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第七章 对 映 异 构

第七章 对 映 异 构. 本章学习要求. 第七章 对 映 异 构. 知识目标：. 1. 了解对映异构现象及对映体的概念 2. 掌握手性、手性碳、手性分子以及分子结构和手性的关系 理解旋光性、旋光度、左旋体、右旋体和比旋光度的概念 4. 了解偏振光的概念和旋光仪的结构。 5. 掌握费歇尔投影式的书写方法 6. 理解 D/L 构型的标示方法 7. 掌握 R/S 构型的标示方法. 能力目标：. 能正确判断分子中的手性碳 能用费歇尔投影式正确书写对映体的立体结构. 第七章 对 映 异 构. 官能团种类异构. 同分异构.

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第七章 对 映 异 构

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Presentation Transcript

  1. 第七章 对 映 异 构 本章学习要求

  2. 第七章 对 映 异 构 知识目标： • 1.了解对映异构现象及对映体的概念 • 2. 掌握手性、手性碳、手性分子以及分子结构和手性的关系 • 理解旋光性、旋光度、左旋体、右旋体和比旋光度的概念 • 4. 了解偏振光的概念和旋光仪的结构。 • 5. 掌握费歇尔投影式的书写方法 • 6. 理解D/L构型的标示方法 • 7. 掌握R/S构型的标示方法 能力目标： • 能正确判断分子中的手性碳 • 能用费歇尔投影式正确书写对映体的立体结构

  3. 第七章 对 映 异 构 官能团种类异构 同分异构

  4. 第七章 对 映 异 构 * * 手性碳： 分子中与4个不同原子或原子团相连接的C，又叫 不对称C，常用*标记。 手性：化合物与其镜像不能完全重合的特征称为手性或手征性；它是物质具有光学特性(旋光性)和存在对映异构体的原因。 手性分子：不对称分子。象手一样，与镜像不能完全重叠的分子，这样的分子和它的镜像互为对映体。

  5. 第七章 对 映 异 构 分子的对称性（对称因素）： 对称中心 对称轴 对称面

  6. 第七章 对 映 异 构 * * 分子的对称性（对称因素）： 对称中心 对称轴 对称面 有对称因素的分子叫对称分子（无旋光性）

  7. 第七章 对 映 异 构 手性分子：象手一样，与镜像不能完全重叠的分子，这样的分子和它的镜像互为对映体。又叫不对称分子。分子结构中没有任何对称因素。 • 大多数不对称分子都有手性C. • 有手性C的分子一定是不对称分子吗? • (不一定)(必须没有对称因素) 旋光异构体：分子式相同、构造式相同，呈物像关系的不同物体，互为对映体，有旋光性。或称镜像异构体，旋光异构体或光学异构体 。这种异构现象称为对映异构现象。

  8. 第七章 对 映 异 构 旋光异构体的特点： 与镜像不能完全重叠，互称为对映体 具有光学特性: 旋光性 药理、生理活性不同 旋光性：物质能使偏振光的偏振面发生旋转的性质。 旋光度：偏振面被物质旋转的角度。 比旋光度：一定温度、一定波长的入射光，通过一个盛满浓度为1g/ml旋光性物质的盛液管时所测得的旋光度，符号：[]t

  9. 第七章 对 映 异 构 偏振光 长1dm 旋光度的测定仪器:旋光仪 光源 起偏镜 旋光管 检偏镜 旋光度

  10. 第七章 对 映 异 构 • 左旋体：又称l-体。能够使平面偏振光向左旋的光学异构 体。常用（-）表示。 • 右旋体：又d-体。能够使平面偏振光向右旋的光学异构体。常用（+）表示。 构型：分子中原子或原子团在空间的排列方式叫做构型。 构型式：不仅能表示分子中原子或原子团的连接次序，而且能表示空间的排列方式的式子。

  11. 第七章 对 映 异 构 锲型式： • 立体结构式 • 实前虚后 • 线纸面

  12. 第七章 对 映 异 构 锲型式

  13. 第七章 对 映 异 构 • 费歇尔Fischer投影式 • 1 十 字型表示 • 2 C在竖线 1号C在上端 • 3 横前竖后 C 纸面 C • 平面投影式 • 在纸面旋转180°或其偶数倍，构型保持不变

  14. 第七章 对 映 异 构 费歇尔Fischer投影式

  15. 第七章 对 映 异 构 • 构型的标示方法 D/L法 • D/L法（相对构型）：一般只表示含有1个手性碳原子的构型 • 人为假定右旋的甘油醛的投影式-OH在右边的为D型，-OH在左边的为L型。 • 天然糖：编号最高的手性C的-OH在右侧。 • 天然氨基酸：α-氨基酸的-NH2在手性C的左侧。

  16. 第七章 对 映 异 构 L-（-）-甘油醛 D-（+）-甘油醛

  17. 第七章 对 映 异 构 L-(+)-苏阿糖 D-(-)-赤藓糖 相对构型法：标示相邻2个手性碳原子的相同原子或原子团，在碳链同侧的称为赤藓糖型，简称赤型；在碳链异侧的称为苏阿糖型，简称苏型。

  18. 第七章 对 映 异 构 绝对构型（R / S法）:用物理和化学方法测得的分子的实际构型。 R/S 构型的判断4个步骤: (1) 判断手性碳 (2) 用abcd顺序标记手性碳上4个部分的大小 (3)判断最小基团的位置(横线 竖线)及abc的方向(顺时针 逆时针) (4)标记R/S 当最小基团在横线上时，如果是a b c划圆方向为顺时针，为S构型逆时针为R构型； 当最小基团在竖线上时，如果是a b c划圆方向为逆时针，为S构型，顺时针为R构型。

  19. 第七章 对 映 异 构 b b a * d * d a c c S R b b * * a d a d c c S R

  20. 第七章 对 映 异 构 2 2 2 2 3 3 3 3 b a c 2S, 3S 2R, 3R 2S, 3R 2R,3S

  21. 第七章 对 映 异 构 课堂练习 用R/S标记下列化合物中的手性碳原子 R R 2R,3R 2S,3R

  22. 第七章 对 映 异 构 含1个手性碳的分子： • 2个光学异构体 • 1对个对映体 • 等量的对映体的混合物总的旋光性相互抵消，称做外消旋体。 • 外消旋体 • 又称dl体，常用（）表示。指互相是对映体的左旋体和右旋体，以等量混合而成的不具旋光性的混合物。例如，将左旋乳酸（比旋光度-3.3°)和右旋乳酸（比旋光度+3.3°)等量混合，就可得到不具有旋光性的外消旋乳酸。外消旋体可以拆分。

  23. 第七章 对 映 异 构 两种乳酸理化性质的比较 [α]D20 (H2O) m.p./℃ pKa 肌肉乳酸 ＋3.820 53 3.79 发酵乳酸 －3.820 53 3.79 • 含有2个不相同手性碳原子的分子： • 具有4个光学异构体,为2对个对映体

  24. 第七章 对 映 异 构 C A B D 【例如】 • 在光学异构体中，彼此之间不存在对映关系者，互称为非对映体。非对映体与对映体不仅旋光度不同，而且熔点 溶解度等物理常数也不相同。 对映体：A / B ； C / D 非对映体：A/C， A/D， B/C，B/D

  25. 第七章 对 映 异 构 • 含有2个相同手性碳原子的分子： • 具有3个光学异构体：左旋体 右旋体 内消旋体 【例如】 Ⅱ Ⅲ Ⅰ (2R,3S) (2R ,3R) (2S ,3S)

  26. 第七章 对 映 异 构 其中的Ⅰ式分子内存在对称面，旋光性内部抵消称为内消旋体 • 内消旋体：分子内虽然含有手性碳，但同时具有对称因素，因而得到无旋光性的化合物，用meso-表示。

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