中南大学《有机化学》课件——对映异构.ppt

第五章 对映异构一、手性和对称性 二、具有一个手性中心的对映异构 三、 构型和命名法四、 具有两个手性中心的对映异构五、 手性中心的产生六、 不含手性中心化合物的对映异构七、 对映异构在研究反应机理中的应用1. 不对称碳：饱和碳原子上连有互不相同 的四个原子或原子团，用*表示2. 手性：如果物质的分子和它的镜像不能 重合，和我们的左右手相像，那么把物质 的这种特征称为手性3. 手性分子：凡与自身镜像不能手性的分 子4. 对映体：互为镜像关系，但不能完全重 合的一对异构体，互为对映体他都具有 旋光性一、手性和对称性化合物分子中的一个碳原子与四个不同的原子 相连时，这个化合物的空间可能有两种不同排 列，例如：以上两个分子在空间不能重叠，它们并不是同一种化合物，这两 个构型不同的化合物之间的差别在于对平面偏振光的不同影响光是一种电磁波，它振动着前进，振动方向垂直 于前进方向平面偏振光普通光只在一个平面上振动，这种光就是 平面偏振光平面偏振光普通光在所有可能的平面上振动在盛液管中放入旋 光性物质后，偏振光将发 生偏转能使偏振光向右旋转的，称为右旋化合 物，用(+) 表示； 能使偏振光向左旋转的，称为 左旋化合物，用(-) 表示。

旋光仪示意图α: 旋光仪的旋光度 ρB: 质量浓度(g/ml)l: 盛液管的长度Tt: 测定时的温度λ: 光源的波长偏振光旋转的角度α称为旋光度旋 光度α与盛液管的长度、溶液的浓度、光 源的波长、测定时的温度、所用的溶剂的 关系通常用比旋光度[α]来表示物质的 旋光属性公式如下：二、具有一个手性中心的对映异构1 1、构型的表示方法－、构型的表示方法－FischerFischer投影式投影式画投影式时，习惯把编号最小的碳原子放在上 端，让主碳链放在竖键的方向2 2、构型的表示方法－透视式、构型的表示方法－透视式三、 构型和命名法D,L-构型表示法：以甘油醛为标准，人为规定： 羟基在碳链右边 ，的为D型，它的对映体为L型D-甘油醛L-甘油醛凡可以从D-甘油醛通过化学反应而得到的化 合物，或可以转变成D-甘油醛的化合物，都具 有与D-甘油醛相同的构型，即D型与L-甘油醛 的相同构型的化合物则是L型D，L构型仅是人为规定，与旋光无关，该命 名法具有一定的局限性R,S-构型表示法:首先确定手性碳原子相连的四个原子或基的优先排列 次序，然后把排列次序最小的放在距观察者最远的地方， 再看其它三个基的排列位置，如果由大到小是顺时针排列 的，是R型，反时针方向是S型。

R)-2-丁醇(S)-2-丁醇直接从Fischer投影式判断：概括地说，“ “横变竖不变横变竖不变” ”即当最小（优先）基团在横向位置上时，其它三个基 团优先顺序按顺时针排列的，则为S型（变），如按逆 时针排列的，则为R型（变）；当最小基团在竖向时，其它三个基团的优先次序按顺 时针排列的，则为R型（不变），如按逆时针排列的， 则为S型（不变）构型（构型（R R、、S S））的快捷判定法的快捷判定法2.次序规则次序规则1.如果连在手性中心的四个原子都是不相同的，先后次序 取决于原子序数，原子序数较大的原子优先，如果两个原 子是同一元素的同位素，则质量数较高的原子优先次序规则2.如果两个基团的相对次序不能由规则1.决定，可用类似的方 法比较基团中第二个原子（如有必要，可以从手性中心再逐步 向外推）就是说，如果两个连在手性中心的原子相同时，我们 就比较在这两个原子上的下一个原子Cl>-CH2Cl>-CH(CH3)2>H 为S构型次序规则3. 如果原子团含有双键或叁键时，则当作两个或叁个单键看待，可 以认为连有两个或三个相同原子 四、 具有两个手性中心的对映异构1. 具有两个不同手性碳原子的对映异构含有两个手性碳原子的化合物应有四个立 体异构体。

例如：2-羟基-3-氯丁二酸(2R,3R)- 2-羟基-3-氯丁二酸(2R,3S)-(2S,3R)-对映体对映体非对映体非对映体之间在化学、物理 性质上有较大的区别2. 具有两个相同手性碳原子的对映异构(2R,3S)-2,3-二羟基丁二酸(2S,3R)-2,3-二羟基丁二酸(2S,3S)-(2R,3R)-内消旋体， 存在对称 平面，无 手性对映体有机化学中使用的最多的是对称中心和对称 面：对称面对称中心对称面有对称面和/或对称中 心的分子无手性，无 对映异构现象一个分子不能与它的镜像重合的条件一般 是 这分子没有对称面，也没有对称中心五、 不含手性中心化合物的对映异构1. 丙二烯型化合物对称轴2. 联苯型化合物五、 手性中心的产生1. 第一个手性中心的产生正丁烷是对称分子，但反应产物是手性分子非对映体产量不等2. 第 二个手性中心的产生七、 对映异构在研究反应机理中的应用通过实验证明了烯烃加溴的反式加成机理 ：。