药物化学第10章 立体异构课件

第10章立体异构第一节光学异构10.1物质的光学活性10.2含有一个手性碳原子的化合物10.3含有两个手性碳原子的化合物10.4不含手性碳原子的旋光异构药物化学第10章立体异构10.1物质的旋光性

1.普通光的振动药物化学第10章立体异构2.偏振光和旋光性

偏振光：只在一个平面上振动的光药物化学第10章立体异构药物化学第10章立体异构药物化学第10章立体异构药物化学第10章立体异构旋光性：可使偏振光的振动平面发生改变的性质旋光物质：具有旋光性的物质右旋物质（＋）：使偏振光向右旋转左旋物质（－）：使偏振光向左旋转外消旋体（±）：等量的右旋体和左旋体组成的混合体系，失去光学活性，但可以拆分为左旋和右旋两个具有旋光性的异构体。药物化学第10章立体异构3.旋光度和比旋光度旋光度：旋光物质使偏振光旋转的角度，用α表示。用旋光仪测量。药物化学第10章立体异构

比旋光度：指

T=20℃，

钠光（用D表示，589nm）ρB=1g·ml-1 ,L=1dm时，所测的旋光物质的旋光度

药物化学第10章立体异构例1：将某糖5g溶于100ml甲醇中，在T=20℃，L=1.0dm的条件下,以钠光为光源，

测得旋光度α=－4.64°，试计算该糖的[α]。药物化学第10章立体异构10.2含有一个手性碳原子的化合物

1.手性与手性分子手性：互呈实物与镜像关系而不能完全重合的特性手性分子：与镜像不能重叠的分子称为手性分子药物化学第10章立体异构手性分子的判断

（1）对称面：能把分子分成实物与镜像两部分的假想平面药物化学第10章立体异构对称中心：设想分子中有一点P，将此点与分子中任何一个原子或原子团连成一直线，顺此直线反向延

长至等距离处，如接触到相同的原子或原子

团，此点为对称中心。

药物化学第10章立体异构结论：如果一个分子中没有任何对称面或对称中心，这个分子就是手性分子。分子的手性是物质具有旋光性的根本原因药物化学第10章立体异构2.手性碳：指与四个不相同的原子或原子团相连接的碳原子药物化学第10章立体异构3.分子构型的表示方法

（1）透视式

优点：直观、形象

缺点：麻烦、只能用于简单物质药物化学第10章立体异构对映体概念：结构式相同，只是手性碳相连的4个基团排列顺序不同，因此不能完全重合，这种异构体称为对映异构体。特点：旋光方向相反，其它物理性质和化学性质相同药物化学第10章立体异构（2）费歇尔投影式

原则：横前竖后，碳链竖直，小号在上

注意：只允许在该平面上旋转180°或整数倍，否则破坏规定。药物化学第10章立体异构（3）R、S标记法

方法：将C*上原子或原子团按次序规则排定次序，最小基团放在离眼睛最远处，观察剩余基团从大到小的排列顺序，如为顺时针方向，用R表示；如为逆时针方向，以S表示。药物化学第10章立体异构费歇尔投影式标定R、S构型

横变竖不变药物化学第10章立体异构（4）D、L标记法1951年前无法确定其真实构型

药物化学第10章立体异构其它旋光物质用联系法或对照法确定其构型药物化学第10章立体异构10.3含有两个手性碳原子的化合物

1.含有两个不相同手性碳原子的化合物药物化学第10章立体异构讨论：（1）对映体：Ⅰ与Ⅱ，Ⅲ与 Ⅳ（2）非对映体:Ⅰ与Ⅲ、Ⅳ，Ⅱ与Ⅲ、Ⅳ不是实物与镜像关系药物化学第10章立体异构讨论:（3）差向异构体：只有一个手性碳原子构型相反，而其他手性碳原子的构型均相同的两种异构体。Ⅰ与Ⅲ为C2

，Ⅰ与Ⅳ为C3

，

Ⅱ与Ⅲ为C3

，Ⅱ与Ⅳ为C2

。药物化学第10章立体异构2.含有两个相同手性碳原子的化合物内消旋体：分子内虽含有手性碳原子，但同时存在对称性因素，而不显旋光活性的化合物。是一个化合物，不能再分离成具有旋光性的物质。外消旋体：由等量的左旋体和右旋体组成，可再分离为左旋体和右旋体，是混合物。药物化学第10章立体异构2.含有两个相同手性碳原子的化合物药物化学第10章立体异构10.4不含手性碳原子的旋光异构体药物化学第10章立体异构葡萄糖注射液的含量测定

药物化学第10章立体异构一、目的要求

1.掌握旋光法测定葡萄糖注射液含量的基本原理、操作方法及结果计算。2.学会正确使用自动旋光仪。药物化学第10章立体异构二、仪器与试剂

仪器

自动旋光仪，旋光管，移液管（50ml），容量瓶(100ml)。试剂

葡萄糖注射液（含量在10%以上），氨试液（取浓氨溶液400ml，加水使成1000ml）。药物化学第10章立体异构三、方法原理

葡萄糖分子结构中有多个不对称碳原子，具有旋光性，为右旋体。一定条件下的旋光度是旋光性物质的特性常数，测定葡萄糖的比旋度，可以鉴别药物，也可以反映药物的纯杂程度。旋光度（α）与溶液的浓度（c）和偏振光透过溶液的厚度（L）成正比。当偏振光通过厚1dm且每1ml中含有旋光性物质1g的溶液，使用光线波长为钠光D线（589.3nm），测定温度为t℃时，测得的旋光度称为该物质的比旋度，以[α]Dt=α/Lc。2.0852的由来：+52.75为无水葡萄糖的比旋度，按下式计算无水葡萄糖的浓度：无水葡萄糖浓度（c）=100α/[α]D20l如果换算成一水葡萄糖浓度（cˊ）时，则应为：cˊ=c×=α×

×

=α×2.0852所以，测定葡萄糖溶液的旋光度可以求得其含量。药物化学第10章立体异构四、旋光仪的工作原理药物化学第10章立体异构WZZ-2自动旋光仪构造原理1.光源2.小孔光栏3.物镜4.滤光片5.偏振镜6.磁旋线圈7.样品室8.偏振镜9.光电倍增管10.前置放大器11.自动高压12.选频放大器13.功率放大器14.伺服电机15.蜗轮蜗杆16.计数器药物化学第10章立体异构使用方法（1）将仪器电源插头插入220V交流电源，并将接地脚可靠接地。（2）打开电源开关，这时钠光灯应启亮，需经5min钠光灯预热，使之发光稳定。（3）打开电源开关（若光源开关打开后，钠光灯熄灭，则再将光源开关上下重复打开1到2次，使钠光灯在直流下点亮，为正常）。（4）打开测量开关，这时数码管应有数字显示。（5）将装有蒸馏水或其他空白溶剂的试管放入样品室，盖上箱盖，待示数稳定后，按清零按钮。试管中若有气泡，应先让气泡浮在凸颈处。通光面两端的雾状水滴，应用软布揩干。试管螺帽不宜旋得过紧，以免产生应为，影响读数。试管安放时应注意标记的位置和方向。药物化学第10章立体异构（6）取出试管，将待测样品注入试管，按相同的位置和方向放入样品室内，盖好箱盖。仪器数显窗将显示出该样品的旋光度。（7）逐次按下复测按钮，重复读几次数，取平均值作为样品的测定结果。（8）如样品超过测量范围，仪器在±45处来回振荡。此时，取出试管，打开箱盖按箱内回零按钮，仪器即自动转回零位。（9）仪器使用完毕后，应依次关闭测量、光源、电源开关。（10）钠灯在直流供电系统出现故障不能使用时，仪器也可在钠灯交流供电的情况下测试，但仪器的性能可能略有降低。（11）当放入小角度样品（小于0.5°）时，示数可能变化，这时只要按复测按钮，就会出现新的数字。药物化学第10章立体异构五、操作步骤

1.供试液的配制精密取葡萄糖注射液适量（浓度为25％的取40ml，制成每1ml中含葡萄糖10g的溶液），置于100ml容量瓶中，加氨试液0.2ml（10%或10%以下规格的本品可直接取样测定），用水稀释至刻度，摇匀，静置10min，即得供试液2.调整零点将旋光管用蒸馏水冲洗数次，缓缓注满蒸馏水（注意勿使发生气泡），小心盖上玻璃片、橡胶垫和螺帽，旋紧旋光管两端螺帽时，不应用力过大以免产生应力，造成误差，然后以软布或擦镜纸揩干、擦净，认定方向将旋光管置于旋光计内，调整零点。药物化学第10章立体异构3.测定将旋光管用供试液冲洗数次，按上述同样方式装入供试液并按同一方向置于旋光计内，同法读取旋光度3次，取其平均值与2.0852相乘，即得供试液的旋光度。根据供试液的旋光度，求得葡萄糖注射液中C6H12O6·H2O的含量。药物化学第10章立体异构六、实验结果

1.数据记录葡萄糖123αα平均值标示量百分含量%药物化学第10章立体异构

2.结果计算

式中:

1、

2、

3─测得的旋光度；2.0852

常数；C－每100ml溶液中含葡萄糖的重量(g)；L－旋光管的长度(dm)。药物化学第10章立体异构六、注意事项

1.钠光灯启辉后至少20min后发光才能稳定，测定或读数时应在发光稳定后进行。2.测定时应调节温度至20℃±0.5℃。3.供试液应不显浑浊或含有混悬的小粒，否则应预先过滤并弃去初滤液。4.测定结束后须将测定管洗净晾干，不许将盛有供试品的测试管长时间置于仪器样品室内；仪器不使用时样品室可放硅胶吸潮。药物化学第10章立体异构七、思考题

1.为什么在10%以上的葡萄糖溶液中加入氨试液并放置10min后才能测定旋光度？药物化学第10章立体异构第二节构象异构构象：由单键旋转而产生的分子中原子或基团在空间的不同排列方式。乙烷构象丁烷构象环己烷构象药物化学第10章立体异构1乙烷的构象药物化学第10章立体异构1乙烷的构象药物化学第10章立体异构乙烷的构象异构体药物化学第10章立体异构构象的稳定性药物化学第