立體化學課件

異構(gòu)體的分類手性和對稱性手性分子的性質(zhì)---光學活性外消旋體的拆分具有一個手性中心的對映異構(gòu)第六章脂環(huán)化合物的立體異構(gòu)不含手性中心化合物的對映異構(gòu)立體化學具有兩個手性中心的對映異構(gòu)第六章立體化學一、異構(gòu)體的分類TheDisasterofThalidomide----“反應(yīng)?！睘?zāi)難二、手性和對稱性左手與其鏡像不能完全重合1.手性(Chirality)：物體與其鏡像不重合的性質(zhì)。法國化學家、細菌學家LouisPasteur

(1822～1895)1848年COONaOHHCOONH4HOHCOONaHOHCOONH4OHH二、手性和對稱性2.手性分子和手性碳原子手性碳原子(ChiralCarbon):

與四個不相同的原子或基團相連的碳原子。

C*Rotate180°Rotate180°手性分子(ChiralMolecule)

：與其鏡像不能重疊的化合物分子。二、手性和對稱性二、手性和對稱性*乳酸(

Lacticacid

)對映異構(gòu)體(enantiomers)

：兩種構(gòu)型不同的化合物不能重合，但互為鏡像.二、手性和對稱性3.對稱因素1).

對稱面(σ)

a.

分子中有一平面，它可以把分子分成互為鏡象的兩半。2)

對稱中心:設(shè)想分子中有一個點，從分子中任何一個原子出發(fā)，向這個點做一直線，再從這個點將直線延長出去，則在與該點前一線段等離處可以遇到一個同樣的原子，這個點就是對稱中心。二、手性和對稱性分子有手性的條件是：分子沒有對稱面，也沒對稱中心

2.旋光儀和比旋光度三、手性分子的性質(zhì)---光學活性

由旋光儀測定的旋光度(α)

，不僅取決于物質(zhì)結(jié)構(gòu)，而且與測定條件有關(guān)。如偏振光的波長、被測定液的濃度、溫度等。(比旋光度)λ:wavelength(D,589nm)Na四、具有一個手性中心的對映異構(gòu)

1.對映體和外消旋體外消旋體(Racemate)：是等量右旋體和左旋體混合而成，外消旋體與右旋體或左旋體的旋光性不同的，外消旋體無旋光性。另外，它們的物理性質(zhì)也不一樣。m.p.=18℃2.

構(gòu)型的表示四、具有一個手性中心的對映異構(gòu)(1).楔形式(wedgedrawing):(2).※Fischer投影式(Fischerprojections)a.

垂直的和水平的線的交點代表一個手性炭C*；b.主碳鏈在豎直方向；四、具有一個手性中心的對映異構(gòu)c.

編號最小的碳原子放在上端。d.

豎立的鍵代表模型中向紙面背后伸過去的鍵;

橫在兩邊的鍵則表示模型中向紙的前方伸出的鍵)。Fischer投影式的特點：四、具有一個手性中心的對映異構(gòu)固定一個基團，依次輪轉(zhuǎn)其它三個基團，構(gòu)型不變；

紙面上旋轉(zhuǎn)

180°，構(gòu)型不變；

任意兩個基團互換，構(gòu)型變化,

得其對映體。

四、具有一個手性中心的對映異構(gòu)3.構(gòu)型的標記法四、具有一個手性中心的對映異構(gòu)(1)D—L命名法表示相對構(gòu)型不表示旋光方向c.

“最優(yōu)先—第二優(yōu)先—次后”對基團排序，順時針為R型；逆時針則為S構(gòu)型。RSR四、具有一個手性中心的對映異構(gòu)2134**1234沙利度胺（Thalidomide)

——又名反應(yīng)停反應(yīng)停是具有手性分子，有兩種對映異構(gòu)體。其中的一種R

異構(gòu)體具有中樞鎮(zhèn)靜作用，不引起致畸作用。另一種S

異構(gòu)體則會引起致畸作用。RS四、具有一個手性中心的對映異構(gòu)比較：(A)

與(B)，(C)，(D)之間的關(guān)系

對映體或同一化合物

四、具有一個手性中心的對映異構(gòu)SRSR對映體對映體同一化合物R—S標記法可直接用于Fischer投影式

若最小基團在橫鍵上，則逆時針為R型，順時針為S型；若最小基團在豎鍵上，則順時針為R型，逆時針為S型。四、具有一個手性中心的對映異構(gòu)RS含有n個手性碳原子的化合物，最多可以有2n立體異構(gòu)體五、具有兩個手性中心的對映異構(gòu)1.具有兩個不同手性碳原子的對映異構(gòu)

對映體除旋光方向相反外，其它物理性質(zhì)都相同。非對映體旋光度不相同，而旋光方向則可能相同，也可能不同，其它物理性質(zhì)都不相同。因此非對映體混合在一起，可以用一般的物理方法將它們分離開來。五、具有兩個手性中心的對映異構(gòu)2.具有兩個相同手性碳原子的對映異構(gòu)五、具有兩個手性中心的對映異構(gòu)內(nèi)消旋體：雖然含有手性碳原子，但卻不是手性分子，因而沒有旋光性的化合物，用“meso”或“m”表示.

mp[]D(水)溶解度(g/100ml)pKa1pKa(+)-酒石酸170oc+12.01392.984.23(-)-酒石酸170oc-12.01392.984.23()-酒石酸206oc020.62.964.24meso-酒石酸140oc01253.114.80五、具有兩個手性中心的對映異構(gòu)內(nèi)消旋體和外消旋體都沒有旋光性，但本質(zhì)不同:（1）內(nèi)消旋體是一個非手性分子，是一種分子。而外消旋體是兩種互為對映體的手性分子的等量混合物。（2）外消旋體可以通過一定的方法分離，得到兩種化合物。五、具有兩個手性中心的對映異構(gòu)六、外消旋體的拆分1.化學方法

2.接種晶種拆解法；3.微生物或酶作用下的析解；4.色譜分離法----選擇光活性物質(zhì)作柱色譜的吸附劑；5.機械分離法六、外消旋體的拆分七、脂環(huán)化合物的立體異構(gòu)(1)

順反異構(gòu)(2)

對映異構(gòu)最穩(wěn)定七、脂環(huán)化合物的立體異構(gòu)單環(huán)化合物有否旋光性可以通過其平面式的對稱性來判別，凡是有對稱中心和對稱平面的單環(huán)化合物無旋光性，反之則有旋光性。無旋光

有旋光無旋光

有旋光無旋光

有旋光無旋光

無旋光無旋光

有旋光順式和反式之間是非對映體七、脂環(huán)化合物的立體異構(gòu)七、脂環(huán)化合物的立體異構(gòu)八、不含手性中心化合物的對映異構(gòu)(1)

丙二烯型化合物兩端碳原子連有不同的原子或基團------手性(2)

聯(lián)苯型化合物Atropisomers

位阻異構(gòu)體連有兩個不同的且足夠大的原子或基團------手性八、不含手性中心化合物的對映異構(gòu)九、立體化學與手性合成

所謂“不對稱合成”就是要想辦法利用合成的方法，使得制造出一對鏡像異構(gòu)物時，其中的某一個較多。立體化學與手性合成

巴金森氏癥

第一個催化性的不對稱合成工作

十、旋光異構(gòu)在研究反應(yīng)歷程中的應(yīng)用舉例a.自由基取代b.鹵素對烯烴的加成旋光異構(gòu)在研究反應(yīng)歷程中的應(yīng)用舉例順式烯烴和鹵素反應(yīng)生成外消旋體反式烯烴和鹵素反應(yīng)生成內(nèi)消旋體旋光異構(gòu)在研究反應(yīng)歷程中的應(yīng)用舉例蘇型旋光異構(gòu)在研究反應(yīng)歷程中的應(yīng)用舉例赤型2、下列各組化合物中屬同一化合物的是(R)-2-溴丁烷1、命名下列化合物（A）（B）（B）（1）（B）和（C）是