有机化学课件旋光异构

1、第六章 旋光异构本章学习要求 掌握比旋光度、手性分子、手性碳原子、对映体、非对映体、内消旋体、外消旋体等概念和Fischer投影式的写法，以及旋光异构体构型的表示方法；了解旋光仪的组成及其测定原理，外消旋体的拆分和某些有机反应中的立体化学。11 物质的旋光性平面偏振光（偏振光）和旋光性 偏振光：只在一个平面内振动的光。 自然光 偏振光 偏振光振动前进示意图2旋光性：使偏光振动平面发生改变（偏转）的性质。 可通过旋光仪检测。旋光性物质：具有旋光性的物质，分为左旋体和右 旋体。旋光性的物质非旋光性的物质32. 旋光仪和比旋光度 旋光仪的原理：旋光度：使偏振光振动平面旋转的角度。 随测定时所用溶液的

2、浓度（c)、盛液管的长度(d)、温度(t)、光波()以及溶剂的性质等而改变。4比旋光度：右旋：为“+”或“d” ，左旋： 为“-”或“ l”=（1）一般用钠灯（D）作光源，=589.3nm，t=20oC（2）C：g/100ml l：dm（3）溶液一般为稀溶液，否则测出的值不准。（4）若溶液不是水，则要在后面标出溶液及相应浓度。（5）可在手册中查到，故可用该公式来计算稀溶液的浓度或验纯，也可用同一条件下测得的稀溶液的值来测量旋光性的大小。52 旋光性与分子结构的关系 化合物的旋光性是由分子内部结构决定的，分子的对称性与否决定了分子的旋光性 。 乳酸是第一个被发现具有旋光性的物质。61. 手性、手

3、性碳原子和手性分子实物与镜像不能重叠的现象，如同人的左手和右手。对映异构体：两个立体异构体若满足互为镜像，且不能重叠的关系，则两者都是手性分子且互为对映异构体。手性分子：不能和它的镜象完全重叠的分子。一般，有手性的分子就有光学活性。72.手性与对称因素的关系对称面：可以把分子分成实物和镜象两半的面。手性与对称性的关系： 绝大多数情况下，分子中既没有对称面，又没有对称中心，则该分子与其镜像不能互相叠合，分子就有手性。手性碳原子*C：不对称碳原子。与四不同原子或基团相连的碳原子。81. 对映异构体：构造式相同；互为镜像且不重叠 值相等，符号相反3 含一个手性碳原子化合物的旋光异构2. 外消旋体：等

4、量的对映体组成的混合物，无旋光性，在手性条件下可拆分。用() 或 (dl) 表示。3. 构型的表示方法： 透视式(楔形式)，费歇尔投影式。R-(-)-乳酸S-(+)-乳酸9（1）“十”的含义：交叉点表示手性C，四个端点连四个不同的基团；（2）横线表示与C*相连的两个键指向纸平面的前面，竖线表示指向纸平面的后面： “横”前“竖”后。（3）将含有碳原子的基团写在竖线上，编号最小的碳原子写在竖线上端。 费歇尔投影式10（4）要点：投影式不能离开纸面翻转，否则会改变基团前后关系。两投影式只能在纸平面上移动，或转动180o来比较是否重叠。投影式中任两个基团不能对调，否则构型改变。11如转动180o：12

5、4. 对映异构体的命名：(1) D-L标记法规定（人为）：以甘油醛的构型为标准（相对构型标准），指定-OH在碳链右侧为D型；在左侧为L型。L-甘油醛D-甘油醛 旋光方向(+),(-)与相对构型之间没有任何必然 的联系。 13(2) R, S标记法(i)根据顺序规则确定四个基团的优先次序4321，找出最小的基团。(ii)确定R,S：把最小基团1置于离观察者最远位置，从4至2，为顺时针旋转，则为R，若为逆时针旋转，则为S。S-甘油醛R-甘油醛逆时针方向 -S14物理性质：熔点、沸点、相对密度、比旋光度、在非手性溶剂中的溶解度等完全相同。旋光方向相反。化学性质：在非手性试剂的作用下完全相同，与手性试

6、剂作用时。或在手性溶剂或手性催化剂的作用下，两者反应速率有所不同。 对映体可在手性条件下（手性试剂、手性催化剂等）拆分。5. 对映异构体的性质15含两个不相同手性碳原子的化合物 旋光异构体总数：2n个4 含两个手性碳原子化合物的旋光异构16 I（2S，3S） II（2R，3R） III （2R，3S） IV （2S，3R） 含两个不同手性碳原子的化合物，有四种（2n个）不同的平面构型。 对映关系： 与； III与非对映关系： 与III、与、与III、与172. 含两个相同手性碳原子的化合物以酒石酸为 例 （2R，3R） （2S，3S） (2R，3S)-meso (2S，3R)-meso I与I

7、I 是一对对映体，而III与IV实际上为一种化合物，称为内消旋体，用meso 表示 。18内消旋体：含多个手性碳原子但不具有旋光性的化合物称为内消旋体（为纯净物）。分子内有一对称面。（与外消旋体有本质上不同。）含手性碳原子的化合物不一定都有旋光性，但是为主要因素。 * 含一个手性碳原子的化合物一定具有旋光性。 而有些化合物的分子内不存在手性碳原子，却是手性分子。195 环状化合物的旋光异构1,2-环丁烷二甲酸1,3-环丁烷二甲酸20丙二烯型 H2C=C=CH26 不含手性碳原子化合物的旋光异构 当a=b，c=d时，即为丙二烯分子时，由于本身有对称性，无旋光性，没有旋光异构体。 但当 ab或cd时，分子没有对称性，有旋光性。 丙二烯型分子的空间构型212. 联苯型 联苯为对称分子。 但在2, 2, 6, 6位上连有不