Chapter 5 Enantiomerism

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1 Chapter 5 Enantiomerism

2 同分异构现象： 碳链异构 构造异构 位置异构 官能团异构 顺反异构 构型异构 立体异构 对映异构 构象异构

3 一、Enantiomer and Chirality
1、对映异构体 若两个分子互为镜像，但不能完全重合，则它们是一对对映异构体。 2、手性 左、右手互为镜像，但不能完全重合，这种性质叫做手性。

4 3、手性分子 手性分子一定存在对映异构体。

5 二、The judgement of Chirality
①与其镜像能否重合 （重合：非手性，不重合：手性）

6 ②有无对称因素 （有：非手性，无：手性） 对称面 对称因素: 对称中心

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9 ③利用手性碳原子来判断分子是否具有手性 含有1个手性碳原子的分子一定是手性分子。 含有多个手性碳原子的分子不一定是手性分子。

10 Chiral carbon atom: 连有4个不相同的原子或原子团的碳原子。用“C* ”表示。 P80页,问题5-1

11 无手性碳原子的分子也可能是手性分子

12 三、Optical activity 1、平面偏振光

13 2、旋光性和旋光度 影响旋光度(α)的因素： 溶液的本性；溶液的浓度；旋光管的长度；外界温度；光源的波长。

14 3、比旋光度（[α]tD） 当测定条件一定时，每个旋光性物质有一个固定的旋光度。该旋光度叫比旋光度[α]tD 比旋光度是旋光性物质的一个重要的物理常数。

15 4、旋光性物质 顺时针旋转：右旋 （用“+”表示） 逆时针旋转：左旋 （用“-”表示） “手性” = “旋光性”

16 手性分子一定存在对映异构体 右旋体 左旋体 一对对映异构体的旋光方向相反，但旋光角度相同。 对映异构体也叫“旋光异构体”

17 四、Representation of Enantiomers
透视式

18 Fischer投影式

19 Fischer投影式书写规则： ① 用“+”符号表示手性碳原子。
② 主链直立，编号小的原子或原子团位于上面，手性碳原子的另两个基团处于横向。 ③ 横前竖后

20 写出Fischer投影式 CH3CHCOOH OH

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22 (CH3)2CHCHCH=CH2 CH3

23 五、Specification of Configurations of Enantiomers
1、D/L相对构型标记法 以甘油醛为标准，手性碳原子上的-OH在右边为D型，-OH在左边为L型。

24 D/L相对构型的判别： 与甘油醛比较，在Fischer投影式中，若手性碳原子上的取代基在右边，为D型，在左边为L型。 D-乳酸 L-乳酸

25 D-丙氨酸 L-丙氨酸

26 D/L相对构型标记法常用在糖类和氨基酸的命名中。
在糖类中，看编号最大的手性碳原子上的-OH，在右边为D型，在左边为L型。 D-葡萄糖 D-果糖

27 D/L相对构型具有局限性

28 2、R/S绝对构型标记法 （观察透视式）的规则 ①根据基团次序规则，排列手性碳原子上4个基团的顺序。 ②把最小的基团放在离眼睛最远处。
③余下的3个基团从大到小旋转。 逆时针：“S”型

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30 （观察Fischer投影式）的规则 ①当最小基团在竖键上时，（在后面） 顺时针：“R”型 余下的3个基团从大到小旋转。 逆时针：“S”型 ②当最小基团在横键上时，（在前面） 顺时针：“S”型 余下的3个基团从大到小旋转。 逆时针：“R”型

31 S- 2-氯丙酸 S- 3-苯-2-溴丙醛

32 R型 R型 S型 R型 S型

33 R型 S型

34 S型 R型

35 R型 R型

36 注意: D/L构型与R/S构型之间无关系 D/L、R/S构型与分子的右旋（+）或左旋（-）之间无关系

37 六、含2个或多个手性碳原子的化合物 1、手性碳原子不同的化合物 HOOC-CH-CH-COOH OH Cl * 2-羟基-3-氯丁二酸

38 S R S R R S R S B C D A （有4个立体异构体）

39 A 与 B: 是一对对映异构体 C 与 D: 是一对对映异构体 A 与 C、D: 为非对映异构体 B 与 C、D: 为非对映异构体 对于含有n个手性碳原子的化合物，最多有2n个立体异构体,最多有2n-1对对映异构体。

40 外消旋体： 一对对映异构体的等量混合物。 外消旋体的旋光度为零，无旋光性。

41 2、手性碳原子相同的化合物 HOOC-CH-CH-COOH OH * 2，3-二羟基丁二酸 （酒石酸）

42 B C D A A 与 B: 是同一物质. C 与 D: 是一对对映异构体 A 、B与 C: 为非对映异构体
R S R S S S R R B C D A A 与 B: 是同一物质. C 与 D: 是一对对映异构体 A 、B与 C: 为非对映异构体 A 、B与 D: 为非对映异构体

43 该分子中存在对称面，因而不是手性分子，无旋光性，无对映异构体。

44 内消旋体： 含多个手性碳原子的非手性分子。 外消旋体：（混合物） 内消旋体：（纯净物）

45 七、对映异构体的性质 物理性质: (基本相同) (旋光方向相反) 化学性质: (基本相同) 生物活性: (不同)

46 八、外消旋体的拆分： 机械拆分法 选择吸附拆分法 化学拆分法 酶拆分法

47 Stereoisomerism is shown by isomers having the same molecular formula and the same constitution but different spatial arrangements. Isomers that are mirror images of each other but are not superimposable are called enantiomers. This type of isomerism is called enantiomerism. Enantiomerism is a form of stereoisomerism.

48 Learn some important terminologies: Enantiomers, Chiral molecule, Chiral carbon atom, Optical activity, Specific rotation, Diastereoisomers. The general representation of enantiomer is Fischer projection. There are two kinds of specifications of configuration of enantiomers. One is the D/L system, and another is the R/S system.

49 Stereoisomers with one chiral carbon atom can only exist as a pair of enantiomers. The maximum number of stereoisomers for a structure with n different chiral carbon atoms is 2n. Stereoisomers with two identical chiral carbon atoms have three isomers: a pair of enantiomers and a diastereoisomer. Some molecules without chiral carbon atoms also have enantiomers.

50 Exercises：（Page 94） 补做习题: (P171) 12 (P185) 6 1、（1）（3） 2、氯霉素
3、（2）（4）（6） 5、（2）（4） 6、（3） 8、 补做习题: (P171) (P185) 6