第六章对映异构（课件）-《有机化学基础》第二课时同步教学（人卫版第4版）

含有手性碳原子化合物的对映异构体 [α]15D＝ + 3.82° 53℃ 3.79 一、含一个手性碳原子的化合物 两种 乳酸 葡萄糖经乳 酸杆菌发酵 动物肌肉 运动产生 [α]15D＝－3.82° 53℃ 3.79 比旋光度 熔点 pKa 动物肌肉运动时产生 葡萄糖经乳酸 杆菌发酵获得的 从酸败的牛奶中得到的乳酸都是外消旋体(等量对映体的混合物，通常用(±) 或 dl 表示)。 外消旋体是混合物，外消旋乳酸没有旋光性 （－）乳酸 左旋体 COOH H OH CH3 ---------------- 镜面 互称对映（异构）体 H OH COOH CH3 （＋）乳酸 右旋体 对映体在结构上的区别是空间构型不同，采用传统的平面结构式，无法表示基团在空间的相对位置。对映体常用的表示方法有透视式和Fischer（费歇尔）投影式。 (一) 对映异构体的表示方法 透视式也称楔形式，是一种立体图形表示法。楔形实线键表示基团伸向纸平面前方；虚线键表示基团在纸平面后方；实线键表示基团在纸平面上。 1.透视式 目前普遍使用的是平面投影式，它是1891年Fischer提出的，所以又叫Fischer投影式 2.费歇尔投影式 Fischer（1852—1919），杰出的德国有机化学家，因合成糖和嘌呤而获得1902年Nobel 化学奖。 ①将手性碳原子放在纸平面上，以十字交叉线的交叉点表示。 （1）费歇尔投影式投影规则： ②一般将命名时编号最小的碳 原子放在竖线上端。 ③横线上两个基团表示指向纸平面前方，竖线上两个基团伸向纸平面后方 主链下行，横前竖后 （2）Fischer投影式应用规则： ①投影式中手性碳原子上任何两个原子或基团的位置经偶数次交换后构型不变。 同一物质 Fischer投影式中的基团相对位置变化必须遵守下述规律，才能保持构型不变： ②Fischer投影式在纸平面上旋转90°的偶数倍，则构型不变。但Fischer式不能离开纸面翻转或沿纸面旋转90（或270） 同一构型 对映体 ① ② ③固定投影式中一个基团不动，其余3个基团按顺时针或逆时针方向旋转，构型不变。 同一构型 1.D/L 命名法 在无法测知化合物真实构型的情况下，Fischer 当年人为地规定手性碳原子上的羟基在右边的甘油醛，标记为D-型；手性碳原子上的羟基在左边的甘油醛，标记为L-型。 D-(+)-甘油醛 L-(－)-甘油醛 (二) 构型的表示方法 2.R/S 命名法 1970年由国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)建议采用其作为对映异构体构型的命名方法。它是基于手性碳原子的实际构型，因此又称为绝对构型。 R/S 命名原则： (1)将手性碳原子上连接的4个不同原子或原子团(a、b、c、d)，按次序规则的优先次序由大到小排列，假设为a>b>c>d； (3)最后绕a→b→c画圆，如果为顺时针方向，该化合物的构型为R-型，如果为逆时针方向，为S-型。 (2)将最小的原子或基团d摆在离观察者最远的位置，视线与d及手性碳原子在一条直线上； I > Br > Cl > H 要点: 次序规则排次序，方向盘上定构型。 a＞b＞d＞e ①当最小基团在竖线上时，其他3个基团的顺序，如果按顺时针由大到小排列，则构型为R-构型；若按逆时针排列，则是S-构型。 当化合物的构型以费歇尔投影式表示时，R/S 构型的确定方法是： ②当最小基团在横线上时，其他3个基团的顺序，如果按顺时针由大到小排列，则构型为S-构型；若按逆时针排列，则是R-构型。 化合物的旋光方向与其分子的构型也没有内在的联系，旋光方向仍需用旋光仪测定。 D/L构型和R/S构型之间并没有必然的对应关系。如D-甘油醛和D-2-溴甘油醛，如用R/S命名法，前者为R-构型，后者却为S-构型。 注意 下列化合物中哪些与D-乳酸的绝对构型相同？ 1. 2. 3. 课堂互动 二、含两个手性碳原子的化合物 (一) 含两个不同手性碳原子的化合物 对映体 对映体 非对映体 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅰ和 Ⅱ是对映体 Ⅰ和 Ⅲ是非对映体 Ⅱ与 Ⅲ是非对映体 2R 3R 2S 3S 2R 3S 2