5-旋光異構(gòu)資料

1、exitCCOOHOHHCH3CCOOHCH3HOH內(nèi)容提要內(nèi)容提要構(gòu)造異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)碳鏈異構(gòu)碳鏈異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)位置異構(gòu)位置異構(gòu)互變異構(gòu)互變異構(gòu)立體異構(gòu)立體異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)順反異構(gòu)（幾何異構(gòu)）順反異構(gòu)（幾何異構(gòu)）旋光異構(gòu)（光學(xué)異構(gòu)）旋光異構(gòu)（光學(xué)異構(gòu)）構(gòu)型構(gòu)型同分異構(gòu)同分異構(gòu)牛奶發(fā)酵牛奶發(fā)酵肌肉運(yùn)動(dòng)肌肉運(yùn)動(dòng)糖發(fā)酵糖發(fā)酵乳酸乳酸 ：C3H6O3 OHCH3CHCOOH 三種不同來源的乳酸，分子式相同，結(jié)構(gòu)三種不同來源的乳酸，分子式相同，結(jié)構(gòu)式相同，但某些性質(zhì)有差異。例如：使偏振光式相同，但某些性質(zhì)有差異。例如：使偏振光振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的方向不同。振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的方向不同。 光波是一種電磁波

2、，它是依靠光波是一種電磁波，它是依靠振動(dòng)前進(jìn)的，其振動(dòng)方向垂直于前進(jìn)方向。普振動(dòng)前進(jìn)的，其振動(dòng)方向垂直于前進(jìn)方向。普通光是由不同波長的光波組成的。如下圖：通光是由不同波長的光波組成的。如下圖：雙箭頭表示不同波長的光雙箭頭表示不同波長的光可能的振動(dòng)方向。可能的振動(dòng)方向。普通光振動(dòng)示意圖普通光振動(dòng)示意圖 但如果使普通光通過由方解石片組成的但如果使普通光通過由方解石片組成的Nicol棱鏡或由人造偏振片制成的透鏡，那么只棱鏡或由人造偏振片制成的透鏡，那么只有振動(dòng)方向與棱鏡晶軸平行的光才能通過。這有振動(dòng)方向與棱鏡晶軸平行的光才能通過。這種通過棱鏡后只能在一個(gè)平面上振動(dòng)的光稱為種通過棱鏡后只能在一個(gè)平面上

3、振動(dòng)的光稱為（簡稱（簡稱）。）。平面偏振光振動(dòng)示意圖平面偏振光振動(dòng)示意圖 產(chǎn)生偏振光的棱鏡產(chǎn)生偏振光的棱鏡 。 若使偏振光射在第二個(gè)若使偏振光射在第二個(gè)Nicol棱棱鏡上，只有當(dāng)?shù)诙€(gè)棱鏡的晶軸平行于第一個(gè)鏡上，只有當(dāng)?shù)诙€(gè)棱鏡的晶軸平行于第一個(gè)棱鏡的晶軸時(shí)，偏振光才能完全通過，在第二棱鏡的晶軸時(shí)，偏振光才能完全通過，在第二個(gè)棱鏡之后才能看到最大亮度的光。也就是說，個(gè)棱鏡之后才能看到最大亮度的光。也就是說，第二個(gè)棱鏡可以檢驗(yàn)偏振光的振動(dòng)方向第二個(gè)棱鏡可以檢驗(yàn)偏振光的振動(dòng)方向。 普通光和偏振光普通光和偏振光 使偏振光的偏振面發(fā)生改變的性質(zhì)。使偏振光的偏振面發(fā)生改變的性質(zhì)。 具有旋光性質(zhì)的物質(zhì)。具

4、有旋光性質(zhì)的物質(zhì)。 葡萄糖、肌肉運(yùn)動(dòng)和糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸等。葡萄糖、肌肉運(yùn)動(dòng)和糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸等。 對偏振光不發(fā)生影響的物質(zhì)。對偏振光不發(fā)生影響的物質(zhì)。 水、乙醇和丙酮等。水、乙醇和丙酮等。 某種旋光性物質(zhì)使偏振光的偏振面改變的角某種旋光性物質(zhì)使偏振光的偏振面改變的角 度，度， 。 右旋體右旋體 使偏振光的偏振面向右旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)。使偏振光的偏振面向右旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)。 用（用（+）或（）或（d）表示右旋。）表示右旋。 左旋體左旋體 使偏振光的偏振面向左旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)。使偏振光的偏振面向左旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)。 用（用（-）或（）或（l）表示左旋。）表示左旋。測定旋光物質(zhì)測定旋光物質(zhì) 大小和旋轉(zhuǎn)方向的儀器。大小和旋轉(zhuǎn)方

5、向的儀器。 旋光儀示意圖旋光儀示意圖 某物質(zhì)的旋光度因溶液濃度、盛液管長度、某物質(zhì)的旋光度因溶液濃度、盛液管長度、測定溫度、光源波長及溶劑性質(zhì)不同而變。為測定溫度、光源波長及溶劑性質(zhì)不同而變。為比較各種旋光活性物質(zhì)旋光性的大小，必須在比較各種旋光活性物質(zhì)旋光性的大小，必須在一定溫度、一定波長、同種溶劑一定溫度、一定波長、同種溶劑的條件下，用的條件下，用單位濃度、單位盛液管長度的旋光度單位濃度、單位盛液管長度的旋光度比旋比旋光度進(jìn)行量度。光度進(jìn)行量度。 cl或或 dl t= C: g/mll: dmcl或或 dl t= 一般情況下，旋光儀所用的光源是一般情況下，旋光儀所用的光源是鈉光燈，其波長鈉

6、光燈，其波長 =589.3nm ,=589.3nm ,相當(dāng)于相當(dāng)于太陽光譜中的太陽光譜中的 D D 線，若測定溫度為線，若測定溫度為20 20 ，則比旋光度表示為，則比旋光度表示為 。 20 D D 葡萄糖水溶液，使偏振光向右旋轉(zhuǎn)，在葡萄糖水溶液，使偏振光向右旋轉(zhuǎn)，在20時(shí)用鈉光源測其比旋光度為時(shí)用鈉光源測其比旋光度為52.7 ，表示為：，表示為：= + 52.7（水）（水） 20 D D 例如例如例例:肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸 =3.8 ( () )，旋旋糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸 =3.8 ( () )，旋旋牛奶發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸牛奶發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸 =0 ( () ) ？ 手

7、征性手征性 手的特性：實(shí)物和鏡像不能手的特性：實(shí)物和鏡像不能重疊的特性。重疊的特性。 ：人的左、右手分別與自己的鏡像不能人的左、右手分別與自己的鏡像不能重疊，且二者具有互為實(shí)物和鏡像不能重疊的重疊，且二者具有互為實(shí)物和鏡像不能重疊的關(guān)系。關(guān)系。 手性和對映體手性和對映體 不能相互疊合，但互為鏡象。不能相互疊合，但互為鏡象。 互為鏡象的兩種構(gòu)型的分子稱為對映異構(gòu)體?；殓R象的兩種構(gòu)型的分子稱為對映異構(gòu)體。 與其鏡象不能疊合的分子稱手性分子與其鏡象不能疊合的分子稱手性分子 與自己的鏡像不能重疊的與自己的鏡像不能重疊的分子，也稱為分子，也稱為。 1848年，法國科學(xué)家年，法國科學(xué)家Pasteur發(fā)現(xiàn)

8、無旋光活發(fā)現(xiàn)無旋光活性的酒石酸鈉銨晶體是兩種晶形的混合物，它性的酒石酸鈉銨晶體是兩種晶形的混合物，它們之間的關(guān)系類似于兩種石英晶體，具有手征們之間的關(guān)系類似于兩種石英晶體，具有手征性，且互為實(shí)物和鏡像不能重疊。用鑷子將這性，且互為實(shí)物和鏡像不能重疊。用鑷子將這兩種晶體分開，分別溶于水，二者均有旋光活兩種晶體分開，分別溶于水，二者均有旋光活性，測得比旋光度大小相等，方向相反。性，測得比旋光度大小相等，方向相反。 Pasteur由晶體的外形聯(lián)想到酒石酸鈉銨由晶體的外形聯(lián)想到酒石酸鈉銨的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，認(rèn)為物質(zhì)的旋光活性是由于分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，認(rèn)為物質(zhì)的旋光活性是由于分子中原子或基團(tuán)的排列不對稱，即分子有手

9、性的中原子或基團(tuán)的排列不對稱，即分子有手性的緣故。并明確指出，結(jié)構(gòu)式相同的兩種物質(zhì)旋緣故。并明確指出，結(jié)構(gòu)式相同的兩種物質(zhì)旋光活性的差異是由于分子中的原子或基團(tuán)在空光活性的差異是由于分子中的原子或基團(tuán)在空間的排列不同而引起的。間的排列不同而引起的。 然而對于兩種來源不同的乳酸，要想證明然而對于兩種來源不同的乳酸，要想證明旋光活性的差異是由于分子中的原子或基團(tuán)在旋光活性的差異是由于分子中的原子或基團(tuán)在空間的排列不同而引起的，就必須先證實(shí)它們空間的排列不同而引起的，就必須先證實(shí)它們的結(jié)構(gòu)相同。德國科學(xué)家的結(jié)構(gòu)相同。德國科學(xué)家 Wislisennus 利用利用10年的時(shí)間證實(shí)了肌肉運(yùn)動(dòng)和糖發(fā)酵產(chǎn)生的

10、乳年的時(shí)間證實(shí)了肌肉運(yùn)動(dòng)和糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸結(jié)構(gòu)式確實(shí)相同酸結(jié)構(gòu)式確實(shí)相同2-羥基丙酸。羥基丙酸。CH3CHCOOHOH在空間的兩種排列在空間的兩種排列 由此得出結(jié)論：如果分子在結(jié)構(gòu)上是相由此得出結(jié)論：如果分子在結(jié)構(gòu)上是相同的，但旋光活性不同，那么這種差別就只可同的，但旋光活性不同，那么這種差別就只可能是原子或基團(tuán)在空間的排布不同，而且這兩能是原子或基團(tuán)在空間的排布不同，而且這兩種空間排列都是不對稱的。也就是說，其分子種空間排列都是不對稱的。也就是說，其分子具有手性。如果這兩種不同的排布互為實(shí)物和具有手性。如果這兩種不同的排布互為實(shí)物和鏡像不能重疊，那么所對應(yīng)的兩種物質(zhì)彼此間鏡像不能重疊，那么所

11、對應(yīng)的兩種物質(zhì)彼此間比旋光度大小相等、方向相反。因而：比旋光度大小相等、方向相反。因而： 二維結(jié)構(gòu)相同，原子或基團(tuán)二維結(jié)構(gòu)相同，原子或基團(tuán)在空間排列為不對稱在空間排列為不對稱分子有手性分子有手性 物質(zhì)有旋光活性物質(zhì)有旋光活性立體異構(gòu)現(xiàn)象：旋光異構(gòu)現(xiàn)象立體異構(gòu)現(xiàn)象：旋光異構(gòu)現(xiàn)象旋光異構(gòu)體旋光異構(gòu)體 平面偏振光可以看作是由兩種圓偏振光平面偏振光可以看作是由兩種圓偏振光合成的，這兩種圓偏振光都以光前進(jìn)方向?yàn)檩S合成的，這兩種圓偏振光都以光前進(jìn)方向?yàn)檩S呈螺旋狀傳播，其中：右手螺旋形呈螺旋狀傳播，其中：右手螺旋形右旋圓右旋圓偏振光，左手螺旋形偏振光，左手螺旋形左旋圓偏振光。二者左旋圓偏振光。二者互為實(shí)物與

12、鏡像不能重疊的關(guān)系，其光強(qiáng)度和互為實(shí)物與鏡像不能重疊的關(guān)系，其光強(qiáng)度和在真空中的傳播速度相等。在真空中的傳播速度相等。 當(dāng)偏振光通過一個(gè)分子對稱的介質(zhì)時(shí)，兩當(dāng)偏振光通過一個(gè)分子對稱的介質(zhì)時(shí)，兩種圓偏振光受到分子的作用相同，以相同的速種圓偏振光受到分子的作用相同，以相同的速度通過這種介質(zhì)，偏振光原來的偏振面不變，度通過這種介質(zhì)，偏振光原來的偏振面不變，即對稱分子無旋光活性。如果偏振光通過由手即對稱分子無旋光活性。如果偏振光通過由手性分子組成的介質(zhì)，則右旋圓偏振光從右邊接性分子組成的介質(zhì)，則右旋圓偏振光從右邊接近分子，左旋圓偏振光從左邊接近分子，由于近分子，左旋圓偏振光從左邊接近分子，由于分子的不

13、對稱性，這兩種圓偏振光所遇到的基分子的不對稱性，這兩種圓偏振光所遇到的基團(tuán)不同，不同基團(tuán)的極化度不相同，所以兩種團(tuán)不同，不同基團(tuán)的極化度不相同，所以兩種圓偏振光的折射率不同，即兩種圓偏振光經(jīng)過圓偏振光的折射率不同，即兩種圓偏振光經(jīng)過手性分子時(shí)所遇到的阻力不同，從而使二者傳手性分子時(shí)所遇到的阻力不同，從而使二者傳播的速度不同。播的速度不同。 例如，一束平面偏振光在右旋光活性的物例如，一束平面偏振光在右旋光活性的物質(zhì)中傳播，其右旋圓偏振光比左旋圓偏振光傳質(zhì)中傳播，其右旋圓偏振光比左旋圓偏振光傳播的速度快，于是在通過這種物質(zhì)之后，透射播的速度快，于是在通過這種物質(zhì)之后，透射出來的兩種圓偏振光重新組合

14、成的平面偏振光出來的兩種圓偏振光重新組合成的平面偏振光的偏振面就向右旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度。的偏振面就向右旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度。 sp3雜化的碳原子所連的雜化的碳原子所連的 4 個(gè)基團(tuán)不相同個(gè)基團(tuán)不相同：C* 。例如：。例如： sp3雜化的手征性碳原子位于正四面體的雜化的手征性碳原子位于正四面體的中心，所連的中心，所連的 4個(gè)不相同的基團(tuán)指向四面體的個(gè)不相同的基團(tuán)指向四面體的 4個(gè)頂點(diǎn)，因而在空間有兩種不同的排列方式，個(gè)頂點(diǎn)，因而在空間有兩種不同的排列方式，得到兩種旋光異構(gòu)體。得到兩種旋光異構(gòu)體。*OHCH3CHCOOH 這兩種排列方式彼此間的關(guān)系是實(shí)物和鏡這兩種排列方式彼此間的關(guān)系是實(shí)物和鏡像不能重疊的關(guān)

15、系，即右旋體（肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生像不能重疊的關(guān)系，即右旋體（肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸）和左旋體（糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸）。如的乳酸）和左旋體（糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸）。如果果 4個(gè)基團(tuán)在同一平面上，則不可能產(chǎn)生不同個(gè)基團(tuán)在同一平面上，則不可能產(chǎn)生不同的空間排列，也就不會(huì)有旋光異構(gòu)現(xiàn)象。所以的空間排列，也就不會(huì)有旋光異構(gòu)現(xiàn)象。所以四面體學(xué)說對于立體化學(xué)的發(fā)展有著極為重要四面體學(xué)說對于立體化學(xué)的發(fā)展有著極為重要的貢獻(xiàn)。的貢獻(xiàn)。 如果兩個(gè)旋光異構(gòu)體互為實(shí)物和鏡像不能如果兩個(gè)旋光異構(gòu)體互為實(shí)物和鏡像不能重疊的關(guān)系重疊的關(guān)系。例如，肌肉運(yùn)動(dòng)。例如，肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸和糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸就是一對對映產(chǎn)生的乳酸和糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸就是

16、一對對映體。一對對映體比旋光度相等，方向相反。體。一對對映體比旋光度相等，方向相反。*OHCH3CHCOOH肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸：=3.8，旋體旋體糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸 ： =3.8，旋體旋體 一對對映體一對對映體 C*?HOOC CH CH COOH OHOH*COOHNO2O2NHOOCCOOHNO2O2NHOOC 對稱因素包括：對稱面、對稱中心、對稱對稱因素包括：對稱面、對稱中心、對稱軸等。但對大多數(shù)有機(jī)物特別是鏈狀化合物，軸等。但對大多數(shù)有機(jī)物特別是鏈狀化合物，只要根據(jù)分子中是否存在只要根據(jù)分子中是否存在就可以判斷分就可以判斷分子是否有手性。子是否有手性。

17、充分必要條件：分子為不對稱分子。充分必要條件：分子為不對稱分子。（怎樣判斷不對稱？只要理解對稱就可以了怎樣判斷不對稱？只要理解對稱就可以了）分子對稱因素：對稱中心、對稱面、對稱軸。分子對稱因素：對稱中心、對稱面、對稱軸。 怎樣判斷一個(gè)分子為手性分子怎樣判斷一個(gè)分子為手性分子? ?即：即： 怎樣判斷一個(gè)化合物是否存在旋光異構(gòu)怎樣判斷一個(gè)化合物是否存在旋光異構(gòu)? ?思考思考: :結(jié)論：有對稱中心的分子，結(jié)論：有對稱中心的分子，實(shí)物和鏡像能重疊，實(shí)物和鏡像能重疊，無手性，無對映異無手性，無對映異構(gòu)體。構(gòu)體。 分子中有一點(diǎn)分子中有一點(diǎn) p ，若在離，若在離 p 等距離的兩端有相同的原子，等距離的兩端有

18、相同的原子，則則 p 點(diǎn)為該分子的對稱中心。點(diǎn)為該分子的對稱中心。（i）1.1.對稱中心對稱中心：( )2.2.對稱面對稱面: : 若有一個(gè)平面能將分子切成兩部分若有一個(gè)平面能將分子切成兩部分, ,其中其中一部分正好是另一部分的鏡像，一部分正好是另一部分的鏡像，這個(gè)平面就是這個(gè)分子的對稱面。這個(gè)平面就是這個(gè)分子的對稱面。設(shè)想分子中有一條直線，當(dāng)分子以設(shè)想分子中有一條直線，當(dāng)分子以此直線為軸旋轉(zhuǎn)此直線為軸旋轉(zhuǎn)360360 /n/n（n n為正整為正整數(shù)）后，得到的分子與原來的分子數(shù)）后，得到的分子與原來的分子相同，這條直線就是相同，這條直線就是n n重對稱軸。重對稱軸。3.3.對稱軸對稱軸：(c

19、) 有對稱面有對稱面分子為對稱分子分子為對稱分子無手性無手性基團(tuán)在空間只有一種排列基團(tuán)在空間只有一種排列無旋光異構(gòu)現(xiàn)象無旋光異構(gòu)現(xiàn)象CH3CCOOHCH3OH對稱面對稱面對稱軸對稱軸注意：對稱軸不能作為分子有無手性的判據(jù)。注意：對稱軸不能作為分子有無手性的判據(jù)。對稱軸對稱軸旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)1800 判斷一個(gè)分子有無手性，一般只要判斷判斷一個(gè)分子有無手性，一般只要判斷這個(gè)分子有無這個(gè)分子有無 、i i 。若既沒有。若既沒有 又沒有又沒有i i ，則這個(gè)分子有手性，有對映異構(gòu)體，則這個(gè)分子有手性，有對映異構(gòu)體，有旋光性。若分子有有旋光性。若分子有 或或i i ，則這個(gè)分則這個(gè)分子無手性。子無手性。大結(jié)論：

20、大結(jié)論： 分子式、結(jié)構(gòu)式相同，含一個(gè)手性碳原子分子式、結(jié)構(gòu)式相同，含一個(gè)手性碳原子旋光異構(gòu)體總數(shù)旋光異構(gòu)體總數(shù) = 2一對對映體，構(gòu)型相反一對對映體，構(gòu)型相反比旋光度大小相等，方向相反比旋光度大小相等，方向相反一對對映體的一對對映體的等量混合等量混合。CH3CHCOOHOH在空間的兩種排列在空間的兩種排列 例如，例如，牛奶發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸就是牛奶發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸就是旋體旋體（肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸）和肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸）和旋體（糖發(fā)酵產(chǎn)生旋體（糖發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸）等量混合所得到的的乳酸）等量混合所得到的。 外消旋體表示為：外消旋體表示為：()-或或- ， = 0，外消，外消旋體不同于一般的混合物，有固定

21、的物理常數(shù)旋體不同于一般的混合物，有固定的物理常數(shù)。例如，。例如，()-乳酸，乳酸，m.p.=16.8，( )-乳酸和乳酸和( )-乳酸乳酸 m.p.=25.8。 CCCOOHCOOHOHHHCH3HOH3C透視式透視式球棒模型球棒模型費(fèi)歇爾投影式費(fèi)歇爾投影式規(guī)定：碳鏈放在豎直方向，將碳鏈中編號為規(guī)定：碳鏈放在豎直方向，將碳鏈中編號為 1 的的C放在放在 豎線上方，手性豎線上方，手性C原子放在紙平面上用字表示，原子放在紙平面上用字表示， 豎線表示在紙平面后方，橫線表示在紙平面前方。豎線表示在紙平面后方，橫線表示在紙平面前方。 即：即：橫前豎后橫前豎后 其他基團(tuán)放在橫線兩端其他基團(tuán)放在橫線兩端

22、編號編號 將手性將手性C放在放在 +字心上字心上 將將1號號C放在豎線上方放在豎線上方 和和C*相連的另一相連的另一C基團(tuán)放在豎線下方基團(tuán)放在豎線下方 畫畫 + 字字方法方法OHCH3CH3COOHCOOHHOHHFescher投影式投影式球棒模型球棒模型 D/L標(biāo)記法標(biāo)記法 一對對映體的兩種乳酸，其右旋體和左旋一對對映體的兩種乳酸，其右旋體和左旋體的構(gòu)型究竟是哪一種？這在體的構(gòu)型究竟是哪一種？這在19511951年前無法解年前無法解決，即不知道這兩種構(gòu)型的真實(shí)空間排列。為決，即不知道這兩種構(gòu)型的真實(shí)空間排列。為了區(qū)別這二者，必須有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，才不了區(qū)別這二者，必須有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，才不至

23、于引起混亂。至于引起混亂。1906年，年，Rosanoff 從甘油醛與從甘油醛與糖的關(guān)系出發(fā)，建議以甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)，并糖的關(guān)系出發(fā)，建議以甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)，并規(guī)定規(guī)定（ ）、（）、（ ）甘油醛的構(gòu)型為）甘油醛的構(gòu)型為HHHOCHOCHOCH2OHCH2OHOHD( ( )-)-甘油醛甘油醛 L( ( )-)-甘油醛甘油醛 于是，通過一系列不改變手性碳構(gòu)型的化于是，通過一系列不改變手性碳構(gòu)型的化學(xué)反應(yīng)，就可將其它旋光性物質(zhì)的分子構(gòu)型與學(xué)反應(yīng)，就可將其它旋光性物質(zhì)的分子構(gòu)型與該標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來。例：該標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來。例：D( ( )-)-乳酸乳酸 OHCH2OHCOOHHOHCHOCH2OHOHOHCH3CO

24、OHHHD( )- -甘油醛甘油醛D( )- -甘油酸甘油酸 以甘油醛為相對標(biāo)準(zhǔn)，所表示的旋光性物以甘油醛為相對標(biāo)準(zhǔn)，所表示的旋光性物質(zhì)的分子構(gòu)型質(zhì)的分子構(gòu)型相對構(gòu)型。相對構(gòu)型。 由由D( )- -甘油醛通過不使構(gòu)型改變的一系甘油醛通過不使構(gòu)型改變的一系列化學(xué)反應(yīng)而衍生得到的旋光性物質(zhì)的分子構(gòu)列化學(xué)反應(yīng)而衍生得到的旋光性物質(zhì)的分子構(gòu)型型 D- -構(gòu)型。構(gòu)型。 同樣，由同樣，由L( ( )-)-甘油醛衍生得到的旋光性甘油醛衍生得到的旋光性物質(zhì)的分子構(gòu)型物質(zhì)的分子構(gòu)型 L- -構(gòu)型。構(gòu)型。D( ( )-)-甘油醛甘油醛 L( ( )-)-甘油醛甘油醛 D( ( )-)-乳酸乳酸 L( ( )-)-

25、乳酸乳酸HHHOCHOCHOCH2OHCH2OHOHOHCH3CH3COOHCOOHHOHH 兩種來源不同的乳酸，其兩種來源不同的乳酸，其( ( ) )、( ( ) )是旋光是旋光儀測出來的，儀測出來的， D- -、L- -構(gòu)型是以構(gòu)型是以( ( ) )、( ( )-)-甘油甘油醛為相對標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的，二者間無任何關(guān)系，醛為相對標(biāo)準(zhǔn)衍生出來的，二者間無任何關(guān)系，是兩個(gè)完全不同的概念。是兩個(gè)完全不同的概念。 但是，但是，D/L命名法只適應(yīng)于和甘油醛結(jié)構(gòu)類命名法只適應(yīng)于和甘油醛結(jié)構(gòu)類似的其它化合物，如糖和氨基酸類。如果結(jié)構(gòu)似的其它化合物，如糖和氨基酸類。如果結(jié)構(gòu)上與甘油醛沒有相似之處，用不同的原子

26、或基上與甘油醛沒有相似之處，用不同的原子或基團(tuán)類比，則同一種化合物可能確定為團(tuán)類比，則同一種化合物可能確定為D- -或或L- -構(gòu)構(gòu)型，從而引起混亂。型，從而引起混亂。 / 標(biāo)記法標(biāo)記法 1951年，年，Bijvoet用用x-射線衍射法測定了右射線衍射法測定了右旋酒石酸銣鉀的構(gòu)型，發(fā)現(xiàn)以甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)而旋酒石酸銣鉀的構(gòu)型，發(fā)現(xiàn)以甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)而確定的構(gòu)型恰好與其真實(shí)構(gòu)型相符，從此由相確定的構(gòu)型恰好與其真實(shí)構(gòu)型相符，從此由相對構(gòu)型標(biāo)準(zhǔn)推出的所有旋光性物質(zhì)的分子構(gòu)型對構(gòu)型標(biāo)準(zhǔn)推出的所有旋光性物質(zhì)的分子構(gòu)型就成為絕對構(gòu)型。就成為絕對構(gòu)型。 系統(tǒng)命名法用以系統(tǒng)命名法用以“基團(tuán)順序基團(tuán)順序”原則為基礎(chǔ)的原則

27、為基礎(chǔ)的/ 命名法命名絕對構(gòu)型。命名法命名絕對構(gòu)型。：Retus （拉丁文，右）（拉丁文，右）：Sinister（拉丁文，左）（拉丁文，左） R/S標(biāo)記法標(biāo)記法：OH COOH CH3 H3124123從距離從距離 4 最遠(yuǎn)處觀察：最遠(yuǎn)處觀察：1 2 3 4順時(shí)針：順時(shí)針： -1234反時(shí)針：反時(shí)針： -D( ( )-)-甘油醛甘油醛 L( ( )-)-甘油醛甘油醛123HHHOCHOCHOCH2OHCH2OHOH基團(tuán)優(yōu)先次序基團(tuán)優(yōu)先次序OHCH3CH3COOHCOOHHOHHD(-)-(-)-乳酸乳酸 - -順時(shí)針順時(shí)針反時(shí)針反時(shí)針L(+)-(+)-乳酸乳酸 - -ClCH3OCH3HOHC

28、2H5CH CH2H( )- -氯乙基甲醚氯乙基甲醚( )-1-戊烯戊烯-3-醇醇( )-2-氨基丙酸氨基丙酸( )-3-甲基甲基-1-戊烯戊烯 HNH2H3C COOH HH3 HH CC C2HC25順時(shí)針順時(shí)針反時(shí)針反時(shí)針 一對對映體手性碳的構(gòu)型必然相反。同樣一對對映體手性碳的構(gòu)型必然相反。同樣，對乳酸的一對對映體來說，其，對乳酸的一對對映體來說，其( ( ) )、( ( ) )是旋是旋光儀測出來的，其構(gòu)型是光儀測出來的，其構(gòu)型是x-射線衍射法測出來射線衍射法測出來的，與相對構(gòu)型恰好一致，而的，與相對構(gòu)型恰好一致，而 - -、 - -是根據(jù)是根據(jù)命名規(guī)則判斷出來的。命名規(guī)則判斷出來的。(

29、+)(- -) D- -、L- - - -、 - -之間沒有任何必然的聯(lián)系。之間沒有任何必然的聯(lián)系。 為了能正確命名旋光異構(gòu)體的構(gòu)型，必須為了能正確命名旋光異構(gòu)體的構(gòu)型，必須掌握正確書寫掌握正確書寫Fescher投影式的規(guī)則。此外，了投影式的規(guī)則。此外，了解一些規(guī)律也有助于判斷構(gòu)型。解一些規(guī)律也有助于判斷構(gòu)型。 Fescher投影式在紙平面上轉(zhuǎn)動(dòng)投影式在紙平面上轉(zhuǎn)動(dòng)90或或90的奇數(shù)倍，所得構(gòu)型的奇數(shù)倍，所得構(gòu)型。例：。例： - - - - 90HCOOHCH3OHHCOOHCH3OH Fescher投影式在紙平面上轉(zhuǎn)動(dòng)投影式在紙平面上轉(zhuǎn)動(dòng)9090的偶數(shù)的偶數(shù)倍，所得構(gòu)型倍，所得構(gòu)型。例：。例

30、：180 - - - - OHCH3COOHHHHOCOOHCH3 將將Fescher投影式的投影式的 C*任意兩個(gè)原子或任意兩個(gè)原子或基團(tuán)對調(diào)，基團(tuán)對調(diào)， C*構(gòu)型構(gòu)型。例：。例：OHCH3COOHHOHHCOOHCH3- - - - 將將Fescher投影式的投影式的 C*任意任意 3 個(gè)原子或基團(tuán)個(gè)原子或基團(tuán)按一定方向依次調(diào)換位置，按一定方向依次調(diào)換位置， C*構(gòu)型構(gòu)型。例：。例： - - - - HOHCH3COOHHCH3OHCOOHHCH3OHCOOH- -HC2H5BrCH3BrHCH3C2H5BrCH3HC2H5CH3BrC2H5HabcdS-2-溴丁烷溴丁烷 S- S- R-

31、 用用 R、S 命名法命名化合物命名法命名化合物a，并指出其余化合物，并指出其余化合物 b、c、d 與與 a 的關(guān)系（指同一物或?qū)τ钞悩?gòu)體）的關(guān)系（指同一物或?qū)τ钞悩?gòu)體）2,3,4- -二羥基丁醛二羥基丁醛-HCH2CHCHCHOOHOHOH*23-H基團(tuán)優(yōu)先次序：基團(tuán)優(yōu)先次序：C2:-OH -CHO -CH(OH)CH2OH C3:-OH -CH(OH)CHO -CH2OH C(2 ,3 )B(2 ,3S)D (2 ,3 )A(2 ,3 )CHOOHHOH HCH2OHCHOHHOHHOCH2OHCHOHHOOHHCH2OHCHOOHHHHOCH2OH一對對映體一對對映體一對對映體一對對映體

32、 3. 3.兩對對映體之間，彼此兩兩互為兩對對映體之間，彼此兩兩互為。 4. 4.分子式、結(jié)構(gòu)式相同，含分子式、結(jié)構(gòu)式相同，含n n個(gè)不相同手性碳個(gè)不相同手性碳原子原子旋光異構(gòu)體總數(shù)旋光異構(gòu)體總數(shù) =2n 1. 1.分子式、結(jié)構(gòu)式相同，含兩個(gè)不相同手性分子式、結(jié)構(gòu)式相同，含兩個(gè)不相同手性碳原子碳原子旋光異構(gòu)體總數(shù)旋光異構(gòu)體總數(shù)= = 22 =4=4。 2. 2.兩對對映體，兩對對映體，A A與與B B是一對對映體，是一對對映體，C C與與D D是是一對對映體。一對對映體。A A與與B B或或C C與與D D分別等量混合組成兩分別等量混合組成兩種外消旋體。種外消旋體。結(jié)論：結(jié)論：-H基團(tuán)優(yōu)先次序

33、：基團(tuán)優(yōu)先次序：C2:-OH -COOH -CH(OH)COOH C3:HOOC CH CH COOH OHOH*23COOHOHHOCOOHHHHHCOOHOH HOCOOHA(2 ,3 )C(2 ,3 )B(2 ,3 ) 一對對映體一對對映體內(nèi)消旋體（內(nèi)消旋體（meso-）COOH HOHCOOHHHOCOOH OHHCOOHHOHD(2 ,3 ) 3. 3.一對對映體一對對映體(A(A與與B)B)和內(nèi)消旋體和內(nèi)消旋體(C(C或或D)D)之間之間，彼此兩兩，彼此兩兩(A(A與與C C或或B B與與C)C)互為非對映體?；榉菍τ丑w。 1. 1.分子式、結(jié)構(gòu)式相同，含兩個(gè)相同手性碳分子式、結(jié)

34、構(gòu)式相同，含兩個(gè)相同手性碳原子原子旋光異構(gòu)體總數(shù)旋光異構(gòu)體總數(shù)=3。2.2.一對對映體一對對映體(A(A與與B)B)和一個(gè)內(nèi)消旋體和一個(gè)內(nèi)消旋體( (C C或或D)D)。4.A4.A與與B B等量混合組成一種外消旋體。等量混合組成一種外消旋體。結(jié)論：結(jié)論：COOHOHOHCH2OHHH()-2,3,4-三羥基丁酸三羥基丁酸給下列化合物命名：給下列化合物命名：寫出寫出: ()-3-氨基氨基-2-丁醇的結(jié)構(gòu)式丁醇的結(jié)構(gòu)式CH3CH3H HNH2HO23CH3CH3HHOHH2N23CH3CH3OHNH2HH23CH3CH3OHNH2HH23 1,2-環(huán)丙基二甲酸環(huán)丙基二甲酸 3種構(gòu)型種構(gòu)型COOHHHHOOCCOOHHOOCCOOHHOOCHHHH- - -CCCababSPSP2SP2COOHNO2O2NHOOCCOOHNO2O2NHOOC 對分子式相同、結(jié)構(gòu)式相同，互為實(shí)物和對分子式相同、結(jié)構(gòu)式相同，互為實(shí)物和鏡像不能重疊的一對對映體來說，二者都鏡像不能重疊的一對對映體來說，二者都是手是手性分子，但在非手性條件下二者的理化性質(zhì)完性分子，但在非手性條件下二者的理化性質(zhì)完全相同，沒有手征性，只有在手性條件下其手全相同，沒有手征性，只有在手性條件下其手征性才能表現(xiàn)出來。征性才能表現(xiàn)出來。 一對對映體就好比是兩個(gè)螺紋相反的螺絲一對對映體就好比