對映異構(gòu)與旋光(精簡)

對映異構(gòu)與旋光ByNiCoLaSFromMCh那么問題來了對映異構(gòu)是神馬？對映異構(gòu)的定義互為物體與鏡像關(guān)系的立體異構(gòu)體，稱為對映異構(gòu)體，簡稱為對映體。就像右面的CHFClBr一樣：

手性這樣的一對對映體好似人的左右手，雖是鏡面對稱，但卻不能和鏡像重合。具有這種特性的分子即被稱為手性分子，這種性質(zhì)即為手性。偏振光具有手性的純物質(zhì)（純對映體）具有一種特殊的性質(zhì)：能使偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。偏振光是指只在一個平面上波動的光，如圖（1）。激光即為一種偏振光。大部分自然界中的和人造的光都是在多個平面上波動的，如圖（2）。左旋與右旋裝有旋光性物質(zhì)（的溶液）的管子，能使射入其中的偏振光發(fā)生順時針或者逆時針的偏轉(zhuǎn)。逆時針偏轉(zhuǎn)為左旋，順時針偏轉(zhuǎn)為右旋。一對對映體中的一個如果是左旋體，那么另一個必定是右旋體。表示物質(zhì)旋光的能力的物理量叫比旋光度?？偨Y(jié)一下：對映異構(gòu)是由于分子自身的不對稱性而引起的同分異構(gòu)現(xiàn)象?；殓R像的同分異構(gòu)體稱為對映異構(gòu)體。由于分子自身的不對稱性而引起對映異構(gòu)的性質(zhì)是手性，具有手性的分子稱作手性分子。單一的對映體能夠引起偏光，一對對映體能分別引起左旋偏光和右旋偏光。P.S：左旋肉堿的“左旋”不過是指這種生物堿是左旋的罷了。讓我們繼續(xù)。。。Checkpoint1如何畫出分子的立體結(jié)構(gòu)1.傘形式眼睛垂直于C-C鍵看，實線表示價鍵在紙面上，楔形線表示價鍵沿紙面向外，虛線表示價鍵沿紙面向里。譬如下面的這個二氯乙烷。直觀，清晰畫楔形線有點煩~有點煩~有點煩~更高大上的畫法2.Fischer投影式這是甘油醛：中心十字交叉的是手性碳，水平的鍵突出紙面向外，垂直的鍵沿紙面向里，即下圖這樣：Fischer投影式高端大氣上檔次主鏈碳必須在一條直線上，氧化數(shù)高的碳原子必須放在上面優(yōu)點：簡潔，正式。缺點：不是很直觀，不熟練的人看起來有點吃力。應(yīng)用于多個碳原子的例子：D-葡萄糖簡單的判斷分子是否具有手性的方法1.對稱面2.對稱中心3.反軸滿足以上三條之一即不為手性分子*.對稱軸不是手性碳原子與手性中心如果一個碳原子連接了四個不同的基團，那么這個碳原子被稱作手性碳原子，并被稱作這個分子的手性中心。只有一個手性碳的分子一定是手性分子。把第5頁的圖挪過來：絕對構(gòu)型絕對構(gòu)型命名方法：1.將手性碳上的四個基團按優(yōu)先級從高到低的順序編號。2.將優(yōu)先級最低的基團放在離眼睛最遠的地方，其他三個基團按從高到低的方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向為順時針的，手性碳為R構(gòu)型；旋轉(zhuǎn)方向為逆時針的，手性碳為S構(gòu)型。（R=rectus,S=sinister,都是拉丁文）還是甘油醛：這個甘油醛是R型的，也是D型的（相對構(gòu)型）基團標號最小在末由大到小順Ｒ逆Ｓ相對構(gòu)型相對構(gòu)型命名方法：人為規(guī)定右旋甘油醛為D構(gòu)型（Dexcro），左旋甘油醛為L構(gòu)型（Leavo），并將其它化合物（通常是糖類）與其比較，得出其相對構(gòu)型。關(guān)于甘油醛的小結(jié)（這個費歇爾投影式有點問題，正確的不會把手性碳以C的形式寫出來）對映體和外消旋體的物化性質(zhì)一對純凈的對映體，其絕大多數(shù)物理性質(zhì)（熔沸點，密度，etc.）相同，化學(xué)性質(zhì)相同。外消旋體是一對對映體等物質(zhì)的量混合的物質(zhì)，沒有旋光性，物理性質(zhì)與純的對映體也有差別。外消旋體用（±）表示?？膳碌氖中约捌鋷淼膰乐睾蠊笮峁哦”扔倚亩拘源蟮枚啵ㄎ也⒉皇枪膭钅銈冄邪l(fā)只含右旋尼古丁的香煙）左旋氯霉素（一種抗生素）有療效，而右旋的沒有。葡萄糖只有D型的才能被人體利用，而L型的不能。（幸虧自然界中絕大多數(shù)的葡萄糖都是D型的）一種治療妊娠反應(yīng)的藥物名叫“沙立度胺”，有R和S兩種異構(gòu)體，其中R是有效藥物，而S是一種強力致畸劑。由于當(dāng)時的藥物是以外消旋體上市的，所以導(dǎo)致了1.2萬名畸形嬰兒的出生。我和我的小伙伴第二個總結(jié)繪制分子的立體結(jié)構(gòu)的方法有很多，傘形式和Fischer投影式是常用的兩種。有對稱面、對稱中心、反軸的分子均為非手性分子。R-S為絕對構(gòu)型，D-L為相對構(gòu)型，兩者沒有必然的聯(lián)系，與物質(zhì)為左旋或右旋也沒有必然的聯(lián)系。有時忽視手性是會出人命的?。?！再休息一下。。。Checkpoint2下面是各種奇特的手性分子，請大家做好準備，深呼吸。。。多個手性中心的分子一般情況，手性碳越多，旋光異構(gòu)體的數(shù)量就越多。譬如2，3-二氯戊烷，有兩個手性碳，則有RR、SS、RS、SR四種旋光異構(gòu)體。RR、SS互為對映體，RS、SR互為對映體。但RR(SS)與RS(SR)沒有對映關(guān)系，這種不成鏡像關(guān)系的旋光異構(gòu)體稱為非對映體。非對映體之間不止旋光能力不同(不只是正負)，而且許多物化性質(zhì)的差別。多手性碳的旋光異構(gòu)體數(shù)一般情況下，若一個分子有n個不同的手性碳，則其光活性異構(gòu)體數(shù)為2n個。但是，若分子中含有相同的手性碳原子，則旋光異構(gòu)體的數(shù)目就會減少，譬如酒石酸（2，3-二羥基丁二酸）：在RS的酒石酸中，兩個手性碳的旋光性恰好相反，所以整個分子沒有旋光性，我們稱這種有手性碳但沒有旋光性的為內(nèi)消旋體。內(nèi)消旋體用(m)表示。若基團分布為對稱的，則實際旋光異構(gòu)體的數(shù)目為2（n-1）+2(n/2)-1.我真是醉了。。。假不對稱碳原子這是發(fā)生在奇數(shù)手性碳的分子中的奇妙現(xiàn)象。（2，3，4-三羥基戊二酸）左二C3碳沒有手性，但左二是對映體；右二C3有手性，但沒有對映體，為內(nèi)消旋體。這里，像C3這種不引起異構(gòu)的手性碳稱為假不對稱碳原子，標記構(gòu)型時用r和s.其他類別的旋光化合物含有手性碳的單環(huán)化合物由于環(huán)面不能自由旋轉(zhuǎn)，因此基團被固定在環(huán)的一面，導(dǎo)致異構(gòu)的產(chǎn)生。像右面的這些都是光活性分子：雖然這些分子的實際構(gòu)型并非如此，但是在判斷光活性時也可以直接用這種平面環(huán)的構(gòu)象判斷。手性并非碳獨有一些其他VA的原子也能形成光活性體：這些原子也能像碳一樣形成四面體的結(jié)構(gòu)，若同時具有四個不同的取代基，則也有異構(gòu)體。傲嬌的丙二烯這里是三種丙二烯的結(jié)構(gòu)：由此觀之，丙二烯也能像單個碳一樣掛四個基團，也可以有旋光性。丙二烯衍生物若同一個碳上沒有相同的取代基，則該化合物也有旋光性：如果雙鍵被換成環(huán)，則效果也一樣：美(keng)妙(die)的螺苯螺苯是排了一圈的苯環(huán)，由于兩端的苯環(huán)不能在一個平面上，所以產(chǎn)生了同分異構(gòu)：這樣的螺苯類對映體的旋光能力是驚人的，約3800°！螺苯類還有很多，限于篇幅，不能一一介紹。最后的總結(jié)手性分子不一定只有一個手性碳，手性碳越多，旋光異構(gòu)越多。手性碳的“對稱性”會導(dǎo)致異構(gòu)體數(shù)目減少。手性分子的中心不一定是碳原子，也可以是別的。丙二烯型、螺苯類是一系列特殊的、不含手性原子的手性分子。尾聲我知道