有机化学课件(李瑛 )

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第三章 立体化学
(Stereochemistry)
Li Ying
2020/5/3
对映异构 (Stereoisomers)
构造异构
同分异构
Li Ying
2020/5/3
立体异构
碳链异构 位置异构
官能团异构
互变异构 构型异构 构象异构
顺反异构 对映异构
异构现象
ISOMERISM
Same molecular formula
➢this is another type of stereoisomerism.
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Locating a Stereocenter (Chiral 标出手性碳 Carbon)
O
* CH3 CH C OH
OH Lactic acid 乳酸
Li Ying
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Locating a Stereocenter
ISOMERS
Atomic connectivities
立体异构体
Same
Different
Mirror images
STEREOISOMERS
STRUCTURAL ISOMERS
Non-mirror
构造异构体
images
ENANTIOMERS (related by inversion)
DIASTEREOMERS 非对映异构体
2、L. G. Wade Jr，Organic Chemstry(5 th Ed), Pearson Education Inc, 2003.
3、胡宏纹主编，《有机化学》第二版，上、 下册，高等教育出版社，1990，北京。
4、R.T.莫里森 、 R. N. 博伊德，《有机化 学》第二版，上、下册，科学出版社，1992， 北京。
mp 18oC
15
[]D=0 pKa=3.86(25oC)
特点
*1 结构：镜影与实物关系 *2 内能：内能相同。
*3 物理性质和化学性质在非手性环境 中相同，在手性环境中有区别。 *4 旋光能力相同，旋光方向相反。
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外消旋体
一对对映体等量混合，得到外消旋体。
外消旋体与纯对映体的物理性质不 同，旋光必然为零。 （i）外消旋混合物
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Li Ying
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离子键 Ionic Bonding
Na
Sodium Atom
F
Fluorine Atom
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Ionic Bonding
Na
F
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Sodium ion
Fluoride ion
Attraction between the two ions is electrostatic -- Ionic Bond
平面偏振光
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普通光
Nicol棱镜 （起偏镜）
检偏镜
二、旋光仪和比旋光度 1. Optical Activity
入射光
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样品管
透射光
2. 旋光仪 The Polarimeter
起偏镜
样品管 检偏镜
钠光灯
平面偏振光
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（ii）外消旋化合物
（iii）固体溶液
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Optical Isomerism
旋光异构现象
❖Difference in the way that isomers interact with polarized light
➢Differences arise from molecular symmetry properties
II
第一节 物质的旋光性
一、平面偏振光和旋光性 光波是电磁波，它的振动方
向与其前进方向垂直
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普通光（Ordinary Light）
(showing magnetic and electric field vectors)
矢量
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尖板条栅栏
The “Picket Fence Analogy”
Organic Chemistry
有机化学
主讲：李 瑛 教授
（四川大学化学学院）
Li Ying
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教
材
蓝仲薇、李 瑛、陈 华、肖友发， 《有机化学基础》 第二版
海洋出版社，2004，北京
Li Ying
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主要参考书
1邢其毅、徐瑞秋、周政、裴伟伟，《基础有 机化学》第二版，上、下册，高等教育出版社， 2003，北京。
对映体
具有镜像与实物关系的一对旋光异构体。
COOH
C
H
CH3
OH
(S)-(+)-乳酸
mp 53oC
15
[]D=+3.82
pKa=3.79(25oC)
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2020/5/3
COOH
C H
CH3 OH
(R)-(-)-乳酸
外消旋乳酸
()-乳酸
mp 53oC
15
[]D=-3.82 pKa=3.83(25oC)
对映体 (Enantisomers)
❖Isomers that are non-superimposable
mirror-images
非叠加镜面
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W
C
X
Y
Z
W
C
Y
X
Z 镜面
对映体
CH2CH3
C
H3C
Cl
H
I
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CH2CH3
Cl
镜面
C CH3
H
光平面旋转
3. 比旋光度 Specific Rotation
（（
一＋
[t
cl
）） 表表 示示 左右 旋旋
，
：旋光度；[]：比旋光度；t：温 度；：光波长；c：样品浓度，单 位g/ml；l:样品管长度，单位dm
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第二节 对映异构现象与 分子结构的关系
Li Ying
2020/5/3
对映异构体
eg: GEOMETRIC ISOMERS (related by rotation)
Li Ying
2020/5/3
对映异构体(Enantisomers)
早 期 发 现
1848年
酒 石Fra Baidu bibliotek酸 钠 铵 晶
巴斯德
体
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Crystals of Sodium Ammonium Tartrate
Br
* CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 C CH2 CH2 CH2 CH3
H
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