05有机化学第4版教案第五章-对映异构课件

第六章对映异构碳链异构位置异构官能团异构互变异构对映异构构型异构非对映异构（包括顺反异构）构象异构平面异构立体异构同分异构一、平面偏振光和旋光性光波是一种电磁波，它的振动方向与前进方向垂直。普通光的光波在垂直于它前进方向的任何可能的平面上振动。§6.1物质的旋光性

Nicol（尼科尔）棱晶只允许在与棱晶晶轴相互平行的平面上振动的光线通过。普通光线通（透）过Nicol棱晶后就得到一种只在一个平面上振动的光—平面偏振光（偏振光，偏光）。偏振光：普通光线通过Nicol棱晶后得到的只在一个平面上振动的光。有些物质，如松节油，葡萄糖等能使平面偏振光的振动平面旋转。旋光性（光活性）：能使平面偏振光的振动平面发生旋转的性质。具有旋光性的物质叫旋光物质或叫光活性物质。旋光物质又分左旋体和右旋体。能使偏振光的振动平面向左旋转的物质叫左旋体。能使偏振光的振动平面向右旋转的物质叫右旋体。旋光度：旋光物质使偏振光的振动平面旋转的角度叫旋光度。用α表示。二、旋光仪和旋光度：1、旋光仪：用来测定物质旋光度的仪器。2、比旋光度：1ml含1g旋光物质的溶液，放在1dm的盛液管中所测得的旋光度称为该旋光物质的比旋光度。用[α]λt表示。用钠光（λ=589nm）时用[α]Dt表示。3、比旋光度与旋光度之间的关系。[α]Dt=αL(dm)×C(g/ml)一、对映异构现象的发展1、手性：一个物体与它的镜象的不可重合性。2、1812年，贝乌特(Bijrvoet)发现石英晶体可使偏振光的偏振面旋转，有的左旋，有的右旋，旋光度的大小相等，方向相反，混合后无旋光性。它们的晶体形状呈实物和镜像的关系。§6.1对映异构现象与分子结构的关系3、1848年，巴斯德对酒石酸钠铵晶体的研究。明确提出左旋体和右旋体的分子互为镜象，不能重合。(1822~1895，法国微生物学家、化学家；在巴黎师范学院读书时发现了酒石酸的旋光性)4、1874年，范特霍夫，（1852~1911，荷兰化学家，1901年获第一个诺贝尔化学奖）提出了碳的四面体概念；并且认为四面体碳链上有四个不同的原子或基团时，有两种不同的四面体空间构型。这两种构型互为镜象，外形相似但不能重合。二、手性和对称因素<一>手性：1、手性碳（不对称碳）：连有四个不同的原子或基团的碳原子。通常用C*表示。2、手性分子：与其镜象不能重合的分子叫手性分子。3、对映异构：分子式，构造式相同，构型不同，互呈镜象关系的立体异构现象。4、手性是物质具有对映异构和旋光性的必要条件：手性分子在结构上的特点是无对称因素。<二>对称因素：1、对称面：假如有一个平面可以把分子分割成两部分，而一部分正好是另一部分的镜象。用σ表示2、对称中心：假如分子中有一点P，通过点P作任何直线，在离P点等距离的直线两端有相同的原子或基团，则P点为分子的对称中心，用I表示。[用模型讲解苯和反-2-丁烯的对称中心]如：CH3CHCl23、对称轴：假如通过分子画一条直线，分子以它为轴旋转一定的角度（不能为3600的整数倍）后，可以获得与原来分子相同的形象，此直线既为该分子的对称轴。用Cn表示。当分子沿轴旋转3600/n时得到的构型与原来的分子重合，这个轴即为该分子的n重对称轴。如：苯有C6、C2。CHCl3

有C3等。4、更替对称轴：如果通过分子沿一根轴旋转3600/n的角度后，再用一面垂直于该轴的镜子反射，所得的镜象如能与原物重合，此轴即为该分子的n重更替对称轴，用Sn表示。ClClClClClClClClClClClClCl转900有S4有对称面，对称中心或四重更替对称轴的分子无手性。一、对映体1、对映体：分子式相同，构造式相同，构型不同，互呈镜象关系的一对物质互为对映体。2、非对映体：分子式相同，构造式相同，构型不同，不能互呈镜象关系的一对物质互为非对映体。二、外消旋体一对对映体的等量混合物。虽然各有旋光性，但等量混合后的混合物无旋光性。§6.3含一个手性碳原子化合物的对映异构三、构型表示法，即用来表示构型的方法有四种：1、楔形式：COOHCOOHCOOHHHHOHOHOHCH3CH3CH3C楔形式乳酸楔形式的优点：一目了然缺点：书写不方便2、透视式：3、Newman(纽曼)投影式：4、Fischer(费歇尔)投影式：费歇尔为19世纪德国有机化学家。1902年获诺贝尔化学奖（第二个获奖者，由于研究糖和嘌呤类生命物质而获奖）是第五个诺贝尔奖获得者Baeyer(拜尔，德国有机化学家，由于合成靛蓝而获奖)的学生。COOHHOHCH3COOHOHHCH3乳酸对映体的费歇尔投影式COOHHHOCH35、四种构型表示法间的转化。C2H5C2H5C2H5C2H5CH3CH3CH3CH3CCHHHHHHHHClClClClBrBrBrBr6、含有一个C*的分子一定是手性分子，只有一对对映体。CH3CH3C2H5C2H5C2H5C2H5BrBrClClCH3CH3BrBrClCl………………§6.4含两个手性碳原子化合物的对映异构一、含两个不同手性碳原子的化合物，如3-氯-2-羟基丁二酸就可以写出四种对映异构体式子CCHHClCOOHCOOHOHACCHHClCOOHCOOHHOB…………HClCD……………CCHHOClCOOHCOOHHCCHCOOHCOOHOH1、A、B为一对对映体：C、D为一对对映体。共两对对映体。2、A、B的等量混合物构成一个外消旋体：C、D的等量混合物构成一个外消旋体，共两个外消旋体。3、A、C；B，C；A、D或B互为非对映体。实际上，有n个不同的手性碳原子时就可以有2n个对映体；这些对映体可组成个外消旋体。如果分子中有相同的C*时，其对映体的数目就要小于2n。二、含两个相同手性碳原子的化合物,如2，3-二羟基丁二酸也可以写出四种构型式HOAB……………HOCCHHOHCOOHCOOHOHCCHHCOOHCOOHCD……………CCHHCOOHCOOHOHHOCCHHCOOHCOOHOHHO1、A、B实为同一物质：无旋光性，称为内消旋体。内消旋体：有手性碳原子的分子中，由于分子有对称因素，而使其无旋光性的化合物。（注意与外消旋体的异同）。2、C、D为一对对映体；等量混合得一个外消旋体；一、含一个手性碳原子化合物Cabcd的命名：若，a>b>c>d,则§6.5构型的R、S命名规则dabcdbca为R为SCH3HBrCH3HBrabcdabdc为R为SR-1-氯-1-溴乙烷S-1-氯-1-溴乙烷ClCl二、含两个碳原子化合物的R、S命名：先命名其构造名称，再标出手性碳原子的位次和构型。命名为（2S，3R）-2，3-二氯戊烷C2H5CH3HHClClCH3CH-CHCH2CH32，3-二氯戊烷ClCl一、环丙烷衍生物§6.6环状化合物的立体异构COOHCOOHCOOHHOOCCOOHCOOHABC………

A与B，A与C为顺反异构，也是非对映异构体（顺反异构是非对映异构的一重特殊情况），B与C为对映体二、环己烷衍生物如1，2-环己烷二甲酸中，环己烷的六个碳原子不共面，主要分布为椅式构象。对反1，2-环己烷二甲酸来说COOHCOOHCOOHCOOHee型aa型ee型构象是优势构象，COOHCOOHHOOCHOOC………对顺1，2-环己烷二甲酸来说COOHCOOHACOOHCOOHCOOHHOOC………BCA，B是相同的，B、C两种构象互成镜象关系；由于B

、C间能迅速相互转变，稳定性一样，因此无法分离。顺-1，2-环己烷二甲酸不具旋光性。实际上，在研究环己烷衍生物的立体异构时，不必考虑构象，用正六边行来观察仍可得到同样正确的结果。如：COOHCOOHCOOHCOOHCOOHHOOC无对映体………对1，4-环己烷二甲酸来说，顺式和反式都没有对映体。因为有对称面，有对称中心和对称面。COOHCOOHCOOHCOOH§6.7不含手性碳原子化合物的对映异构一、丙环二烯型化合物C=C=Cabcd若a≠b,c≠d时有一对对映体。C=C=Cabd………cC=C=Cabdc若a=b或c=d时，因分子中有对称面，所以无对映体。例：………CH3CH3CH3CH3HC2H5H5C2HCH3CH3HCH3C=C=CC=C=CC=C=C二、单键旋转受阻碍的联苯型化合物联苯分子中，如果2，2'，6，6'位置上引入体积相当大的取代基时，由于两个苯环不能沿联线旋转，因此，可能有对映体。如：………COOHCOOHCOOHCOOHNO2NO2NO2NO2COOHNO2COOHCOOH因分子内有对称面而无对映体。三、含有其他手性中心的化合物COOHHOOCHCH3CH3NC2H5CH2C6H5C6H5Cl–外消旋体是一对对映体（即左旋体和右旋体）的等量混合物，因此无旋光性；如果把这一对对映体分开就可得到一种左旋体和一种右旋体；这种分离叫外消旋体的拆分。§6.8外消旋体的拆分拆分方法有化学方法、生物方法、机械方法和结晶法，化学方法用的多一些。1848年巴斯德拆分酒石酸钠铵的晶体时是用人工的方法分开的。化学方法是；外消旋体与一纯的旋光物质作用生成非对映体，在根据非对映体的物性差进行分离（如b.p差，在某一溶剂中的溶解性不同等）。实验：Z-2-丁烯与溴加成得一外消旋体。1、若是顺式加成：§6.9亲电加成反应的立体化学CH3CH3HHBrBrCCHHCH3CH3BrBrδ–δ+内消旋体2、若是反式加成：Br—Brδ+δ–Br—Brδ+δ–CH3CH3HHBrBrCH3CH3HHBrBr+ABA，B构成外消旋体实验结果是：Z-2-丁烯与溴加成时得到外消旋体，因此，烯烃与溴的加成是反式加成。CCHHCH3CH33、如是碳正离子中间体：Br—Brδ+δ–CH3HHBrCH3+CH3HCH3BrH+旋转HCH3BrHCH3Br–BrCH3CH3HHBrBrCCHHCH3CH34、若中间体是溴翁离子BrBr12CH3CH3HHBrBrCH3CH3HHBrBr12得外消旋体，与实验结果相符。所以，烯键与溴的加成的中间体是溴翁离子，加成是反式加成。CCHHCH3CH3+5、环烯与溴的加成也是反式加成。如：Br2BrBr+122BrBrBrBr1小结：基本概念：偏振光、旋光性、旋光度、比旋光度、手性、手性分子、对映异构、对映体、非对映体、外消旋体、内消旋体等12个。注意立体感的训练。作业：

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卖油翁下课了，回顾学习一个小故事吧！学习目标1、复述故事，深入理解文章内容，初步把握人物形象。2、学会利用文中关键词句分析人物形象。3、体会文章所揭示的深刻道理。故事发生的时间、地点、人物、事件的起因、经过和结果要复述清楚。看图复述课文内容自学指导(一)1、作者运用哪几种方法去刻画人物的形象？从文中找出具体句子进行分析。并说说你是如何看待这两个人物的。2、从这个故事中你懂得了什么道理？自学指导(二)陈尧咨（善射）卖油翁（善酌）动作神态语言睨之无他，但手熟尔以我酌油知之我亦无他，惟手熟尔汝亦知射乎吾射不亦精乎尔安敢轻吾射释担而立但微颔之取置覆酌沥性格:自矜（骄傲）谦虚对比道理:熟能生巧,即使有什么长处也不必骄傲自满。忿然笑而遣之笑而遣之1、联系生活、学习，说说熟能生巧的事例。

2、你认为一个人应该如何看待自己的长处？又如何看待他人的长处？课外延伸人外有人，天外有天。取人之长，补己之短。自满人十事九空，虚心人万事可成。谦受益，满招损。三人行，必有我师焉。择其善者而从之，其不善者而改之。骄傲自满是我们的一座可怕的陷阱；而且，这个陷阱是我们自己亲手挖掘的。

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老舍

尺有所短；寸有所长。物有所不足；智有所不明。

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屈原

1、正视自己的长处，扬长避短，2、正视自己的缺点，知错能改，3谦虚使人进步，4、人应有一技之长，5、自信是走向成功的第一步，6强中更有强中手，一山还比一山高，7艺无止境8、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来，刻苦训练才能有所收获，取得成效。9、骄傲自大、不可一世者往往遭人轻视；10、智者超然物外卖油翁下课了，回顾学习一个小故事吧！学习目标1、复述故事，深入理解文章内容，初步把握人物形象。2、学会利用文中关键词句分析人物形象。3、