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立 体 异 构.

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1 立 体 异 构

2 碳架异构 构造异构 官能团位置异构 官能团异构 互变异构 异构现象 构象异构 立体异构 顺反异构 对映异构

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4 r-thalidomide s-thalidomide
反应停

5 一. 手性分子与对映异构 手性: 实物与镜象不能叠合的性质。 左右手互为镜象 左手和右手不能叠合

6 手性分子:在立体化学中,不能与镜象叠合的分子叫手性分子。
非手性分子:能与镜象叠合的分子叫非手性分子。 对映异构:具有手性,实物和镜象不能叠合而引起的异构。

7 乙 醇 CH3CH2OH

8 (S)-(+)-乳酸 (R)-(-)-乳酸
以乳酸为例 2-羟基丙酸CH3-CHOH-COOH (S)-(+)-乳酸 (R)-(-)-乳酸 mp 53oC mp 53oC []D=+3.82º [] D= º

9 物理性质:相同,旋光方向相反 对映体 化学性质:一般相同,与手性试剂有关 生理生化活性不同

10 多巴:(-) 多巴:抗震颤麻痹作用, 用于治疗帕金森病
氯霉素:(-) 氯霉素:有生理活性 (+)氯霉素:无生理活性 多巴:(-) 多巴:抗震颤麻痹作用, 用于治疗帕金森病 (+)多巴:无生理活性 S-(-)多巴

11 假如有一个平面可以把分子切开成两部分,而一部分正好是另一部分的镜像,这个平面就是分子的对称面。
二、分子的手性与对称性 对称性因素 1、对称面 假如有一个平面可以把分子切开成两部分,而一部分正好是另一部分的镜像,这个平面就是分子的对称面。 具有对称面的分子与其镜像 能够重合,因而无手性。 丙酸分子的对称面

12 具有对称中心的化合物和它的镜象能够重合,因此不具有手性.
2、对称中心 若分子中有一点P,通过P点画任何直线,如果在离P点等距离的直线两端有相同的原子或基团,则点P称为分子的对称中心。 Cl F H 具有对称中心的化合物和它的镜象能够重合,因此不具有手性. P

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14 结论 手性分子 无对称性因素 非手性分子 有对称性因素

15 1、平面偏振光:只在一个平面上振动的光线。
三、物质的旋光性 1、平面偏振光:只在一个平面上振动的光线。

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17 3.旋光性物质:具有旋光性的物质,也称光活性 分子具有手性是分子具有旋光性的充分必要条件
2. 旋光性:使偏振光振动面发生改变的性质。 3.旋光性物质:具有旋光性的物质,也称光活性 物质。 H COOH CH3 C OH 乳酸(2-羟基丙酸) 分子具有手性是分子具有旋光性的充分必要条件

18 (1)旋光度:旋光性物质使偏振光的振动平面所旋转的角度,通常用α表示,其单位为度 。
4、旋光度和旋光仪 (1)旋光度:旋光性物质使偏振光的振动平面所旋转的角度,通常用α表示,其单位为度 。 旋光方向:顺时针 右旋 用“+”表示 逆时针 左旋 用“-”表示

19 (2)旋光仪:定量测量液体或溶液的旋光程度的仪器。物质旋光度的大小和旋光方向是由旋光仪测定的。
起偏镜 检偏镜

20  []T = c l 比旋光度:盛液管为1分米长,被测物质浓度为1g/mL时物质的旋光度。 []t =
α——由旋光仪测得的旋光度; λ——所用光源的波长; t——测定时的温度; c——溶液的浓度,单位为g·mL-l; l——盛液管的长度,单位为分米。 []t = []T = D c l D-钠光源,波长为589nm 例如:右旋乳酸在室温20℃,以钠光为光源,以水为溶剂的旋光度为右旋3.8度,可记作:右旋乳酸的 [α] D20=+3.8º(水)。 可利用比旋光度测定物质的浓度或鉴定物质的纯度。

21 C* 四、含有一个手性碳原子物质的旋光异构 与四个不同的原子或基团相连的碳原子称为手性碳原子,或不对称碳原子,用C*表示,或用“C※”表示
1、手性碳原子 与四个不同的原子或基团相连的碳原子称为手性碳原子,或不对称碳原子,用C*表示,或用“C※”表示 C*

22 2、费歇尔(Fischer)投影式 透视式 球棍立体模型

23 费歇尔(Fischer)投影式 【规定】 (1)投影时,与手性碳相连横向两个键朝前,竖向两个键向后(“横前竖后”) ,交叉点为手性碳原子。
(2)一般将主碳链放在竖直线上,把命名时编号最小的碳原子放在上端。

24 使用Fischer 投影式的注意事项: 三个不许: (1)费歇尔投影式不可离开平面翻转,否则是其对映体。

25 (2)可以旋转180°,但不能旋转90°或270°。

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27 一个容许 (3)对调任意两个基团的位置,对调偶数次构型不变, 对调奇数次则为原构型的对映体。
在投影式中如果固定其中任何一个基团,而把另外三个基团顺时针或逆时针依次交换位置,则构型不变。

28 五、构型的标记 1、D,L标记法 D-(+)甘油醛 L-(-)甘油醛 D、L与 “+、-” 没有必然的联系 H O D-(+)-甘油醛

29 2、R,S标记法 步骤: 2-丁醇 (R)- A、首先把与手性碳原子相连的四个原子或基团按次序规则排列次序,
B、然后把排列次序最小的放在距观察者最远的地方,再看其它三个基团的排列位置,如果由大到小是顺时针排列的,是R型,逆时针方向是S型。 2-丁醇 (R)-

30 Fischer 投影式: 注意:无论是D,L还是R,S标记方法,都不能通过其标记的构型来判断旋光方向。 平面标记法 中 大 小
COOH COOH H OH HO H CH3 CH3 CH2Cl H HOCH2 Cl HOCH2 Cl H CH2Cl 平面标记法 最小基团在横键上,纸面走向与实际走向相反. R-(-)-乳酸 S-(+)-乳酸 最小基团在竖键上,纸面走向与实际走向相同. S-2,3-二氯丙醇 R-2,3-二氯丙醇 注意:无论是D,L还是R,S标记方法,都不能通过其标记的构型来判断旋光方向。

31 六、含有两个手性碳原子化合物的旋光异构 1、含两个不同手性碳原子的分子 氯代苹果酸 对映体 对映体 非对映体

32 非对映体:构造相同, 构型不同, 相互间不是实物与镜影关系,并且不能重叠的立体异构体。
化学性质:有类似反应,但反应速度不同。 非对映体 物理性质,生理生化性质:不同。 光活异构体数目 = 2n ; (n=不同手性碳原子数)

33 2、含有两个相同手性碳原子的分子 内消旋体(meso):分子内含有平面对称性因素的没有旋光性的立体异构体. 对映体 同一物质
(2R,3R) (2S,3S) (2R,3S) (2S,3R) 内消旋体(meso):分子内含有平面对称性因素的没有旋光性的立体异构体.

34 内消旋(meso)体

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36 七、环状化合物的对映异构 1、含有两个相同手性碳原子的分子 顺反异构体是非对映体的一种特殊类型 内消旋体 mp: 130°C
反式 (+) 异构体 mp:175° 反式 (-) 异构体 mp: 175 ° 非对映体 对映体对 顺反异构体是非对映体的一种特殊类型

37 顺- 1, 2-环丙烷二甲酸

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39 反- 1, 2-环丙烷二甲酸

40 反- 1, 2-环丙烷二甲酸 对映体

41 2、含有两个不同手性碳原子的分子 非对映异构体 非对映异构体 顺式异构体 对映体对 反式异构体 对映体对

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43 八、不含手性碳原子化合物的旋光异构 1、取代丙二烯型分子

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45 C H 3 C H 3 对映体对 不含手性碳原子的化合物也可以具有手性。

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47 2. 取代联苯型分子

48 联苯

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50 对映体对

51 3、螺环类化合物

52 一对对映体


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