有机化学立体异构

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,*,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,*,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,*,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,*,第九章,立 体 异 构,同分异构,结构异构,（构造异构）,立体异构,顺反异构,旋光异构,构象异构,碳链异构,位置异构,官能团异构,酮式-烯醇式互变异构,第一节顺反异构,一、顺反异构及其产生条件,延胡索酸 失水苹果酸,（反式构型）,（顺式构型）,结构式：,HOOCCH=CHCOOH,溶解度：,0.7g/100mL 7.8g/100mL,熔点：,300 130,立体结构：,HOOCCH=CHCOOH,分子式相同，原子或原子团的排列顺序也相同，,但分子中原子或原子团在,空间的排布,不同，即,构型不同。这样的立体异构称为,顺反异构,。,相同或相似的基团处于双键的同侧称为,顺式,(cis),构型，处于异侧的称为,反式,(trans),构型。,H,C,=,C,H,H,H,H,C,=,C,H,CH,3,CH,3,H,C,=,C,OH,CH,2,CH,3,CH,3,H,C,=,C,OH,CH,2,CH,3,CH,3,反-1,2-二甲基环丙烷,顺-1,2-二甲基环丙烷,环状化合物中也可存在顺反异构：,所以顺反异构体形成的条件：,1分子中存在着限制碳原子自由旋转的因素，,如双键或环的结构。,2不能自由旋转的碳原子连接的原子或原子,团必须是不相同的。,缺一不可,1、确定每个碳上连接的两个原子或原子团的优先顺序。,2、两个优先顺序大的基团在双键同侧者为,Z-构型，在异侧者为E-构型。,Z-构型,E-构型,命名方法：,二、ZE命名法,Z：共同，E：相反,顺-2-氯-2-丁烯,反-2-丁烯酸,顺-2,3-二甲基-2-戊烯醛,E-2-氯-2-丁烯,E-2-丁烯酸,Z-2,3-二甲基-2-戊烯醛,顺反法和ZE法是两种不同的命名方法，,顺=Z,反=E,顺，E,顺，Z,第二节 旋光异构,酒石酸钠铵,一、物质的旋光性,1848年，L.Pasteur,旋 光 性 不 同,1 平面偏振光,普通光线,平面偏振光,尼科尔棱镜,普通光线的振动平面,（,无数个,）,平面偏振光的振动平面,（,1个,）,旋光管,旋光管,旋光性,物质使平面偏振光振动方向发生旋转的性质。,无旋光性,乙醇,阿斯匹林,有旋光性,乳酸,葡萄糖,2 旋光性,右旋体,（+）或d,左旋体,（-）或l,起偏棱镜,检偏棱镜,3 旋光度和比旋光度,偏振光的振动面被旋光性物质所旋转的角度。,旋光仪,旋光度(,)：,比旋光度,(,),单位浓度和单位路径长度的旋光度。,比旋光度是旋光性物质的物理参数，与熔点、,沸点一样，可区别和鉴定不同的旋光性物质。,二、产生对映异构的原因,1旋光性与手性分子,分子的手性是产生旋光异构的根本原因,手性,就像人的左右手，看起来非常相似，但不完全相同，两者互为镜像，但不能完全重叠的特性。,2手性分子的结构特征,手性碳原子,(,C,),与4个不相同的原子或原子团相连的碳原子,*,含手性碳，不含有手性碳，,手性分子 非手性分子,含有,一个,手性碳原子的分子一定是手性分子。,有对称面的分子为非手性分子,所有的原子共同处于的,平面,通过分子中心，且将分子平均分成成实物与镜象关系的两部分的,平面,对称面,判断手性分子的方法：,寻找手性碳原子（饱和碳原子,),。,若有，,一般,为手性分子，,若无，,一般,为非手性分子,寻找对称面。有，定为非手性分子。,讨论归纳,判断下列物质是否具有旋光性，,含手性碳原子的用“*”表示。,有,有,有,无,无,练一练：,三、对映体与外消旋体,对映体,外消旋体,一对对映体的等量混合物，用,表示,(+)乳酸（肌肉中）50%,=+3.8,D,25,(-)乳酸（糖发酵）50%,=3.8,25,D,(,)乳酸（牛奶）,有与无,(-)-多巴：,抗震颤麻痹作用，,治疗帕金森氏症,(,+,)-多巴：,没有活性,对映体生理活性不同,作用类型、强度均不同,R,S,镇静作用,强烈致畸作用,8000海豹肢畸形,1957年,德国 反应停（,-,苯肽茂二酰亚胺，塞利多米）,四、费歇尔(Fischer)投影式,“横前竖后”,五、旋光异构体构型的标记,（一）D/L构型标记,D,型,L,型,主链竖向排列，编号为1的碳原子在最上方。,标准费歇尔投影式中，横线上的羟基或氨基或卤素在,右,边的标记为D-构型，在,左,边的标记为L-构型,。,小在左右,顺时针，S-构型,小在上下,顺时针，R-构型,逆时针，R-构型,逆时针，S-构型,(二)Fischer式的R/S构型标记的简单办法,abcd,R S S,R S,无旋光,（2R，3R-酒石酸）,（2S，3S-酒石酸）,D-型,S-型,D和R，L和S不一定一致,六、旋光异构体的数目与手性碳数目的关系,(2R,3R)(2S,3S)(2R,3S),(2S,3R),对映体，和、和,非对映体,和、和,2,3,S,S,R,R,S,R,R,S,+7.1 -7.1 +9.3 -9.3,2,3,若分子中不相同的手性碳的数目为n，,则旋光异构体的数目为,2,n,个，,对映体的成对数目为,2,n-1,个,外消旋体的数目为,2,n-1,个,2,3,4,S,S,S,R,R,R,S,R,R,R,S,S,S,R,S,S,S,R,R,S,R,R,R,S,（2R,3S）（2S,3R）（2R,3R）（2S,3S）,内消旋体 (meso),内消旋体：,分子内虽然含有手性碳原子，但同时具有对称因素，因而无旋光性，这种立体异构体叫做内消旋体，常用,meso,表示。,内消旋体和外消旋体都没有旋光性，,但两者有本质区别。内消旋体是一个,化合物，不能再分；而外消旋体是等,量对映体的混合物，可分成两种旋,光性相反的化合物。,一、构象异构的概念,构象：,由于单键（键）的旋转而使分子,中的原子或原子团在空间产生不同,的排列方式。,不同的构象互称为,构象异构,第三节 构象异构,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,H,交叉式 重叠式,二、乙烷的构象,1、两种典型构象：交叉式和重叠式,透视式：,2、构象的表示方法：Newman式和透视式,纽曼投影式：,3、乙烷构象的能量曲线,交叉式是最稳定的构象,优势构象,三、环己烷的构象,1、构象的产生,2、典型构象（,椅式,和,船式,）,椅式,船式,29.7KJ.mol,-1,优势构象,同分异构,结构异构,（,构造异构,）,立体异构,顺反异构,对映异构,（旋光异构）,构象异构,构型异构,碳链异构,位置异构,官能团异构,酮式-烯醇式互变异构,1、具有n个手性碳原子的化合物，能产生,旋光异构体的数目为：（）,A、至少2,n,个B、至多2,n,个,C、一定有2,n,个D、必少于2,n,个,E、多于2,n,个,B,3、2氯3溴丁烷可能的旋光,异构体有（）个。,A、2 B、3 C、4,D、5 E、6,*,*,C,4、具有手性碳原子但无旋光性的化合物是（）,A,