第六章立体化学

有机化学各章第一章绪论第二章饱和烃：烷烃和环烷烃第三章不饱和烃：烯烃和炔烃第四章二烯烃共轭体系共振论第五章芳烃芳香性第六章立体化学第七章卤代烃相转移催化反应邻基效应第八章有机化合物波普分析第九章醇和酚第十章醚和环氧化合物第十一章醛、酮和醌第十二章羧酸第十三章羧酸衍生物第十四章β-二羰基化合物第十五章有机含氮化合物第十六章有机含硫、含磷和含硅化合物第十七章杂环化合物第十八章类脂类第十九章碳水化合物第二十章氨基酸、蛋白质和核酸第六章立体化学6.1手性与对映体6.2手性分子的性质——光学活性

6.3具有一个手性中心的对映异构6.4构型和命名方法6.5含有多个手性中心的立体异构6.6手性中心的产生6.7手性合成6.8外消旋体的拆分、旋光纯度6.9脂环化合物的立体异构6.10构象对映体和构象非对映体6.11不含手性中心的对映异构6.12对映异构在研究反应机理中的应用Back同分异构构造异构立体异构碳链异构位置异构官能团异构构象异构构型异构顺反异构旋光异构立体化学是有机化学的一个重要组成部分各种异构体Back6.1手性与对映体手性实物与镜像不重合成为手性，而能重叠的称为非手性分子在有机化学反应过程中分子的对称性分子的对称性因素有四种①对称轴对称轴③对称中心②对称面对称面有对称中心的分子④交错对称轴有四重交错对称轴对称性分子：凡具有对称面、对称中心或交错对称轴的分子不对称性分子：没有对称面、对称中心和交错对称轴的分子实物与镜像不重合的立体异构称为对映异构，其异构体为对映异构体Back6.2手性分子的性质——光学活性偏振光

6.2.1旋光性普通光Nicol棱镜偏振光物质或分子能使偏振光发生旋转一对对映异构体除了使偏振光旋转方向不同外，其它的物理和化学性质完全相同能使偏振光的振动方向向右旋转的物质称为右旋物质，用“d”或“+”表示.能使偏振光的振动方向向左旋转的物质称为左旋物质，用“l”或“-”表示.6.2.2旋光仪和比旋光度旋光仪比旋光度[]t

=

lC旋光性物质在一定条件(波长,温度t,溶剂)下,用单位浓度C(1g·ml-1)的溶液或纯物质(单位密度)，在单位长度l(1dm)的盛液管中测得的旋光度。Back6.3具有一个手性中心的对映异构手性碳原子：碳原子所连的四个原子或原子团互不相同，碳原子没有任何对称性因素，该碳原子称为手性碳原子。含有一个手性碳原子的分子一定是手性分子，有两种不同构型的分子，它们的旋光度相同，但旋光方向相反，这一对异构体称为对映异构体。2-溴丁烷对映异构体乳酸对映异构体熔点：18℃左旋乳酸[α]15D=-3.820右旋乳酸[α]15D=+3.820对映异构体等量混合的混合物旋光度为零，该混合物称为外消旋体Back6.4构型和命名方法对映异构体的两种构型，一为左旋体，另一为右旋体，但旋光方向与构型无法相对应。若随意指认会造成混乱。应确定具体的构型。为确定化合物的构型应选择构型标准化合物，甘油醛就是这样的化合物。6.4.1构型的表示6.4.2构型的确定Fischer投影式旋转：指认后来，通过酒石酸铷钠构型确定后，证明对甘油醛的构型假定是正确的，即为绝对构型。为右旋甘油醛的构型指认为左旋甘油醛的构型乳酸构型的确定：(-)-乳酸(+)-甘油醛6.4.3构性的标记D-L构型标记以甘油醛的构型为对照标准，右旋甘油醛为D构型，左旋甘油醛为L构型D-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛与L-(-)-甘油醛构型相同的为L构型与D-(+)-甘油醛构型相同的为D构型D-(-)-乳酸L-(+)-乳酸R-S构型标记R-S构型标记法是根据手性碳原子所链四个基团的排列顺序来标记的。基团大小为：a>b>c>d若最小基团在横键上，则顺时针为S构型，而反时针为R构型。若最小基团在竖键上，则顺时针为R构型，而反时针为S构型，与构型规定标记相同。R构型R构型2号碳为S构型:HO,COOH,CH(OH)CH2CH33号碳为S构型:HO,CH(OH)COOH,CH2CH3手型碳原子构型的判断Back6.5含有多个手性中心的立体异构当两个手性碳原子不同时，有四种异构体：分子中含有多个手性碳原子的化合物的异构现象比较复杂。2-氯-3-溴丁烷(红与蓝色异构体为非对映异构体)非对映异构体的物理性质不同当两个手性碳原子相同时，有三种异构体：2,3-二溴丁烷内消旋体内消旋体内消旋