对映异构(光学异构67页PPT
合集下载
第六章 对映异构体ppt课件
精选PPT课件
13
• 两种2－溴丁烷中，一个能使偏振光右旋， 称为右旋2－溴丁烷（＋）。另一个能使偏 振光左旋，称为左旋2－溴丁烷（-)。
• 它们的左旋和右旋能力相同，只是方向不 同。
• 右旋常用“＋”表示；左旋常用“－”表 示；
精选PPT课件
14
二 、 旋光仪和比旋光度
实验室中常用旋光仪检测偏振光平面的旋转。 旋光仪由单色光源，两个棱镜和样品池构成。
COOH
CH3
HO
H
HO
H
Cl
H
COOH
H
OH
CH3
精选PPT课件
41
6.5 手性中心的产生
• （1）第一个手性中心的产生 当分子中，有一个碳原子与四个不同
的原子或基团连接时，该碳原子成为该分 子的手性中心。 （2）第二个手性中心的产生
当分子中，有两个碳原子分别与四个 不同的原子或基团连接时，该两个碳原子 都是该分子的手性中心。
H
COOH 90°
H
OH
H 3C
COOH
OH
CH3 270°
OH
HOOC
CH3
H
对映体
精选PPT课件
26
3. 离开平面翻转180°，得到对映体；
COOH H OH
CH3
翻转180°
COOH
HO H
CH3
对映体
精选PPT课件
27
4. 取代基互换位置奇数次，得到对映体；
COOH
取代基位置
COOH
H OH
C3：H, Cl, COOH, CH(OH)COOH;
COOH
HO
H
COOH
COOH
《对映异构》PPT课件
对映体
非对映异构体
内消旋体
对映体、内消旋体、外消旋体性质不同
酒石酸 m.p/℃ [α]D25 sol
d420
pka1 pka2
(R,R) 170 (S,S) 170 meso- 140 (±)- 206
+12 139 1.760 2.93 4.32 -12 139 1.760 2.93 4.32 —— 125 1.667 3.11 4.80 —— 20.6 1.680 2.96 4.24
能把分子平分成互为镜像的两局部的平 面----对称面。
Br
HC H
Cl
2. 对称中心
分子中存在一点 i，以 i为中心,正反两方向的
等距离处可遇到一样原子或基团,将这一点 i 称为对
称中心。
Cl
CH3
F
H
Hi
F
CH3
Cl
3.3 手性碳的构型表示与标记
1.构型的表示
a
a.立体透视式
a、b在平面内
b
COOH
R H OH r H OH S H OH
COOH
COOH
S HO H
H OH
S H OH
COOH
COOH
HO H S
HO
Hr
HO
HR
COOH
COOH
HO H S
HO H
H OH S
COOH
COOH
R H OH s HO H S H OH
COOH
COOH
R H OH
H OH
R HO H
COOH
精选ppt构造异构同分异构立体异构碳架异构构造异构官能团位置异构官能团异构noono互变异构立体异构构型异构顺反异构烯烃环烷烃对映异构手性化合物构象异构精选ppt31构成分子的碳链不同二官能团取代基位置异构官能团取代基在碳链的不同位置三官能团种类异构相同种类和数目的原子形成不同官能团四官能团互变异构两种官能团可以相互转变共存于平衡体系中实质上属于官能团异构一般情况下两者不能完全分离
中国药科大学有机化学-第三章--对映异构PPT课件
COOH
H
OH
COOH H C OH
C H3
C H3
C H3
HO
H
COOH
C H3 HO C H
COOH
棍球模型
透视式
COOH
H
OH R
C H3
COOH
HO
H
S
C H3
C H3
HO
H
R
COOH
COOH
C H3
H
R
OH
Fischer
.
21
如投影式不离开纸平面旋转 180º或其整数倍，则得到的投 影式仍然代表原来的化合物； 若旋转90º或其奇数倍，则投 影式代表的化合物为其对映异 构体。
.
37
1 二个不相同手性碳原子
氯代苹果酸
.
38
Ⅰ、Ⅱ或者Ⅲ、Ⅳ互为对映异构体
Ⅰ、Ⅲ或者Ⅱ、Ⅳ互为非对映异构体， 物理性质有差别
含有两个以上不同手性碳的物质
异构体数目2n－1个(n：手性碳数 目)。对映体2n对。
.
40
2 含两个相同手性碳的化合物
酒石酸为例
COOH
COOH
COOH
COOH
.
46
.
47
结论
由此可见，我们在判断环状化合物是否 为手性分子时，对构象引起的手性现象 可以不予考虑，直接从平面结构来观察， 同样得到正确的异构体的表示法和 构型标记
.
18
1.楔型式 立体结构式，使用起来比较麻烦
2 .Fischer投影式 (Fischer projection)
.
19
2 Fischer投影式
规定：十字型结构式表示上 下基团在纸平面后方，左右 基团在纸平面前方
有机化学-第5章 对映异构
③ 将命名时编号最小的碳原子放在上面（标准投影式）。
见P***
* 平面结构表示立体意义 * Fischer投影式可有条件地旋转
旋转后仍要代表原来化合物 的构型，且符合投影原则。
a) 投影式可在纸平面上转1800及其整数倍
COOH
HO
H
CH3
纸面上转180度
COOH HO C H
CH3
1800
CH3
2、对称中心（i） 如果分子中有一点，从分子中任何原子或原子团为出发 点向该点连线，再延长此线，若能在等距离处遇到相同 的原子或原子团，则该点即为该分子的对称中心。
结论
凡有对称面或对称中心的分子，其分子与镜像可以重 叠，无手性，非手性分子，无旋光性。
凡无对称面或对称中心的分子，其分子与镜像不可以 重叠，有手性，手性分子，有旋光性。
实质：规定条件下的旋光度
（2）表示
[
α
]
t λ
t: λ:
室温 一般采用钠光（λ=589nm）用D表示
[
α
]
t D
（文献记载）
（3）
[
α
]
t λ
和α的关系
[
α
]
t λ
=
*[
α
]
t λ
和α的相互换算
α C×l
见P118
单位：C （g/cm3） l （dm）
* 溶剂对旋光性物质的旋光度有影响，若不用水作溶剂时 需注明。
同，物理性质有差异，化学性质基本相同。
*3 测不出旋光度的化合物，不一定没有旋光性。
2. 对映体的表示方法
（1）构型式（分子模型）
COOH
（2）楔型式
C
HO
见P***
* 平面结构表示立体意义 * Fischer投影式可有条件地旋转
旋转后仍要代表原来化合物 的构型，且符合投影原则。
a) 投影式可在纸平面上转1800及其整数倍
COOH
HO
H
CH3
纸面上转180度
COOH HO C H
CH3
1800
CH3
2、对称中心（i） 如果分子中有一点，从分子中任何原子或原子团为出发 点向该点连线，再延长此线，若能在等距离处遇到相同 的原子或原子团，则该点即为该分子的对称中心。
结论
凡有对称面或对称中心的分子，其分子与镜像可以重 叠，无手性，非手性分子，无旋光性。
凡无对称面或对称中心的分子，其分子与镜像不可以 重叠，有手性，手性分子，有旋光性。
实质：规定条件下的旋光度
（2）表示
[
α
]
t λ
t: λ:
室温 一般采用钠光（λ=589nm）用D表示
[
α
]
t D
（文献记载）
（3）
[
α
]
t λ
和α的关系
[
α
]
t λ
=
*[
α
]
t λ
和α的相互换算
α C×l
见P118
单位：C （g/cm3） l （dm）
* 溶剂对旋光性物质的旋光度有影响，若不用水作溶剂时 需注明。
同，物理性质有差异，化学性质基本相同。
*3 测不出旋光度的化合物，不一定没有旋光性。
2. 对映体的表示方法
（1）构型式（分子模型）
COOH
（2）楔型式
C
HO
对映异构-PPT课件
钠光（D），λ=589.3nm,
为使旋光度成为物质的特征性质，使测量条件标准化.
比旋光度：
当浓度为1g/mL(纯液体:密度)，测定管的长度为1dm (10cm) ，光源为 钠灯（D)时测定的旋光度 称比旋光度
t
测 定 温 度 旋 光 度 （ 旋 光 仪 上 的 读 数 ） α L× C 溶 液 的 浓 度 （ g /m l） =
A
乳 酸
α
目 镜 （ 亮 ）
起 偏 镜
盛 液 管
检 偏 镜
功能： 产生偏振光
使偏振面旋转
检测旋转角度
2、旋光度与比旋光度 旋光度：
使偏振光的振动平面旋转的角度, 称旋光度, 用 α 表示； 影响因素？ 影响旋光度大小的因素：
1. 溶液的浓度、2. 测定管的长度、 3. 测定温度、 5. 溶剂等因素 4. 所用光源波长（单色光）
20 20 20
肌肉运动时产生的乳酸 3 . 82 , m . p 53 C
0 0
（右旋体）
乳糖发酵得到的乳酸， 3 . 82 , m . p 53 C
0 0
（左旋体）
化学合成制备的乳酸， 0 , m . p 18 C
0 0
（外消旋体）
第三节 外消旋体
1. 外消旋体： 表示“±”
**
C H C H C H C H 3 3 C lC l
* *
酒石酸 立体异构体：
2，3-二氯丁烷
COOH
H HO OH H
HO H
COOH
H OH
COOH
H H OH OH
HO HO
COOH
H H
COOH
COOH
COOH
为使旋光度成为物质的特征性质，使测量条件标准化.
比旋光度：
当浓度为1g/mL(纯液体:密度)，测定管的长度为1dm (10cm) ，光源为 钠灯（D)时测定的旋光度 称比旋光度
t
测 定 温 度 旋 光 度 （ 旋 光 仪 上 的 读 数 ） α L× C 溶 液 的 浓 度 （ g /m l） =
A
乳 酸
α
目 镜 （ 亮 ）
起 偏 镜
盛 液 管
检 偏 镜
功能： 产生偏振光
使偏振面旋转
检测旋转角度
2、旋光度与比旋光度 旋光度：
使偏振光的振动平面旋转的角度, 称旋光度, 用 α 表示； 影响因素？ 影响旋光度大小的因素：
1. 溶液的浓度、2. 测定管的长度、 3. 测定温度、 5. 溶剂等因素 4. 所用光源波长（单色光）
20 20 20
肌肉运动时产生的乳酸 3 . 82 , m . p 53 C
0 0
（右旋体）
乳糖发酵得到的乳酸， 3 . 82 , m . p 53 C
0 0
（左旋体）
化学合成制备的乳酸， 0 , m . p 18 C
0 0
（外消旋体）
第三节 外消旋体
1. 外消旋体： 表示“±”
**
C H C H C H C H 3 3 C lC l
* *
酒石酸 立体异构体：
2，3-二氯丁烷
COOH
H HO OH H
HO H
COOH
H OH
COOH
H H OH OH
HO HO
COOH
H H
COOH
COOH
COOH
《对映异构》PPT课件
C H 3
C H 3
在 纸 平 面 上
C O O H
C H 3
R
S
R
R
精选课件ppt
12
二、对映体的命名
1.次序规则 2.绝对构型R、S的判定方法 （1）透视式的判断方法
①比较4个基团大小顺序： -OH>-COOH>-CH3>H;
②将最小基团放在视线最远处;
③观察剩余3个集团由大到小排列, 顺时针为R型，逆时针为S型。
精选课件ppt
5
（4）比旋光度：在一定温度和波长（通常为钠光灯，波长
为589 nm）条件下，样品管长度为1dm，样品浓度为1g/ml
时测得的旋光度，是一物理常数。
T
D
100 l
D --- 钠光源，波长为589nm；T --- 测定温度，单位为℃； --- 实测的旋光度；l --- 样品池的长度，单位为10cm；
OH
COOH HO H
Cl H COOH
COOH H OH
H Cl COOH
COOH HO H H Cl
COOH
COOH H OH
Cl H COOH
2R3R dl- 2S3S
Ⅰ
Ⅱ
2R3S dl- 2S3R
Ⅲ
Ⅳ
对映关系： Ⅰ与Ⅱ； Ⅲ与Ⅳ
非对映关系： Ⅰ与Ⅲ、Ⅰ与精选课Ⅳ件pp、t Ⅱ与Ⅲ、Ⅱ与Ⅳ18HH R OH
COOH (2R,4S)-
(4)
四、含有三个不相同的不对称碳原子的化合物
光活异构体数目 = 2n ; (n=不同手性碳原子数) 外消旋体数目= 2n-1
精选课件ppt
19
第四节 环状化合物的立体异构
一. 对称因素 （1）对称面：通过一个平面把分子分成互为镜像的两半。
医用有机化学课件之对映异构PPT课件
非对映异构体： 彼此不呈实物与镜像关系的旋光异构体。
★ 若分子中含有同不手性碳原子的数目为n个， 则旋光异构体数目为2n个；若分子中含有相同的手 性碳，异构体数目会减少。
46
判断下列说法是否正确。正确画“√”，不正 确画“×”。 √（1）一对对映体总有实物和镜像的关系。 ×（2）所有手性分子都有非对映异构体。 ×（3）所有具有手性碳的化合物都是手性分子。 ×（4）每个对映异构体的构象只有一种，它们也 呈对映关系。
13
14
有对称中心
无手性
15
对称性与手性分子的关系：
A、非手性分子——凡具有对称面、对称中心的 分子。
B、手性分子——既没有对称面，又没有对称中 心分子。
•手性分子的一般判断：只要一个分子既没 有对称面,又没有对称中心，就可以初步判 断它是手性分子。
•含有一个手性碳原子的分子一定是手性 分子。
5.1.1 卤代烃的分类
R—X
R：饱和、不饱和、芳香卤代烃 C类型：一级、二级、三级卤代烃 X种类：氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃
X数目：一卤代、二卤代、多卤代
53
1.根据烃基不同分为饱和卤代烃和不饱和 卤代烃
卤代烷烃： CH3Cl
CH2Cl2
54
不饱和卤代烃和卤代芳烃
1、乙烯型卤代烃： RCHCHX
75
b.双分子亲核取代反应（SN2） :
76
77
78
79
SN2构型的翻转：
H H
C Br
H H
HO C
H
反应物
H 产物
瓦尔登（Walden）构型翻转。 瓦尔登构型转化是SN2反应的重要标志。
80
SN2反应中的空间效应：
>>>
★ 若分子中含有同不手性碳原子的数目为n个， 则旋光异构体数目为2n个；若分子中含有相同的手 性碳，异构体数目会减少。
46
判断下列说法是否正确。正确画“√”，不正 确画“×”。 √（1）一对对映体总有实物和镜像的关系。 ×（2）所有手性分子都有非对映异构体。 ×（3）所有具有手性碳的化合物都是手性分子。 ×（4）每个对映异构体的构象只有一种，它们也 呈对映关系。
13
14
有对称中心
无手性
15
对称性与手性分子的关系：
A、非手性分子——凡具有对称面、对称中心的 分子。
B、手性分子——既没有对称面，又没有对称中 心分子。
•手性分子的一般判断：只要一个分子既没 有对称面,又没有对称中心，就可以初步判 断它是手性分子。
•含有一个手性碳原子的分子一定是手性 分子。
5.1.1 卤代烃的分类
R—X
R：饱和、不饱和、芳香卤代烃 C类型：一级、二级、三级卤代烃 X种类：氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃
X数目：一卤代、二卤代、多卤代
53
1.根据烃基不同分为饱和卤代烃和不饱和 卤代烃
卤代烷烃： CH3Cl
CH2Cl2
54
不饱和卤代烃和卤代芳烃
1、乙烯型卤代烃： RCHCHX
75
b.双分子亲核取代反应（SN2） :
76
77
78
79
SN2构型的翻转：
H H
C Br
H H
HO C
H
反应物
H 产物
瓦尔登（Walden）构型翻转。 瓦尔登构型转化是SN2反应的重要标志。
80
SN2反应中的空间效应：
>>>
对映异构(光学异构
左右手的对映关系
许多天然产物和人体内的活性分子都是手性分子。所谓手性是指物质的分 子和它的镜像不能重叠，正如我们的左、右手虽然相像但不能重叠一样。 葡 萄 糖 经 乳 酸 杆 菌 发 酵 获 得 的
COOH
COOH
H CH3
OH
OH CH3
H
动 物 肌 肉 运 动 时 产 生
镜面
---------------------
Van′t Hoff 和 Le Bel当时在巴黎Wurtz实验室学习和工作。他们的四面体 学说提出后，在化学界引起很大的反响，有的支持，有的反对。后来大量的 实验事实证明正四面体学说是正确的。由于Van′t Hoff 对有机化学发展的 巨大贡献，1901年他成为Nobel化学奖的第一个获得者。
手性碳原子C* ----分子中连有四个不同原子或基团的碳原子。 COOH
William S.Knowles 野依良治
手性催化氢化反应
1917年出 生于美国， 1942年从 哥伦比亚 大学博士 毕业曾在 孟山都公 司任职， 1986年退 休。
1938年出 生于日本 神户， 1967年京 都大学博 士毕业， 1972年在 名古屋大 学任教授
MeO AcO
COOH NHAc
C2H5OOC
C2H5OOC DET
O H
O H
Sharpless的工作 Me
疗断它 心剂用 脏︱于 病 生 的一产 药种 。治阻
β O
H CH2O H
H H
H
Me Me
C－OOH
Ti(DET)
环氧化（R）-丙烯醇的合成
CH2O H (R)-giycidol 95％
形成过量的对映体
催化剂
第五章对映异构ppt课件
Cl H
Cl
5.2 分子的手性与分子结构的关系
D/L 法和 R/S 有什么联系吗？
COOH
COOH
H
NH2
H
NH2
CH3
CH2SH
D-，R-
D-，S-
D/L 法和 R/S 是两种不同的构型表示方法，二者间无直 接逻辑联系，D和R以及L和S有时一致，有时不一致。
5.3 手性分子的分类及情况分析
5.3.1 含一个手性碳原子的分子
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，简称为对称心。
Cl
F
具有对称心的化合物和它的镜
象能够重合，因此不具有手性.
H HP H H
F
Cl
5.2 分子的手性与分子结构的关系
下列化合物哪些有对称面,哪些有对称心？
CH3
H
1
Cl
F
H
Cl
H
H
F
H
3
H Br
Br H
H
2 CH3
CH3 C
2、若要知道两 个投影式是否能 重合，只能使它 在纸面上转动 180°, 而不能旋 转90°或270°。
5.2 分子的手性与分子结构的关系
3、 Fischer式中*C上所连原子或基团可以两-两交换偶数次。
若交换奇数次，将会使构型变为它的对映体。
H C O O O H H 对 调 一 次 H O C O H O H 再 对 调 一 次 H OC H 3H旋 转 180o
C H 3 CH H O C H 2C H 3
S
C H 3 H OCH C H 2C H 3
R
C H 2C H 3 H OCC H H 3