第十一章光学异构wj汇总

[α]
t
[ α ]tλ =
α LC
λ C
L
α
比选光度
测定温度 波长（钠光D) 溶液的浓度（g/ml） 盛液长度（分米dm） 旋光度（旋光仪上的读数）
例如，在20℃时用钠光灯作
光源，测得葡萄糖的水溶液是
右旋的，其比旋光度是52.5，
则表示为：
[
α ]20 D
=
+52.5°
同样条件下，测得酒石酸的乙醇
溶液，其比旋光度为+3.79°,则表
同一构型
CHO
CHO
HO
H
H
OH
C H 2O H
CH2OH
例如：观察乳酸和2,3－丁二醇的转换方法
COOH
HO
H
CH3
COOH
COOH
CH3
H HO
OH
H
CH3
COOH
H
OH
CH3
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20
CH3
H HO
H
OH
外面碳旋转成重叠式
HO
H
CH3
CH3OH 从侧面观看
HO
转换成透视式
H
H
CH3 CH3
H OH
CH3CH3
CH3
外面的碳原子向下拉 转换成楔形式 H C OH 转换成费歇尔投影式H
（二）物质的旋光性
A
A
B
D'
C
C'
D
B'
A'
A'
A
A
B
D'
C
C'
D
B'
A'
A'
乙醇
不旋光物质
乳酸
¦Á
旋光性物质
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定义：物质能使平面偏振光的振动平面旋转的性质。
乳酸、天然 葡萄糖等
（1）使偏振光旋转--有旋光性--旋光性物质或光活性物质
（2）不使偏振光旋转—无旋光性—非旋光性物质或非光活性物质
CH3
H
C2H5
C2H5
H
OH = C2H5
OH = HO
H = CH3
OH
C2H5
CH3
CH
H
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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
CHO
HO
H
CH2OH
CH2OH
H
OH
CHO
OH 与 H对 调 一 次 CHO与 CH2OH对 调 一次
乙醇、 丙酸等
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二、旋光仪与比旋光度
（一）旋光仪
晶轴
a a
晶轴
目镜
光源 起偏镜 偏振光 盛液管 旋转后的 检偏镜 通过检偏镜
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（二）旋光度
（1）定义：偏振光通过旋光性物质时，偏振光的振 动平面旋转的角度
（2）表示符号：α
（3）测量仪器：旋光仪
同时测旋光方向和旋光能力
示为：
[
α ]20
D
=
+3.79°(乙 醇 )
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三、旋光性和分子结构
（一）手性碳原子（不对称碳原子）
（1）定义：凡是和四个不同原子或原子团相连的碳原子
（2）符号：“*” （3）手性碳是分子具有旋光性的最基本的条件
例如：
H
H
H
* CH3 C COOH CH3 C COOH CH3 C OH
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一、偏振光和旋光性
（一）平面偏振光
（1 ）光的前进方向与振动方向
光束前进方向 B A D'
C
C'
D A' B' （2）普通光的振动平面
定义：只在某一平面上振动的光 ，简称—偏振光。
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例如：
A
B
D'
C
C'
D
B'
A'
普通光
晶轴 A
Nicol棱晶
A' 平面偏振光
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或称为旋光异构体，又称光学异构体，简称为对映体
（2）手性分子：有对映异构体的分子
分子具有手性
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左手与右手互为镜像关系
左右手不能重合
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（三）分子的对称因素
对称因素包括对称面、对称中心和对称轴
H 对称面
C CH3
Cl
Cl百度文库
Cl C
H
H C
Cl
对称面
分子中有对称面，没有手性 分子中有对称中心，没有手性
H 丙酸
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OH 乳酸
H 乙醇
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（二）手性分子和对映异构体
镜面 COOH
COOH
HO H
CH H C
3
3
H OH
乳酸分子
这些基团不重合
COOH COOH
H HH OOH
重合中心碳 CH
C H3
3
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互为实物与镜像并且重叠的关系---同一化合物 （1）互为实物与镜像而又不能重叠的关系---对映异构体
标准的费歇尔投影式
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例如：
COOH
H
OH
CH3
COOH
COOH
H
OH
CH3
HO
H
CH3
乳酸对映体的费歇尔投影式
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③注意的问题：
a:基团的位置关系是“横前竖后”。 b:不能离开纸平面翻转，投影式在纸平面上旋转90°
的偶数倍，构型不变；旋转90°的奇数倍，构型相 反。 2.费歇尔投影式、透视式和纽曼投影式的相互转化
右旋 符号（+）或d
（4）旋转方式及其符号
偏振光向右旋转
左旋 符号（－）或l
偏振光向左旋转
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（三）比旋光度
（1）定义：为了比较各种不同旋光性物质的旋光度的大 小，通常把被测样品的浓度规定为1g/ml， 盛液管的长度为1dm，这时测得 的旋光度。
（2）符号：[α]。
（3）比旋光度与旋光度之间公式换算
OH
里面的碳原子向上推
HO C CH3
HO
CH3
H
H
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3．判断不同投影式是否同一构型的方法：
①将投影式在纸平面上旋转180°，仍为原构型
COOH
CH3
在 纸 平 面 1 8 0 ¡ã
H
OH
HO
H
CH3
COOH
②任意固定一个基团不动，依次顺时针或反时针调换
另三个基团的位置，不会改变原构型。
分子的对称面
分子中有对称轴，不一定
H
H
H
P H
COOH H
COOH H 对称中心
F
H
H
P
H H
H
H
H H 对称中心 H
H F
分子的对称中心
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（四）对映异构体构型的表示方法
1．费歇尔（Fischer）投影式 ①分子构型的表示方法
模型式 透视式
②投影原则：
费歇尔投影式
①十字交叉点代表手性碳原子。 ②横前竖后。 ③主链在竖线上，小号在上。
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学习要求
掌握含有一个和两个手性碳原子化合物的对映异构现象 及构型的标示方法，手性碳原子、手性分子、对映体、 内消旋体、外消旋体等基本概念。
理解费歇尔投影式的书写规律，理解分子的对称因素。
了解费歇尔投影式与其它投影式间的关系，了解外消旋 体的拆分方法及手性合成的一般方法。
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反应停事件
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海豹体型
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2
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3
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孕妇少用药 胎儿才健康
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第十一章 光学异构
主要内容：
一、偏振光和旋光性 二、旋光仪与比旋光度 三、旋光性和分子结构 四、含有一个手性碳原子的构型的标示方法 五、含有两个手性碳原子的化合物的对映异构体 六、取代环烷烃的旋光异构 七、不含手性碳原子的化合物的对映异构 八、外消旋体的拆分 九、旋光异构体的应用 十、手性药物