无对映异构体。
H 3C
H 3C
3ÖÖ
4ÖÖ
H 3C
HOOC
H 3C
H 3C
3ÖÖ
4ÖÖ
H 3C
HOOC
CH
3
HOOC
H 3C
HOOC
CH
4ÖÖ
3ÖÖ
3
CH
4ÖÖ
3
H 3C
H 3C
COOH
COOH
2ÖÖ
2ÖÖ
这些化合物有无立体异构体？
C H2C H3
1.
H
C
2.
C H2C H3
C H2
H
C
3.
C H2C H3
C H2
C H2C H3
下列化合物中有三个立体异构体的是哪些？
1.
H3C
COOH
2.
3.
H3C
C H 3 C HC HC H 3
Cl Cl
Br
4.
C H3
C H3
OH
5.
C H3
第四节 对映体的分离
1．利用生成非对映体拆分
2．微生物或酶作用下的拆分
3．色谱分离法
P147
思考题5.4
*
C H3C H2C H2C H2C H2C l
C H3C H C H2C H2C H3
C H3C H2C H C H2C H3
Cl
Cl
Cl
*
C H3C H C H2C H3
C H2C l
C H3
C H3C C H2C l
C H3
C H3C C H2C H3
C H3
Cl
C H3C H C H C H3
*
C H3
C H3C H C H2C H2C l
C H3