第八章_对映异构

1、2022-6-26有机化学第八章第八章 对应异构对应异构分子构型分子构型具有一个手性碳原子的对映异构具有一个手性碳原子的对映异构 分子的手性和对映异构分子的手性和对映异构 物质的旋光性和比旋光度物质的旋光性和比旋光度具有两个手性碳原子的对映异构具有两个手性碳原子的对映异构2022-6-26有机化学学习要求学习要求1.1.了解了解物质的旋光性和比旋光度物质的旋光性和比旋光度；2.2.掌握掌握分子的手性和对映异构分子的手性和对映异构；3.3.掌握掌握具有一个手性碳原子的对映异构具有一个手性碳原子的对映异构；4.4.掌握掌握分子构型分子构型；5 5. .了解了解具有两个手性碳原子的对映异构具有两个手

2、性碳原子的对映异构。 2022-6-26有机化学8.1.1 物质的旋光性物质的旋光性8.1 物质的旋光性和比旋光度物质的旋光性和比旋光度尼科尔棱镜旋光性物质普通光偏振光旋转后的偏振光偏振光：只在一个平面上振动的光。偏振光：只在一个平面上振动的光。旋光性：物质能使偏振光振动平面旋转的性质。也称为物旋光性：物质能使偏振光振动平面旋转的性质。也称为物质的光学活性。质的光学活性。2022-6-26有机化学8.1.2 8.1.2 比旋光度比旋光度比旋光度：比旋光度：由旋光仪测定的旋光度，不仅取决于物质结构，而且与测定条件有关。如偏振光的波长、被测定液的浓度、温度等。通常把溶液浓度规定为1g/ml，盛液管

3、长度为，1dm，并把这种条件下测得的旋光度叫比旋光度比旋光度。如天然葡萄糖水溶液旋光度：D=+ 52.5 （水）020测 定 温度波 长 ，D代 表钠 光溶剂2022-6-26有机化学8.2 分子的手性和对映异构分子的手性和对映异构8.2.1 8.2.1 基本概念基本概念 手性：手性：一个物体与自身的镜象不能叠合的性质，叫手性。手性分子：手性分子：不能与自身镜象叠合的分子，叫手性分子。对映异构：对映异构：分子实物和镜像不能重合而产生的异构现象。镜面2022-6-26有机化学8.2.1 基本概念基本概念手性碳原子：手性碳原子：与四个互不相同的原子或原子团相连的碳原子，叫做手性碳原子。含有一个手性

4、碳原子的分子一定是手性分子。旋光性是手性分子的充要条件。ACBDCACBDC镜面2022-6-26有机化学8.2.2 对称因素对称因素（1 1）对称面）对称面（2 2）对称中心）对称中心COOHHOHCOOHHOHHCOOHHCOOHHOHHOHCOOHHOHCOOHHOHHOHCOOHHOHCH3HHHCH3HHCIHHCIHCOOHHHCOOHHHHOOCHOOCHOOC2022-6-26有机化学8.3 8.3 具有一个手性碳原子的对映异构具有一个手性碳原子的对映异构含一个手性碳原子的分子一定是个手性分子。外消旋体：外消旋体：由等量的对映体相混合而形成的混合物叫做外消旋体。外消旋体是一种混

5、合物。它是由两种立体结构不外消旋体是一种混合物。它是由两种立体结构不同的分子混合而成。同的分子混合而成。用“dl”或“+ ”表示。COOHH3CHOHCOOHCH3HHO右旋乳酸左旋乳酸熔点=53熔点=5315D15D= + 2.6= -2.6CH3CHCOOHOH乳酸分子式D（）乳酸L（+）乳酸*2022-6-26有机化学8.4 8.4 分子构型分子构型8.4.1 8.4.1 构型的表示方法构型的表示方法菲舍尔投影式菲舍尔投影式：两个竖立的键代表模型中向纸面背后伸过去的键，两个横在两边的键则表示模型中向纸的前方伸出的键。COOHH3CHOHCOOHCH3OHHCOOHOHHH3C菲舍尔投影式

6、2022-6-26有机化学COOHCH3HHOCOOHCH3HHOCOOHOHCH3HCOOHH3CHOHCOOHCH3OHHCOOHOHHH3C举例说明：举例说明：2022-6-26有机化学8.4.2 8.4.2 相对构型和绝对构型相对构型和绝对构型相对构型：相对构型：以人为指定的甘油醛构型为标准，再确定其他化合物的相对构型。绝对构型：绝对构型：分子的真正构型，叫绝对构型。用X光衍射法可 直接确定化合物的构型。CHOCH2OHOHHCHOCH2OHHHOD（+）甘油醛L（）甘油醛右旋左旋2022-6-26有机化学8.4.3 8.4.3 构型的标记构型的标记（1） DL标记法右旋甘油醛的构型被

7、定为D型，左旋甘油醛被定为L型。一般是通过化学反应把其他化合物与甘油醛相关联来确定构型。DL标记法应用已久，也较为方便。但对含多个手性碳原子的化合物，用DL标记法不能适用。注意！ D D、L L只表示构型，不代表旋光方向只表示构型，不代表旋光方向。2022-6-26有机化学（1）R-S 标记法在进行RS 标记法时，把按一定顺序排在最后的基团置于离观察者最远的位置，然后按先后次序观察其他三个基团。若顺序为顺时针，则构型为R型；反之，则为S型。注：注：基团顺序的规则和顺反异构EZ标记法次序规则相同。CHOCH2OHOHHD（+）甘油醛L（）甘油醛CHOCH2OHHOHR（+）甘油醛S（）甘油醛R型

8、S型逆时针逆时针2022-6-26有机化学R-S R-S 构型命名规则构型命名规则adcb若a,b,c三个基团沿顺时针方向，则为R型把顺序最后的基团放在离观察者最远的位置若a,b,c三个基团沿顺时针方向， 则为S型把顺序最后的基团放在离观察者最近的位置adbc若a,b,c三个基团顺序是abc2022-6-26有机化学RS 标记法可直接用于菲舍尔投影式。若最小基团在横键上，则逆时针为R型，顺时针为S型；若最小基团在竖键上，则顺时针为R型，逆时针为S型。CHOCH2OHOHHCHOCH2OHHHOD（+）甘油醛L（）甘油醛R（+）甘油醛S（）甘油醛CHOHCH2OHHOCHOHOHHOH2C202

9、2-6-26有机化学7.6.1 7.6.1 亲电亲电取代反应取代反应（3）磺化反应 磺化反应和磺酸水解反应是一对可逆反应。在有机合成上有重要用途。磺酸基是个钝化基团.磺酸是强酸，易溶于水。+ H2SO4+ H2SO4 SO3+ CISO3HSO3HSO3H+ HCISO3H25+ H2SO4+ H2O25.2022-6-26有机化学8.5 8.5 具有两个手性碳原子化合物的对映异构具有两个手性碳原子化合物的对映异构分子中含有多个手性碳原子，立体异构体的数目就要多些。含n n个手性碳原子的化合物最多可能有2 2n n种立体异构体。HOOCCHCHOHCOOHCI*12342羟基3氯丁二酸如：有2

10、2=4 种同分异构体2022-6-26有机化学 COOHHOHCOOHCIHCOOHHOHCOOHHCICOOHHOHCOOHHCICOOHHOHCOOHCIH(2R,3R)(2S,3S)(2R,3S)(2S,3R)11114444(2R,3R)2羟基3氯丁二酸(2S,3S)2羟基3氯丁二酸(2S,3R)2羟基3氯丁二酸(2R,3S)2羟基3氯丁二酸 例如：例如：2-2-羟基羟基-3-3-氯丁二酸对映异构体命名氯丁二酸对映异构体命名2022-6-26有机化学有些分子的立体异构体数目可以小于这个最大数。如：2，3二羟基丁二酸只有3 种同分异构体。HOOC CH CHOHCOOHOH*1234CO

11、OHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOH(2R,3S)(2S,3R)(2R,3R)(2S,3S)=11114444 =2022-6-26有机化学和是对映体。和 是同一种分子，因为它们可以互相叠合。在或 分子中，两个手性碳原子构造相同，但立体构型相反，分子内互相对称，虽含有手性碳原子，但却不是手性分子，也没有旋光性，我们把这种化合物叫内消旋体内消旋体，用“meso”或“m”表示。COOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOHCOOHHOH(2R,3S)(2S,3R)(2R,3R)(2S,3S)=11114444 =2022-6-26有机化