有机化学对映异构92页PPT
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有机化学课件6-对映异构
第六章 对映异构 Enantiomerism
构造异构：凡分子中原子互相连接次序的不同而产生的异 构现象称为构造异构，包括碳干异构、位置异构、官能团异构 和互变异构。
立体异构：化合物分子中原子互相连接次序相同，但空间 排列的方式不同，这种异构现象称为立体异构，包括构型异构 和构象异构。在构型异构中又包括顺、反异构和对映异构。
分子中有对称面，它和它的镜象就能够重合，分子 就没有手性，是非手性分子（Achiral molecule），因而它没有对映异构体和旋光性。
2. 对称中心（i） 某些物体或分子中有一点P，通过P点画任何直线，两端有
相同的原子，则点P称为分子的对称中心（用i表示）。如：
Ph COOH HH H F
COOH Ph
具有对称中心的化合物和它的镜象是能重合的，因此它不 具有手性。
3、对称轴 (Cn)：
Cl
H
C H
C
Cl
180° Cl
H
CC
H
Cl
一个物体或分子中如果存在一条轴线，绕这条轴线作一 定角度的旋转，这个物体或分子可以恢复与旋转前一样的形
具有手性的分子称为手性分子（Chiral molecules)
Some chiral objects in our life
手性碳原子：与四个不同的原子或基团相连接的碳原子为不 对称碳原子，这个特征碳原子称为手性中心，不对称碳原子称为 手性碳原子。
物质具有手性就有旋光性和对映异构现象，那么，物质具 有怎样的分子结构才与镜象不能重合，具有手性呢？其实，手 性分子与非手性分子的根本区别就在于分子的对称性，手性分 子是因为缺少某些对称因素，从而不能与镜像相互叠合。 下面介绍分子中常见的几种对称因素：对称面（σ）、 对称中心（i）、对称轴（Cn）、更替对称轴（Sn）。
构造异构：凡分子中原子互相连接次序的不同而产生的异 构现象称为构造异构，包括碳干异构、位置异构、官能团异构 和互变异构。
立体异构：化合物分子中原子互相连接次序相同，但空间 排列的方式不同，这种异构现象称为立体异构，包括构型异构 和构象异构。在构型异构中又包括顺、反异构和对映异构。
分子中有对称面，它和它的镜象就能够重合，分子 就没有手性，是非手性分子（Achiral molecule），因而它没有对映异构体和旋光性。
2. 对称中心（i） 某些物体或分子中有一点P，通过P点画任何直线，两端有
相同的原子，则点P称为分子的对称中心（用i表示）。如：
Ph COOH HH H F
COOH Ph
具有对称中心的化合物和它的镜象是能重合的，因此它不 具有手性。
3、对称轴 (Cn)：
Cl
H
C H
C
Cl
180° Cl
H
CC
H
Cl
一个物体或分子中如果存在一条轴线，绕这条轴线作一 定角度的旋转，这个物体或分子可以恢复与旋转前一样的形
具有手性的分子称为手性分子（Chiral molecules)
Some chiral objects in our life
手性碳原子：与四个不同的原子或基团相连接的碳原子为不 对称碳原子，这个特征碳原子称为手性中心，不对称碳原子称为 手性碳原子。
物质具有手性就有旋光性和对映异构现象，那么，物质具 有怎样的分子结构才与镜象不能重合，具有手性呢？其实，手 性分子与非手性分子的根本区别就在于分子的对称性，手性分 子是因为缺少某些对称因素，从而不能与镜像相互叠合。 下面介绍分子中常见的几种对称因素：对称面（σ）、 对称中心（i）、对称轴（Cn）、更替对称轴（Sn）。
有机对映异构课件
手性药物研究新进展
总结词
手性药物研究的新进展为治疗疾病提供了更多有效手段。
详细描述
随着有机对映异构体研究的深入，越来越多的手性药物被发现并应用于临床治疗。这些药物针对不同 疾病具有独特的疗效，例如抗癌药物、抗病毒药物、抗炎药物等。同时，科研人员还在不断探索新的 手性药物作用机制和靶点，为未来治疗疾病提供更多可能性。
对映选择性反应
总词
对映选择性反应是指一种手性催化剂或试剂 只与一种对映异构体发生反应的现象。
详细描述
在有机化学中，对映选择性反应是一种重要 的研究领域。通过使用手性催化剂或试剂， 可以选择性地与一种对映异构体发生反应， 从而实现特定对映异构体的合成。这种选择 性在药物合成和天然产物合成等领域具有重 要意义，因为它有助于合成具有所需立体构 型的化合物。
05 有机对映异构体的研究 进展
新合成方法研究
总结词
新合成方法在有机对映异构体研究中具有重要意义， 能够提高合成效率和选择性。
详细描述
近年来，科研人员不断探索新的合成方法，例如手性催 化剂、手性溶剂和手性源物质等，以实现高效、高选择 性地合成有机对映异构体。这些新方法不仅简化了合成 步骤，还为对映体的分离和纯化提供了便利。
02 有机对映异构体的物理 性质
旋光性
总结词
旋光性是有机对映异构体的重要物理 性质之一，是指物质对偏振光的旋转 能力。
详细描述
有机对映异构体中，手性碳原子会使 分子具有旋光性。由于对映异构体的 结构互为镜像，它们的旋光性也相反， 一个为右旋，另一个为左旋。
熔点与沸点
总结词
熔点和沸点是有机对映异构体物理性质中的重要参数，它们可以反映分子的对称 性和分子间相互作用。
04 有机对映异构体的应用
有机化学对映异构ppt课件
若被测物质是纯液体，则：
[]=
－液体的密度
l•
武汉大学医学有机化学2009
手性分子的光学活性
• 5）光学纯度 （Optical Purity) ---- A mixture of
enantiomers(对映体) in a 75:25 ratio will have an
observed rotation that is 50% of that for a single
• 就在“反应停”声名狼藉之际，早在1965年，一名 以色列医生偶然发现“反应停”对麻风结节性红斑 有很好的疗效。经过34年的慎重研究之后，1998 年，FDA批准“反应停”做为治疗麻风结节性红斑 的药物在美国上市，美国成为第一个将“反应停” 重新上市的国家。“反应停”还被发现有可能用于 治疗多种癌症。现在“反应停”已卷土重来，90％ 被用于治疗癌症病人，在美国的销售额每年约两 亿美元。活性更强且没有致畸性的“反应停”衍生 物也已被批准上市。
样3指畸形。 • 在末次月经后第46到48天内服用反应停，会导致胎儿拇指畸形。 • 除了可以导致畸胎，长期服用反应停可能还会引起外周周围神经
炎。
在我国，江苏某制药厂目前仍在生产反应停。
武汉大学医学有机化学2009
反应停命不该绝？
• 50年前草率上市、仅仅过了4年就撤回的“反应停 ” ，至今还在让现代医学蒙羞。
第五章对映异构
应用化学系
第五章 对映异构
3.1 旋光性 3.2 手性与对称性 3.3 具有一个手性碳原子化合物的对映异构 3.4 对映异构体构型标记法 3.5 具有两个和两个以上手性碳原子化合物的对映异构 3.6 含假手性碳原子化合物 3.7 环状化合物的对映异构 3.8 对映异购与构象 3.9 不含手性碳原子的化合物的对映异构 3.10 外消旋体的拆分 3.11 对映异构与生物活性
第4章-对映异构PPT课件
2. 手性与对称性的关系：
绝大多数情况下，分子中没有对称面和对称中 心的，与其镜像就不能互相叠合，分子就有手性
3. 手性中心：C、N、P 、S、Si、As等
手性分子中不一定含有手性原子 （关键是判断对称性）。
.
10
H
Cl
Cl
H
Cl
F
CH3 Cl
Cl C
H
F
Cl
Cl CH3
H C
Cl .
H
Cl Cl
COOH
II
COOH HO R H Cl R H
COOH
. IV
对映异构体20.swf
2.含两个相同手性碳原子的化合物 *立体异构体总数<2n个 *内消旋体：含多个手性碳原子但不具有旋 光性的化合物称为内消旋体（为纯净物）。
分子内有一对称面。 3. 含三个不相同的不对称碳原子的化合物 * 假不对称碳原子： * 差向异构体：
b. c：g/100ml
l：dm
c. 溶液一般为稀溶液，否则测出的α值不准
d. 若溶剂不是水，则要在后面标出溶液及相应 的浓度
e. α值可于手册中查到，故可用该公式来计算 稀溶液的浓度或验纯，也可用同一条件下测得 的稀溶液的α值来测量旋光性的大小。
.
5
Pasteur 的贡献 Some chiral objects in our life
.
6
4.2 分子的手性
1. 对映异构现象：
2. 一个分子与其镜像的构造相同，但不能叠合， 它们互称为对映异构体，简称为对映体。这种 同分异构现象称为对映异构，又称旋光异构， 属于构型异构的一种。
3. 对映体总是成对的，它们的熔点、沸点、密 度、折射率和非手性溶剂中的溶解度以及光谱 图等都相同，在与非手性试剂反应时所表现的 化学性质也相同。但它们对偏振光表现为不同 的旋光性（optical activity)。旋光性是识别对映 异构体的重要方法。
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
有机化学对映异构PPT课件
CH 3
(S)
H COOH COOH C3H COOH CH 3
H OH
构型改变
CH 3
(R)
H OH
构型改变
COOH
(动画6)
(S)
(三) 构型和命名法
(1) D/L构型标记法 (2) (2) R/S构型标记法
(三) 构型和命名法
(1) D/L构型标记法
D／L标记法是以甘油醛的构型为标准来进行的。
可见，当两Nicol晶轴平行时，观察到的光强度最大。
(2) 旋光物质与比旋光度
起偏镜
I0
光源
Nicol棱棱
偏振光
盛液管
检偏镜
I
观察
旋转后的 偏振光
Nicol棱棱
旋光性——某些物质能使偏振光的振动方向旋转一定角 度的性质。
右旋—— (+) ； 左旋 ——(－)
旋光度——旋光性物质使偏振光的振动平面所旋转的角 度，用α表示。
(2) 第二个手性中的产生
如果在一个旋光体分子里生成第二个手性碳原子， 生成非对映体的量是不相等的。
例如：
CH3 H Cl HH
CH3
(2S)-氯丁烷
手性环境
CH3
Cl2 H Cl Cl H
+
CH3
(2S,3S)-二氯丁烷
29%
CH3 H Cl H Cl
COOH HO H
C6H5 S－
CH3 H OH
CH＝2CH S－
注 意：
R／S标记法与D／L标记法的依据不同。
R／S法依据与＊C相连的四个原子或原子团的 大小顺序；
D／L法依据与D－甘油醛的构型是否相同。
(四)具有两个手性中心的对映异构
(S)
H COOH COOH C3H COOH CH 3
H OH
构型改变
CH 3
(R)
H OH
构型改变
COOH
(动画6)
(S)
(三) 构型和命名法
(1) D/L构型标记法 (2) (2) R/S构型标记法
(三) 构型和命名法
(1) D/L构型标记法
D／L标记法是以甘油醛的构型为标准来进行的。
可见，当两Nicol晶轴平行时，观察到的光强度最大。
(2) 旋光物质与比旋光度
起偏镜
I0
光源
Nicol棱棱
偏振光
盛液管
检偏镜
I
观察
旋转后的 偏振光
Nicol棱棱
旋光性——某些物质能使偏振光的振动方向旋转一定角 度的性质。
右旋—— (+) ； 左旋 ——(－)
旋光度——旋光性物质使偏振光的振动平面所旋转的角 度，用α表示。
(2) 第二个手性中的产生
如果在一个旋光体分子里生成第二个手性碳原子， 生成非对映体的量是不相等的。
例如：
CH3 H Cl HH
CH3
(2S)-氯丁烷
手性环境
CH3
Cl2 H Cl Cl H
+
CH3
(2S,3S)-二氯丁烷
29%
CH3 H Cl H Cl
COOH HO H
C6H5 S－
CH3 H OH
CH＝2CH S－
注 意：
R／S标记法与D／L标记法的依据不同。
R／S法依据与＊C相连的四个原子或原子团的 大小顺序；
D／L法依据与D－甘油醛的构型是否相同。
(四)具有两个手性中心的对映异构
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。