第7章 对映异构（课件）- 《有机化学》同步教学（华中科大版）

第7章 对映异构 1 2.熟悉 手性碳原子、手性分子、对映体、旋光度、比旋光度、内消旋体及外消旋体的概念。 3.了解 对映异构体在医学上的意义。 判断手性分子的方法、费歇尔投影式、对映异构体的构型标记法(D/L构型标记法、R/S构型标记法)。 1.掌握 章节目标 第一节 同分异构现象 第二节 物质的旋光性 第三节 手性分子和对映异构 第四节 对映异构体在医学上的意义 目录 “反应停”事件 沙利度胺在世界药品发展中曾经臭名昭著！只要学过药的人都知道“海豹胎事件”。“反应停”（沙利度胺）是在1953年由一家德国公司合成的，有很好的镇静作用。厂商吹嘘它没有任何副作用，对孕妇也十分安全，可用于治疗晨吐、恶心等妊娠反应，是“孕妇的理想选择”（当时的广告语）。“反应停”很快风靡欧洲各国和加拿大。 导 入 案 例 曾经服用过“反应停”的产妇，所生的婴儿患有一种以前很罕见的畸形症状——海豹肢症，四肢发育不全，短得就像海豹的鳍足，这就是说震惊世界的“反应停”致畸事件，使全世界诞生了约1．2万名畸形儿。 第一节 同分异构现象 第二节 物质的旋光性 一、偏振光和旋光性 二、旋光度和比旋光度 在一个平面上振动的光称为平面偏振光(plane polarized light)，简称偏振光。 一、偏振光和旋光性 平面偏振光的形成 （1）普通光（2）尼科耳棱镜（3）平面偏振光（4）振动面 1.旋光度 二、旋光度和比旋光度 偏镜上的刻度盘所旋转的角度，即为该被测物质的旋光度。 2.比旋光度 在实际操作中，常用不同长度的盛液管和不同浓度的样品，测定旋光度。可按以下公式计算出比旋光度。 式中：α——旋光仪上测得的旋光度； t——测定时的温度（℃）； D——旋光仪使用的光源（589nm）； l——盛液管的长度（dm）； ρ——溶液的浓度（g·mL-1，纯液体用密度）。 第三节 手性分子和对映异构 一、手性的概念 三、对映异构 二、分子的手性和对称性 四、含一个手性碳原子的化合 物的对映异构 五、含多个手性碳原子的化合 物的对映异构 一、手性的概念 这种左右手互为镜像与实物的关系，彼此又不能重叠的现象称为手性（chirality）。 手性关系图 二、分子的手性和对称性 （一）手性分子 一对对映体是一对不能重叠的镜像异构体。不能与镜像重叠的分子称为手性分子（chiral molecule）。 乳酸（CH3CHOHCOOH）用透视式表示有以下两种形式： 对称面 能将分子结构剖成互为实物与镜像的一个假想平面称为分子的对称面(symmetric plane)，也可称为镜面，用σ表示。寻找对称因素时，可将分子中的一些原子和基团看作是一个圆球，可以被对称面分割成相同的两半。对于平面形分子，分子平面本身就是对称面。 对称面图 对称中心图 假设分子中能找到一点“i”，从分子中任何一个原子或基团向“i”点作连线，在其延长线等距离处能找到相同的原子或基团，这个点“i”称为对称中心。 三、对映异构 具有对映而又不同的一对化合物，彼此互称为对映异构体(enantiomers)。这一对对映异构体具有的相互对映而不能完全重合的性质与我们左、右手具有的性质一样，因此这种性质也称为手性(chirality)。具有手性的分子称为手性分子(chiral molecules)。相反，如果实物分子与其镜像能够完全重合，则它们代表的是同一种化合物，它们不具备手性，这样的分子被称为非手性分子(achiral molecules)。手性分子都具有旋光性。 四 含一个手性碳原子的化合物的对映异构 1 对映异构体的理化性质 3 Fischer投影式 4 构型的标记方法 2 外消旋体 1 对映异构体的理化性质 对于化学性质，情况也类似，除了与手性试剂反应外，对映体的化学性质也是相同的。 一对对映体除了有相同的物理性质和相同的化学性质外，但两者对偏振光的作用也不同，另外，一个极其重要的不同是两者在生理作用上有着显著的不同。例如天然药用肾上腺素为R型，其比旋光度为-50°，其对映体比旋光度为+50°，有很强的毒性。 2 外消旋体 一对对映体的等量混合物称为外消旋体(racematę)，通常用(±)表示。 外消旋体和纯的单一对映体有一些不同：除旋光性不同外，其他物理性质如熔点、密度、