第六章对映异构（课件）-《有机化学基础》同步教学（人卫版第4版）

第六章对映异构 重点难点 熟悉 了解 掌握 旋光异构、手性、对映体、非对映体、内消旋体、外消旋体等基本概念。含有一个和两个手性碳原子化合物的Fischer投影式的书写及相互关系的确定。D、L及R、S构型命名法。 不含手性碳的对映异构现象 手性分子的生物活性差异 立体化学：研究有机分子的立体结构、反应的立体选择性及其相关规律和应用。 同分异构 构造异构 立体异构 顺反异构 对映异构 构型异构 构象异构（一般不能分离） 碳链异构 位置异构 官能团异构 互变异构 手性、手性分子和对映体 第一节 一、手性 镜像与实物不能重合的现象称为手性（chirality）。 二、手性分子和对映体 手性碳（不对称中心）：连接4个不同原子或基团的碳。 手性分子：与镜像不能重合的分子。 手性碳 与镜像不能重合的分子彼此互为对映异构体（手性异构体） 三、分子中常见对称因素 （一）对称面 对称面：能将分子切分为具有实物与镜像关系的假想平面。有对称面的化合物不是手性分子。 三、分子中常见对称因素 （二）对称中心 如果有机分子中存在一个假想的点，从分子中任一原子或基团向该点作一直线，再从该点将直线延长，在等距离处遇到相同的原子或原子团，则该点即为该分子的对称中心。 四、判断对映体的方法 比较一个分子和它的镜像，如果两者不能重合，则为对映体。 有对称面或对称中心的分子为非手性分子（没有对映体）。 仅有一个手性碳原子(或手性中心)的分子为手性分子（有对映体）。 实物与镜像不能重合，两者为对映异构体 有对称面，无对映体 仅有一个手性碳原子，有对映体 物质的旋光性 第二节 一、偏振光与旋光性物质 平面偏振光（简称偏振光，polarized light）：光的振动面只限于某一固定方向。 旋光性：当偏振光通过某些化合物的溶液后，偏振面会向右或向左旋转一定角度。这种能使偏振光的偏振面旋转的性质称为旋光性。 二、旋光度与比旋光度 （一）旋光度 旋光度(optical rotation)：偏振光与旋光性物质作用后偏振面所旋转的角度，用α表示。偏振面顺时针旋转称为右旋（用(+)表示），逆时针旋转称为左旋（用(-)表示）。 （二）比旋光度 []D = t  l  C [] 比旋光度； D 光源波长 (589nm)； t 测试温度；  旋光度； l 样品管长度（dm）； C 溶液浓度 g/ml。 一对对映体的比旋光度绝对值相等，旋光方向相反。其它物理性质如熔、沸点、密度、折光率等均相同。 费歇尔投影式 第三节 ≡ Fischer投影式在纸面上旋转180º后，与原化合物相同。 Fischer投影式中同一碳原子上的任两个原子或基团互换2次，该手性碳构型不变。 投影时将主碳链竖立，横前竖后， 十字交叉点代表手性碳。 构型标记法 第四节 一、D/L命名法 以甘油醛为比较标准，在Fisher投影式中，手性碳上的–OH位于右侧（或–H位于左侧）的为D-型，反之为L-型。 D-甘油醛 L-甘油醛 D-葡萄糖 L-丙氨酸 二、R/S 构型标记法 (1) 比较手性碳上4个原子或基团的优先顺序； (2) 将最不优先的原子或基团置于远离自己视线的方向（或将自己的拇指指向最不优先的原子或基团）； (3) 剩下3个原子或基团按照从优先到不优先的顺序，在空间顺时针排列者为R-构型，逆时针排列者为S-构型（与右手握拳方式一致的为R-构型，与左手握拳方式一致的为S-构型）。 1 2 3 4 拇指指向H 剩下3个基团按照从优先到不优先的顺序与左手握拳方式一致。 S-乳酸 二、R/S 构型标记法 R/S构型命名法也可直接应用于Fischer投影式。将手性碳上的基团进行2次互换，使最不优先的基团位于顶部，剩下3个原子或基团按照从优先到不优先的顺序，顺时针方向排列为R-构型，逆时针方向排列为S-构型。 基团优先顺序为：a>b>c>d 外消旋体 第五节 外消旋体（racemate）：一对对映体的等量混合物，用“(±)”或(dl) 表示。 名称 熔点 (C) () pKa 溶解度（g/100mL） (+)-乳酸 26 +3.8 3.76 ∞ (-)-乳酸 26 -3.8 3.76 ∞ (±)-乳酸 18 0 3.76 ∞ 乳酸的一些物理常数 非对映异构体和内消旋化合物 第六节 一、非对映异构体 含n个手性碳的化合物理论上有2n个立体异构体。但实际的立体异构体数目可能小于理论值。 彼此不成镜像关系的立体异构体称为非对映异构体(diastereoisomer)。 含有多个手性碳的两个化合物，如果仅有一个手性碳的构型不同，彼此互为差向异构体(epimer)。 对映异构体 非对映异构体 二、内消旋化合物 内消旋化合物（meso-compound）