《護(hù)理專業(yè)資料》第13章-對(duì)映異構(gòu)

1、 第十三章 對(duì)映異構(gòu)第一節(jié) 對(duì)映異構(gòu)體的旋光性第二節(jié) 分子的手性和不對(duì)稱性第三節(jié) 含有一個(gè)手性碳原子的化合 物的對(duì)映異構(gòu)第四節(jié) 構(gòu)型的標(biāo)記法第五節(jié) 含有兩個(gè)手性碳原子的化合 物的對(duì)映異構(gòu)光源光束先進(jìn)方向晶軸晶軸平面偏振光平面偏振光nicolnicol棱鏡棱鏡偏振面偏振面一、偏振光和旋光性第一節(jié)物質(zhì)的旋光性偏振光偏振光可通過(guò)可通過(guò)偏振光不偏振光不能通過(guò)能通過(guò)起偏鏡起偏鏡檢偏鏡檢偏鏡水乳酸旋光性旋光性旋光性: : 物質(zhì)能使偏振光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)。物質(zhì)能使偏振光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)。手性分子具有旋光性，具有旋光性的分子有手性。手性分子具有旋光性，具有旋光性的分子有手性。v旋光儀旋光儀右旋物質(zhì)右旋物質(zhì)

2、左旋物質(zhì)左旋物質(zhì)旋光性物質(zhì)旋光性物質(zhì)對(duì)映異構(gòu)體又稱為對(duì)映異構(gòu)體又稱為旋光異構(gòu)體旋光異構(gòu)體或或光學(xué)異構(gòu)體光學(xué)異構(gòu)體 在溶劑、溫度和光的波長(zhǎng)一定的條件下，旋光性物質(zhì)的旋光角與溶液的質(zhì)量濃度和液層厚度的乘積成正比。 =m b dm 稱為質(zhì)量旋光本領(lǐng)或比旋光本領(lǐng)，它只與旋光物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，是光學(xué)活性物質(zhì)的特征常數(shù)。二、旋光角和質(zhì)量旋光本領(lǐng)第二節(jié)分子的手性和不對(duì)稱性一、手性分子和對(duì)映異構(gòu)體二、手性分子的不對(duì)稱性一、手性分子和對(duì)映異構(gòu)體 人的左手和右手是不能同向重合的，其手指的排列正好相反。將左手對(duì)著鏡子，所得的鏡像恰好與右手相同。像這種左右手互為實(shí)物與鏡像的關(guān)系，并且彼此又不能完全重合的特性，稱為手性或

3、手征性。左手和右手不能重合左右手互為鏡像凡與自身鏡象不能重合的分子。凡與自身鏡象不能重合的分子。手性分子(chiral molecule) 對(duì)映對(duì)映( (異構(gòu)異構(gòu)) )體：體：兩種互為鏡象、但不能重合的構(gòu)型。兩種互為鏡象、但不能重合的構(gòu)型。2-氯丁烷對(duì)映體球棍模型圖coohcoohohohchch3 3h hc cc cohohh h*coohcoohohohh h3 3c cc ch h* 定義定義 連有四個(gè)不同的原子或基團(tuán)的碳原子。連有四個(gè)不同的原子或基團(tuán)的碳原子。 標(biāo)示標(biāo)示 “ “c c* * ”手性碳原子含一個(gè)含一個(gè)c c* * 的分子一定是手性分子，含一個(gè)以上的分子一定是手性分子，含

4、一個(gè)以上c c* *的分子則不一定是手性分子的分子則不一定是手性分子 二、手性分子的不對(duì)稱性 分子的對(duì)稱性又與對(duì)稱因素密不可分。常見的對(duì)稱因素有對(duì)稱面和對(duì)稱中心。 (1) 對(duì)稱面：設(shè)想分子中有一平面，它可以把分子分為互為鏡像的兩個(gè)部分，這個(gè)平面稱為該分子的對(duì)稱面。分子對(duì)稱面示意圖 (2) 對(duì)稱中心：設(shè)想分子中有一個(gè)點(diǎn)，從分子中任何一個(gè)原子或基團(tuán)出發(fā)，向該點(diǎn)引一直線并延長(zhǎng)等距離而遇到相同原子或基團(tuán)，這個(gè)點(diǎn)稱為分子的對(duì)稱中心。分子對(duì)稱中心示意圖手性與分子的對(duì)稱因素 對(duì)稱因素(對(duì)稱面、對(duì)稱中心)無(wú)無(wú)有有有有無(wú)無(wú)手性手性有有無(wú)無(wú)旋光性旋光性第三節(jié)含有一個(gè)手性碳原子的 化合物的對(duì)映異構(gòu) 含有一個(gè)手性碳原

5、子的化合物都是手性分子，具有旋光性， 有一對(duì)對(duì)映體。兩種乳酸分子的球棍模型及費(fèi)歇爾投影式橫前豎后； c*用“十十”字的交叉來(lái)表示。標(biāo)準(zhǔn)fischer投影式：主碳鏈直立直立，編號(hào)小的居上。cohch3coohh123費(fèi)歇爾(fischer)投影式coohohch3hcohcoohhcch3ohh相當(dāng)于相當(dāng)于hohohhcoohch3 構(gòu)型還可用透視式表示。透視式是按透視原理畫出的，假定手性碳原子在紙面上，楔形實(shí)線表示伸向紙面前，虛線表示伸向紙面后，一般實(shí)線表示處于紙面上。乳酸的對(duì)映體用透視式可以表示如下：ccoohccoohhhch3h3cohho第四節(jié)構(gòu)型的標(biāo)記法一、d、l 構(gòu)型命名法 為了使

6、旋光性物質(zhì)的旋光性與其構(gòu)型對(duì)應(yīng)起來(lái)，選擇甘油醛作為構(gòu)型標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)定對(duì)映異構(gòu)體的構(gòu)型。其方法是：規(guī)定 (+) 甘油醛分子中的手性碳原子上的 oh 投影在右邊者為 d 構(gòu)型異構(gòu)體；它的對(duì)映體為 l 構(gòu)型異構(gòu)體。d-(+)-甘油醛l-(-)-甘油醛chohoh|ch2ohchohho|ch2oh 其他化合物的構(gòu)型，可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)與甘油醛聯(lián)系起來(lái)加以確定。d-(-)-甘油酸l-(+)-甘油酸d-(-)乳酸l-(+)乳酸coohch2ohohhcoohch2ohhhocoohch3ohhcoohch3hho 這種以甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定的化合物構(gòu)型，具有相對(duì)意義，稱為相對(duì)構(gòu)型。 d、l 表示的只是化合物的構(gòu)

7、型，并不表示其旋光方向，而旋光方向則需通過(guò)旋光儀測(cè)定。 光學(xué)活性物質(zhì)的構(gòu)型與旋光方向之間沒(méi)有固定關(guān)系。hhoohhcoohch31234（1）確定c*相連的四個(gè)原子(團(tuán))的優(yōu)先次序:abcd（2）最小基團(tuán)遠(yuǎn)離觀察者二、r、s 構(gòu)型命名法觀察構(gòu)型的方法觀察構(gòu)型的方法費(fèi)歇爾投影式:最小基在豎豎向：順時(shí)針r；逆時(shí)針s最小基在橫向：順時(shí)針s；逆時(shí)針r “小上下，同向；小左右，反向小上下，同向；小左右，反向”“上下同，左右反”ohhch3cooh橫，逆，橫，逆，r-型型豎，順，豎，順，r-型型clch2ch3hh3c 總結(jié)：r/s與d/l是兩種構(gòu)型表示方法，而且均與“+”和“-”無(wú)關(guān)，旋光方向是用旋光儀

8、測(cè)出來(lái)的。r/s構(gòu)型適用于所有的旋光異構(gòu)體。 r、s 構(gòu)型命名法是按照原子或基團(tuán)在空間的實(shí)際排列而命名的，稱為絕對(duì)構(gòu)型。用費(fèi)歇爾投影式表示的乳酸分子，可用 r、s 標(biāo)記法標(biāo)記如下：(r)-(-) -乳酸 (s)-(+)-乳酸coohhoh|ch3coohhho|ch3第五節(jié)含有兩個(gè)手性碳原子的 化合物的對(duì)映異構(gòu)一、含有兩個(gè)不同手性碳原子的化合物的 對(duì)映異構(gòu)(2s,3s)(2r,3r) (2s,3r)(2r,3s)ch3ch3clhbrhch3ch3clhbrhch3ch3clhbrhch3ch3clhbrh 與為實(shí)物與鏡像的關(guān)系，是一對(duì)對(duì)映體；與 也是一對(duì)對(duì)映體。與或與 的等量混合物為外消旋化合物，而與、與、與、與 不是實(shí)物與鏡像的關(guān)系，不是對(duì)映體，稱為非對(duì)映體。 如果分子中含有 n 個(gè)不相同的手性碳原子，則有 2n 個(gè)對(duì)映異構(gòu)體。二、含有兩個(gè)相同手性碳原子的化合物的 對(duì)映異構(gòu) 2,3-二溴丁烷分子中含有兩個(gè)相同的手性碳原子，有三種不同的構(gòu)型：(2r,3r)ch3ch3brhbrh(2s,3s)ch3ch3brhbrhch3ch3brhbrh (2r,3s) (2s,3r)ch3ch3brhbrh內(nèi)消旋化合物總結(jié)：含n個(gè)不同c*的化合物： 旋光異構(gòu)體的數(shù)目= 2n 對(duì)映體的成對(duì)