8.3手性与对称性（课件）-《有机化学》同步教学（化学工业出版社）

手性与对称性 03 手性与对称性 2 手性：相互对应但不能重合的特征 手性分子：有手性现象的分子 两者不能重合 手性分子 镜像 转 180o 手性分子 手性 一、手性的概念 两个分子为实物和镜像的关系：彼此不能重合，如同人的左、右手一样。 2–溴丁烷分子模型示意图 一、手性的概念 生活中的对映体镜象 井冈山风景 桂林风情 一、手性的概念 太阳系的所有天体（包括小行星）都是按照右旋方向旋转的，称为右手定则。 一、手性的概念 右手性的紫藤的花较多，花显得更红一些 左手性紫藤的花序更长一些，花的颜色较浅 在植物学中，手性也是一个重要的形态特征。绝大部分攀缘植物是沿着主干往右缠绕的，但也有少部分是往左的，如香忍冬。 一、手性的概念 在平面上，直线运动和旋转运动相结合就产生螺旋线，而在空间就产生螺旋面。螺旋线和螺旋面不存在双侧对称，它们旋转的方向不是往左就是向右。 在贝类中较普遍的方向是往右旋转，但也有些种类的贝壳，如大西洋海边熠熠发光的海螺一般是往左旋转。 一、手性的概念 左手和右手不能叠合 左右手互为镜象 在立体化学中,不能与镜象叠合的分子叫手性分子,而能叠合的叫非手性分子. 一个物体若与自身镜象不能叠合,叫具有手性. 一、手性的概念 二、手性分子与旋光性 晶体结构中缺少某种对称因素，导致实物与镜像互不重合 1848年巴斯德发现旋光的酒石酸钠铵是由二种不同的结晶状态的混合物组成，他用镊子小心地分离二种晶体，都具旋光性，将它们分别溶在水中仍有旋光性。 1848年巴斯德( 法国化学家)得到的酒石酸盐晶体 二、手性分子与旋光性 1874 范德霍夫（波兰）认为含有不对称碳的分子具有旋光性。 不对称碳原子：与四个互不相同的一价基团相连接的碳原子。加“ * ”表示 不对称碳原子 二、手性分子与旋光性 二、手性分子与旋光性 优点：使用方便 缺点：很多例外： 有些分子中没有不对称碳，但却有手性 有些分子中存在不对称碳，但却无手性 二、手性分子与旋光性 20 20 (–)–乳酸[α]D = –3.82° [α]D = + 3.82°(＋)–乳酸 ∣ 葡萄糖发酵得到 从肌肉中得到 人工合成的乳酸没有有旋光性，外消旋体（±）乳酸 三、对映体和外消旋体 相同点 1、分子式、构造式都相同。 2、物理性质相同。 3、化学性质相同。 4、旋光度数相同。 不同点 1、构型不同。(原子或基团在空间排列的顺序不同) 2、化学活性不相同。 3、比旋光度不相同。 4、旋光方向不相同。 对映异构体的异同点: 三、对映体和外消旋体 左旋物质与右旋物质在应用上通常有不同应用效果。例如 ： 左旋氯霉素有抗菌作用，右旋的无抗菌作用。 左旋谷氨酸能治疗肝昏迷症，右旋的无这作用。 右旋葡萄糖在医药上用作营养剂，起到强心、利尿、解毒作用，能被人体吸收代谢。左旋的不能被吸收。 对映异构现象在生物、食品、医药等领域的应用和研究都有重要意义。 三、对映体和外消旋体 “反应停”事件 德国Chemie Gruenenthal公司1957年10月1日将“反应停”正式推向市场，被医生大量处方给孕妇以治疗妊娠呕吐。 1960年，欧洲的医生们陆续发现了1万到1.2万名因母亲服用反应停而导致出生缺陷的婴儿！这其中，有将近4000名患儿活了不到一岁就夭折了。 三、对映体和外消旋体 镇静作用 强烈致畸作用 “反应停”α-苯肽茂二酰亚胺） 在1998年7月16日，美国FDA在医学界的强烈要求及大量临床实验的有力支持下，批准将反应停用于治疗麻风病的皮肤损害。在我国，反应停目前已被医学界人士逐渐改称为“沙利度胺”。在临床医生的严格指导下，我国众多皮肤科、免疫科和肿瘤科的患者正在接受着沙利度胺的治疗。 “反应停”事件 对称因素 (1) 对称轴 Cn (2) 对称面s (3) 对称中心i 四、对称性 判断一个分子是否具有手性，需要考查其是否存在对称因素 （1）对称轴 Cn 这种轴是通过物体或分子的一条直线，以这条直线为轴旋转一定角度，得到的物体或分子的形象和原来的形象完全相同，这种轴称为对称轴。n指绕轴一周，有n个形象与原形象相同。转角度＝3600/n 对称因素 （2 ）对称面 s 某一平面将分子分为两半，就象一面镜子，实物（一半）与镜