第四章對映異構(gòu)PPT課件

1、第四章第四章 對映異構(gòu)對映異構(gòu) 同分異構(gòu)同分異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)立體異構(gòu)立體異構(gòu)碳架異構(gòu)碳架異構(gòu)官能團位置異構(gòu)官能團位置異構(gòu)官能團異構(gòu)官能團異構(gòu)互變異構(gòu)（特殊的官能團異構(gòu)）互變異構(gòu)（特殊的官能團異構(gòu)）構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)順反異構(gòu)順反異構(gòu)對映異構(gòu)對映異構(gòu) 1848年，巴斯德年，巴斯德（1）對稱面（鏡面）對稱面（鏡面）（2）對稱中心）對稱中心 一般來說，只要分子一般來說，只要分子即沒有對稱面，又沒有對稱即沒有對稱面，又沒有對稱中心中心，就可以初步斷定它是個，就可以初步斷定它是個手性分子手性分子。4.3 含有一個手性碳原子的化合物的對映異構(gòu)含有一個手性碳原子的化合物的對映異構(gòu) 1. 手性

2、碳原子手性碳原子 直接直接與與四個不相同四個不相同的原子或原子團相連接的原子或原子團相連接 的碳原子稱為的碳原子稱為不對稱碳原子不對稱碳原子, ,或或手性碳原子手性碳原子. . 通常用通常用“* *”標出標出. . 分子含有手性碳原子分子含有手性碳原子, , 就就有可能有可能有手性有手性. .2. 含有一個手性碳原子的化合物的對映異構(gòu)含有一個手性碳原子的化合物的對映異構(gòu) 含有含有一個手性碳原子一個手性碳原子的分子的分子個個手性分子手性分子,有有旋光性旋光性,存在一對對映體。存在一對對映體。 例如：例如： CH3C H(OH)COOH*右旋乳酸：右旋乳酸：D = +2.6o mp.=53oC（肌

3、肉運動產(chǎn)生）（肌肉運動產(chǎn)生）左旋乳酸：左旋乳酸： D= 2.6o mp.=53oC（葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生）（葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生）用化學合成方法得到的用化學合成方法得到的乳酸乳酸：沒有旋光性、：沒有旋光性、 mp.=18oC 等量等量右旋乳酸和左旋乳酸的混合物右旋乳酸和左旋乳酸的混合物 外消旋乳酸：外消旋乳酸：=0 mp.=18oC橫鍵向前橫鍵向前豎鍵朝后豎鍵朝后 一般將碳鏈放在豎直方向，把氧化數(shù)最高的基團放在上面一般將碳鏈放在豎直方向，把氧化數(shù)最高的基團放在上面。左旋乳酸與右旋甘油醛構(gòu)型相同左旋乳酸與右旋甘油醛構(gòu)型相同X光衍射法證明光衍射法證明 相對構(gòu)型也相對構(gòu)型也 正是絕對構(gòu)型正是絕對構(gòu)型 全稱全稱:

4、 D-(+)-甘油醛甘油醛 全稱全稱: L-()-甘油醛甘油醛右旋甘油醛的構(gòu)型定為右旋甘油醛的構(gòu)型定為D型型左旋甘油醛的構(gòu)型定為左旋甘油醛的構(gòu)型定為L型型D-(+)-甘油醛甘油醛D、L只表示構(gòu)型，不表示旋光方向。只表示構(gòu)型，不表示旋光方向。(2 1、與雙鍵碳原子直接相連的原子按原子序數(shù)遞、與雙鍵碳原子直接相連的原子按原子序數(shù)遞減次序排列：減次序排列： I，Br，Cl，S，P，F(xiàn)，O，N，C，D，H2、直接相連的第一個原子相同，則比較其以后直接相連的第一個原子相同，則比較其以后原子的原子序數(shù)。原子的原子序數(shù)。例例:注意注意:4.5 含有多個手性碳原子化合物的對映異構(gòu)含有多個手性碳原子化合物的對映

5、異構(gòu) 1.含有兩個不同手性碳原子化合物的對映異構(gòu)含有兩個不同手性碳原子化合物的對映異構(gòu)例：例：2-羥基羥基-3-氯丁二酸氯丁二酸對映體對映體對映體對映體非對映體非對映體不存在對映關(guān)系的立體異構(gòu)體。不存在對映關(guān)系的立體異構(gòu)體。 非對映體之間，比旋光度不同，旋光方向可能相同，非對映體之間，比旋光度不同，旋光方向可能相同，也可能不同。其他物理性質(zhì)均不同。也可能不同。其他物理性質(zhì)均不同。 非對映體的混合物可以用一般的物理方法分開。非對映體的混合物可以用一般的物理方法分開。一般，含有一般，含有n個手性碳原子，個手性碳原子，最多最多可有可有2n 種立體異構(gòu)體。種立體異構(gòu)體。2. 含有兩個相同手性碳原子化合

6、物的立體異構(gòu)含有兩個相同手性碳原子化合物的立體異構(gòu) 內(nèi)消旋體內(nèi)消旋體雖然含有手性碳原子，但卻不是雖然含有手性碳原子，但卻不是手性分子，因而也沒有旋光性的化合物。手性分子，因而也沒有旋光性的化合物。 含有含有一個一個手性碳原子的分子手性碳原子的分子必有手性必有手性 含有含有多個多個手性碳原子的分子手性碳原子的分子不一定不一定都有手性都有手性 所以所以凡是含有手性碳原子的分子都是手性分子凡是含有手性碳原子的分子都是手性分子內(nèi)消旋體內(nèi)消旋體和和外消旋體外消旋體都都沒有旋光性，沒有旋光性，但但本質(zhì)不同本質(zhì)不同: 內(nèi)消旋體內(nèi)消旋體是是單純單純的非手性的非手性分子，不可拆分分子，不可拆分 是兩個對映體的是

7、兩個對映體的，3. 含有三個手性碳原子化合物的立體異構(gòu)含有三個手性碳原子化合物的立體異構(gòu) 例：戊醛糖（例：戊醛糖（CH3OHCHOHCHOHCHOHCHO)八種立體異構(gòu)體，四對對映體八種立體異構(gòu)體，四對對映體 一般，含有一般，含有n個手性碳原子的化合物，個手性碳原子的化合物，可以有可以有2n種旋光異構(gòu)體。種旋光異構(gòu)體。 4.6 環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)對映異構(gòu)對映異構(gòu)順反異構(gòu)順反異構(gòu)環(huán)丙烷：不同取代基環(huán)丙烷：不同取代基環(huán)丙烷：相同取代基環(huán)丙烷：相同取代基1,2-取代取代1,3-取代取代環(huán)丁烷：含有兩個相同的取代基時：環(huán)丁烷：含有兩個相同的取代基時：環(huán)己烷：含有兩個相同的取代基時

8、：環(huán)己烷：含有兩個相同的取代基時：多個不同的手性碳原子多個不同的手性碳原子:可以有可以有2n種旋光異構(gòu)體種旋光異構(gòu)體4.7 不含手性碳原子化合物的對映異構(gòu)不含手性碳原子化合物的對映異構(gòu)丙二烯分子：丙二烯分子：當當1、3 碳原子分別連有不同基團時，分子有手性碳原子分別連有不同基團時，分子有手性螺環(huán)化合物脂環(huán)烯化合物反式大環(huán)烯烴：反式大環(huán)烯烴：聯(lián)苯分子：聯(lián)苯分子：含有其它手性原子化合物的對映異構(gòu)含有其它手性原子化合物的對映異構(gòu)4.8 有機反應(yīng)中的對映異構(gòu)現(xiàn)象有機反應(yīng)中的對映異構(gòu)現(xiàn)象 1.手性碳原子的生成手性碳原子的生成得到外消旋體得到外消旋體已有一個手性碳原子存在已有一個手性碳原子存在:2. 手性合成（不對稱合成）手性合成（不對稱合成） （不對稱合成不對稱合成）不經(jīng)過拆分直接合不經(jīng)過拆分直接合成出具有旋光性的物質(zhì)的方法。成出具有旋光性的物質(zhì)的方法。若反應(yīng)在某種手性條件下進行若反應(yīng)在某種手性條件下進行 旋光性物質(zhì)的混合物旋光性物質(zhì)的混合物生物體內(nèi)的酶催化反應(yīng)生物體內(nèi)的酶催化反應(yīng):4.9 外消旋體的拆分外消旋體的拆分將外消旋體分離成旋光體將外消旋體分離成旋光體 1、機械拆分法、機械拆分法 2、選擇吸附拆分法、選擇吸附拆分法 3、化學拆分法、化學拆分法 4、生物化學拆分法、生物化學拆分法 5、誘導結(jié)晶拆分法、誘