资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十四章 对映异构,碳架异构,官能团异构,位置异构,互变异构,构象异构,构型异构,构造异构,同分异构,立体异构,顺反异构,光学异构（对映异构）,第一节 偏光性与旋光性,第二节,分子的手性和对映异构,第三节 含一个手性碳原子化合物,的对映异构,第四节 含两个手性碳原子化合物,的对映异构,第一节 偏光性与旋光性,一、,偏振光,光是一种电磁波，光振动的方向与它前进的方向垂直。普通光由不同波长的光组成，这些不同波长的光在无数个垂直于其传播路线的平面内振动。,当普通光通过一个由方解石制成的尼可尔（,Nicol,）,棱镜时，只有振动方向和棱镜晶轴平行的光才能通过，所得到的光就只在一个平面上振动。,这种只在某一平面上振动的光叫做平面偏振光，简称偏振光,。,（,a,）,普通光,普通光,尼可尔棱镜,偏振光,（,b,）,偏振光的产生,旋光性,:,物质能使偏振光的振动平面发生旋转的性质。,具有旋光性的物质叫做,旋光性物质，也称光学,活性物质。,如乳酸、甘油醛、葡萄糖等。而水、乙,醇、乙酸等称非旋光性物质。,偏振光,旋光性物质,旋转后的偏振光,当偏振光通过某一旋光性物质时，其振动平面会向着某一方向旋转一定的角度，这一角度叫做,旋光度,，通常用“,”,表示,。,光源 起偏镜 偏振光 盛液管 旋转后的 检偏镜 通过检偏镜,偏振光 的偏振光,二、,比旋光度,使偏振光振动平面按逆时针方向旋转的物质称,左旋体,，用“”表示；使偏振光振动平面按顺时针方向旋转的物质称,右旋体,，用“”表示。,肌肉分解出来的乳酸是右旋体，称为右旋乳酸。可表示为：（,+)-2-,羟基丙酸。,比旋光度,通常规定溶液的浓度为,1gml,-1,，,旋光管的长度为,1dm,，,在此条件下测得的旋光度称为,比旋光度,。,被测物质是纯液体，上式中可用该液体的密度替换其浓度来计算比旋光度。,在绝大多数情况下，分子有无手性往往与分子中是否含有手性碳原子有关。,所谓,手性碳原子,，,是指饱和碳原子上连有四个不同的原子或原子团，常用“”号予以标注。,例如,：,含有一个手性碳原子的分子往往具有手性。含有多个手性碳原子的分子,不一定,都具有手性。,第二节,分子的手性和对映异构,一、,分子的手性和对映异构,左手 镜 右手,左手的镜像是右手,对映关系,左、右手对映而不能重合，这种性质称为,“,手性,”,。,任何物体都有它的镜像。一个有机分子在镜子内也会出现相应的镜像。实物与镜像相应部位与镜面具有相等的距离。实物与镜像的关系叫,对映关系,。,二、,对称因素,1,、,对称面,就是能将分子分成互为实物和镜,像,关系两部分的一个平面。,（,a,）,2,2-,二溴丙烷的对称面,（,b,）,E,-1-,氯,-2-,溴丙烯的对称面,由于,二溴丙烷,和,E-1-,氯,-2-,溴丙烯,的分子中都存在对称面，所以它们都是非手性分子，都,没有旋光性,。,2,、对称中心,就是假设分子中存在一点，过该点作任一条直线，若在该点等距离的两端有相同的原子或基团，则该点就是,分子的对称中心,。,分子中存在对称中心，所以它是非手性分子，,没有旋光性,。,。,第三节 一个手性碳原子化合物的对映异构,。,对映体：,互为实物和镜像关系的异构体叫做对映异构体，简称,对映体。,外消旋体；,它们的等量混合物可组成一个外消旋体，,用（,）表示,。,外消旋体无旋光性,。,乳酸的一对对映体,（,透视式）,一、构型的表示方法,描述旋光异构体分子中的原子或基团在空间的排列方式时可用,透视式,和,费歇尔（,E.Fischer,）,投影式,来表示。,1,、费歇尔投影式,投影规则如下,：,（,1,）将碳链竖起来，把氧化态较高的碳原子或命名时编号最小的碳原子放在最上端。,（,2,）横前竖后：与手性碳原子相连的两个横键伸向前方，两个竖键伸向后方。,（,3,）横线与竖线的交点代表手性碳原子。,乳酸的构造式,乳酸的一对对映体的费歇尔投影式,书写,费歇尔投影式时要,注意：,费歇尔投影式是用平面式来表示分子的立体结构。与手性碳原子相连的两个横键是伸向纸前方的，两个竖键是伸向纸后方的。因此，表示某一个化合物的费歇尔投影式只能在纸平面上平移，也能在纸平面上旋转,90,或其偶数倍，,但不能在纸平面上旋转其奇数倍，也不能离开纸平面翻转,否则得到的费歇尔投影式就代表其对映体的构型。,2,、透视式,透视式是将手性碳原子置于纸平面，与手性碳原子相连的四个键，有三种不同的表示法：用细实线表示处于纸平面，用楔形实线表示伸向纸面前方，用楔形虚线表示伸向纸面后方。例如，乳酸分子的一对对映体可表示如下：,二、手性碳原子的构型标记法,1,、,D,、,L,标记法,一般适用于含一个手性碳原子的化合物。在标记氨基酸和糖类化合物的构型时。仍普遍采用。,L,（）,2,氨基丙酸,D-,（）,2,氨基丙酸,2,、,R,、,S,标记法,眼睛的位置,Cl,C,2,H,5,CH,3,为顺 时针排列,R,2,氯丁烷,眼睛的位置,Cl,C,2,H,5,CH,3,为逆时针排列,S,2,氯丁烷,R,、,S,标记法的规则,按照次序规则，将手性碳原子上的四个原子或原子团按先后次序排列，较优的原子或原子团排在前面。,将排在最后的原子或原子团放在离眼睛最远的位置，其余三个原子或原子团放在离眼睛最近的平面上。,按先后次序观察其余三个原子或原子团的排列走向，若为顺时针排列，叫做,R-,构型；若为逆时针排列，叫做,S-,构型。,(,S,),2,甲基丁酸,(,R,),2,甲基丁酸,任意调换两个基团，构型相反,从右后方观察,从左后方观察,OH,COOH,CH,3,为顺时针排列,R,乳酸,S,乳酸,OH,COOH,CH,3,为逆时针排列,对费歇尔投影式，如果,最小基团排在竖键,上时，其他三个基团,在纸面上,若为顺时针方向排列，则为,R,构型；若为逆时针方向排列，则为,S,构型；如果,最小基团排在横键,上时，其他三个基团,在纸面上,若为顺时针方向排列，则为,S,构型；若为逆时针方向排列，则为,R,构型。,R,-2-,氯丁醛,S,-2-,氯丁醛,R,-2-,氯丁醛,值得注意的是,:,旋光性化合物的构型（,R,、,S,或,D,、,L,）,和其旋光方向（,或,）没有必然的联系。但是知道一个,旋光性化合物的构型为,R,，,其旋光方向为“”，那么它的对映体的构型为,S,，,其旋光方向为“”。,D,、,L,和,R,、,S,是两种不同的构型标记方法，它们之间也没有必然的联系。,一、,含两个不同手性碳原子化合物的旋光异构,（,2,S,3,R,）（,2,R,3,S,）（,2,S,3,S,）（,2,R,3,R,）,第四节 含两个手性碳原子化合物的对映异构,
展开阅读全文