立体化学基础stereochemistry

1、立体化学基础(stereochemistry)一.旋光异构(optical isomerism)1（一）偏振光和物质的旋光性1.平面偏振光光是一种电磁波，光波的振动方向和前进方向互相垂直。23光通过透镜（尼可尔棱镜），就有一部分光线被阻挡而不能通过。只能使在某一平面上振动的光线通过，这种光叫做“平面偏振光”。452. 旋光仪63.旋光性有些物质如石英晶体、乳酸和蔗糖等能使偏振光的偏振面旋转，这种性质叫做“旋光性”或光学活性。7旋光度：旋光性物质使偏振光的振动方向旋转的角度，左旋(-)，右旋（+）。89比旋光度10（二）分子的手性和旋光性1.手心（性）：一个物体如果和自身的镜像不能重叠就叫做具有

2、手性，这样的分子叫手性分子。112.手心（性）碳原子*(不对称C chiral carbon atoms)：连接四个不同基团123.光学异构体：实物与镜像关系的异构体又称对映异构体（对映体），旋光异构体，镜像异构体。13一对对映体：由一个左旋体和一个右旋体组成 。14外消旋体：Racemic mixture等量的左旋体、右旋体的混合物，旋光度为0，是两个化合物。154.Fischer投影式（针对*C）16投影方法球棒模型中心C的上下方基团指向纸平面的后面，左右基团指向纸平面的前面。基本碳链垂直方向投影，编号小的C放在上面。17投影式可以在纸平面左右转180度18不能离开纸平面翻转19不能在纸平

3、面旋转90度或270度20（三）构型的表示方法1. D、 L构型213.R、S构型球棒模型4个基团按顺序大小（顺序规则）排列，在最小基团与手性碳连接线的延长线上观察另3个基团从大到小排列顺序，若顺时针方向排列，为R构型，反之，则为S。22 Fischer投影式234个基团按顺序大小（顺序规则）排列，若最小基团在竖键上，观察另 3个基团从大到小排列顺序，若顺时针方向排列，为R构型，反之，则为S。24R254个基团按顺序大小（顺序规则）排列，若最小基团在横键上，另 3个基团从大到小排列顺序，若顺时针方向排列，为S 构型，反之，则为R 。26R27（四）含两个手性碳原子的化合物1.含两个相同手性碳原

4、子的化合物酒石酸内消旋体对称面282.含两个不同手性碳原子的化合物（非对映体）29N个手性C，旋光异构体，2n30（五）没有手性碳原子的旋光异构311.联苯型322.丙二烯型33（六）对映体性质1.物理性质对映体除旋光方向和在旋光性溶剂中的溶解度外，旋光度、熔点、沸点、溶解度都完全相同。34非对映体则不同。外消旋体：它的物理性质和纯的对映体不同，没有旋光性、熔点、比重与折光指数都不同，但沸点与纯的对映体相同。352.化学性质对映体与非旋光性试剂作用时，具有相同的化学性质，与旋光性试剂作用时具有不同的化学性质。363.生理性质（-）肾上腺素的血管收缩作用比（+）体大1215倍。（-）氯霉素的抗菌

5、作用比（+）体大100倍。37（-）氯霉素38（-）肾上腺素39（七）外消旋体的拆分1.化学分离法外消旋体+旋光性化合物非对映体分离恢复40酸+生物碱（胺类）分离酸或碱水解非酸非碱，设法接羧基或氨基。分离：分级结晶、色谱、离子交换法412.诱导结晶拆分法外消旋体+纯左旋体（或右旋体）过饱和结晶3.生化分离法42二.构象异构（一）分子模型的平面表示方法431.锯架式442.纽曼式45（二）构象异构由于C-C单键的自由旋转或扭曲而引起分子中的原子或基团在空间的不同排列。461.乙烷交叉式，重叠式，能垒12.5 KJ/mol2.丙烷 能垒13.8 KJ/mol473.正丁烷（全、部分）交叉式， （全、部分）重