有机化合物的立体结构PPT讲稿

OH
(S)-(+)-乳酸 mp 53oC []D=+3.82
[]D=0 pKa=3.79(25oC)
pKa=3.86(25oC)
COOH
C H
OH
CH3
外消旋乳酸
(R)-(-)-乳酸 mp 53oC
[]D=-3.82
pKa=3.83(25oC)
()-乳酸 mp 18oC
2. 内消旋体（meso-） 由于分子中含有相同手性碳原子，分子两半部分互为镜像而 使分子内旋光性抵消的化合物称之。
O
OH
C3H6O
H3C C CH2 H
CH3 C CH2
※价键异构体：因分子中某些价键的分布发生了改变，
与此同时也改变了分子的几何形状，从而引起的异构体
hv
hv
构造简式并非万能，有些异构体如立体异构，就无法表示。 因此必需有更加精确的表示方法
大黄蜂
第三节、立体异构
立体化学：研究有机物分子的三度空间结构即立体结构及其 对化合物物理性质和化学反应的影响。
立体异构：分子组成与构造相同，但原子在空间的排列方式 不同的化合物称为立体异构。
顺反异构 立体异构 对映异构
构型异构
构象异构 旋光性是识别对映异构体的最重要的方法
（1）旋光性及比旋光度
光是一种电磁波，光波的振动方向与光的前进方向垂直。
平面偏振光
如果让光通过一个象栅栏一样的 Nicol 棱镜 (起偏镜)就 不是所有方向的光都能通过，而只有与棱镜晶轴方向平行的 光才能通过。这样，透过棱晶的光就只能在一个方向上振动， 象这种只在一个平面振动的光，称为平面偏振光，简称偏振 光或偏光。
几何异构体
构Biblioteka Baidu异构体 旋光异构体
立体异构体
构象异构体 交叉式构象
重叠式构象
电子互变异构体
分子式相同, 结构不同的化合物称为同分异构体, 也叫结构异构体。
构造异构体：因分子中原子的连结次序不同或者键合性质 不同而引起的异构体。
※ 碳架异构体：因碳架不同而引起的异构体。
C4H10
CH3CH2CH2CH3
那么，偏振光能否透过第二个Nicol 棱镜 (检偏镜) 取 决于 两个棱镜的晶轴是否平行，平行则可透过；否则不能通过。
如果在两个棱镜之间放一个盛液管，里面装入两种不同 的物质。
亮
丙酸
α
暗
亮
乳酸
结论： 物质有两类：
（1）旋光性物质——能使偏振光振动面旋转的性质， 叫做旋光性；具有旋光性的物质，叫做旋光性物质。
有机化合物的立体结构课件
第一节、有机化合物的结构
结构(structure) ——分子中原子间的排列次序，原子相互间 的立体位置、化学键的结合状态以及分子中电子的分布状况
等各项内容的总和。 分子的性质不仅取决于其元素组成，更取决于分子的结构。 “结构决定性质，性质反映结构”，这是有机化学教与学的
主线。 构造——分子中原子间相互连接的顺序叫做分子的构造，反 应分子中原子互相连接的方式和次序的式子被称为构造式。
构造式能够反应构造异构体
： 构造式的表示方法 2-甲基丙醇的表示方法
HHH HCCCOH
HH C HH H
路易斯式书写麻烦
CH3CHCH2OH CH3
或 (CH3)2CHCH2OH 缩简式较为常用
HHH H-C-C-C-O-H
HH H-C-H
H
短线式较麻烦
OH
键线式较为常用
分子式：C3H7OH
构造式：
旋光性的表示方法:
旋光性--能旋转偏正光的振动方向的性质叫旋光性
旋光性物质(或叫光活性物质)--具有旋光性的物质.
• 右旋物质--能使偏正光的振动方向向右旋的物质. 通常用 “d” 或 “+” 表示右旋. • 左旋物质--能使偏正光的振动方向向左旋的物质.
l 通常用 “ ” 或 “-” 表示左旋.
• 旋光度-- 偏正光振动方向的旋转角度.用“”表 示.
•在有机化学中,凡是手性分子都具有旋光性(有些手
性分子旋光度很小);而非手性分子则没有旋光性.
•对映体是一对相互对映的手性分子,它们都有旋光
性,两者的旋光方向相反,但旋光能力是相同的.
0.5克胆甾醇溶于20ml氯仿中，装入1分米长的测量管中，得旋 光度为-0.76度，（1）求比旋光度。（2）将溶质增加到1克， （3）增加溶液20ml，（4）测量管增加一倍
（2）非旋光性物质——不具有旋光性的物质，叫做 非旋光性物质。
旋光性物质使偏振光旋转的角度，称为旋光度，
以“α”表示。
其旋光方向
顺时针 右旋，以 “ d ” 或 “ + ” 表示。 逆时针 左旋，以“ l ” 或 “ ” 表示。
旋光仪(polarimeter)
但旋光度“α”不是一个常量，它受温度、光源、浓度、
HHH H C C C OH
H HH
构造简式： CH3CH2CH2OH
键线式（line-formular）：
H OH H
HC C C H
H HH
CH3CHCH3
OH
OH
OH
第二节、有机化合物的异构
1、有机化合物的异构现象
碳架异构体 位置异构体
官能团异构体
构造异构体 互变异构体
（
价键异构体
结 构同 异分 构异 体构 ）体
-30.4，-0.38，--1.52，--0.38
• 如何确定一个+60的右旋体不是-300的左旋
体？
• 将浓度或者长度减半
（2）外消旋体和内消旋体
1. 外消旋体（dl）: 等量对映体相互混合而得到的非光活性的混合物称之。 外消旋体与对映体之间差别：外消旋体无光活性，对映体则有。
COOH
C
H
CH3
CH3 CH3CHCH3
※ 位置异构体：由于官能团在碳链或碳环上的位置不同而 产生的异构体。
OH
C3H8O
CH3CH2CH2OH
CH3CHCH3
※ 官能团异构体：由于分子中官能团不同而产生的异构体。
C2H6O
CH3OCH3
CH3CH2OH
※ 互变异构体: 因分子中某一原子在两个位置迅速移动而 产生的官能团异构体。
COOH
H * OH 内消旋体 H * OH
分子中有一个对称面 COOH
内消旋体也无旋光性，本身为单一化合物。
（3）对映异构中的基本概念
（一）手性和对映异构
人的左右手是不能完全重叠 的，就象“实物”与“镜像” 的对映关系，互称为对映体。
管长等许多因素的影响，为了便于比较，就要使其成为一
个常量，故用比旋光度[α]来表示：
[]tD
Lc
式中： α 为旋光仪测得试样的旋光度
C为试样的质量浓度，单位 g/mL;若试样为纯液体则为密度。 l 为盛液管的长度，单位 dm 。 t 测样时的温度。 λ为旋光仪使用的光源的波长（通常用钠光，以D表示。）