取代酸旋光異構

取代酸旋光異構第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三9.1羥基酸命名9.2羥基酸的物理性質(zhì)9.3羥基酸的化學性質(zhì)9.4自然界的羥基酸9.5羰基酸命名9.6羰基酸的化學反應9.7旋光異構9.8構型的標定OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三羧酸分子中烴基上的氫原子被其他原子或基團取代的衍生物OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三9.1

羥基酸命名一命名常用俗名，系統(tǒng)命名時：含羥基和羧基的最長碳鏈為主鏈，從離羥基最近的羧基開始編號，也可用α、β、γ等表示羥基的位置OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三二當一個無分支直鏈直接與兩個以上羧基相連時，則以直接連接羧基最多的鏈烴的名稱加后綴“某羧酸”來命名OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三

羥基的吸電子效應，羥基酸比相應的羧酸酸性強，誘導效應隨距離增長而減弱，故羥基離羧基越遠酸性越弱（比較下列化合物酸性）OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY9.2羥基酸的物理性質(zhì)酚酸都是固體，醇酸為晶體或糖漿狀液體。能與水形成氫鍵，故能溶于水。9.3羥基酸的化學性質(zhì)一酸性第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三二α—羥基酸的氧化

α-羥基酸可被氧化成α-羰基酸OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY三α-羥基酸的分解

與稀硫酸共熱，羧基與α-碳之間鍵斷裂第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三四失水反應γβα1α—羥基酸分子間失水成交酯OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三2β—羥基酸分子內(nèi)失水成α、β—不飽和酸3γ—羥基酸分子內(nèi)失水成內(nèi)酯OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY︱第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三內(nèi)酯在自然界和生物體內(nèi)廣泛存在，并且有非常重要的作用9.4自然界的羥基酸OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三9.5羰基酸命名一命名

含羰基和羧基的最長碳鏈為主鏈，從離羰基最近的羧基開始編號，叫某醛酸或某酮酸，酮酸需表明酮基的位置。也可用α、β、γ等表示羰基的位置OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三二主要化合物１乙醛酸2丙

酮

酸OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY有機體內(nèi)糖代謝的中間產(chǎn)物?？捎腥樗嵫趸?，也可有酒石酸失水、失羧。第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITYwu第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三羰基和羧基間碳—碳易斷裂，極易被氧化成乙醛或乙酸

OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY9.6羰基酸的化學反應第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三3乙酰乙酸有機體內(nèi)脂肪代謝的中間產(chǎn)物。易失羧，β—酮酸的共性：

4乙酰乙酸乙酯OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三乙酰乙酸乙酯的互變異構堿性條件下，有利于烯醇存在，特殊條件下，可分離出烯醇。

OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三立體異構：分子中原子互相連接的次序相同，但空間排列的方式不同，因而呈現(xiàn)的異構現(xiàn)象

OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY9.7旋光異構第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三普通光是由各種波長的在垂直于前進方向的各個平面內(nèi)振動的光波所組成OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三一偏振光1尼科爾（Nicol）棱晶(偏振片)：只允許與棱晶晶軸平行的平面上振動的光線透過棱晶。2平面偏振光：只在一個平面上振動的光稱為平面偏振光(或解稱偏振光)。OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三1物質(zhì)的旋光性：能使偏振光振動平面轉(zhuǎn)動一個角度的性質(zhì)稱為物質(zhì)的旋光性或叫光學活性。2旋光物質(zhì)（光學活性物質(zhì)）：具有旋光性的物質(zhì)。3旋光度：旋光物質(zhì)使偏振光振動平面旋轉(zhuǎn)的角度4右旋體：使偏振光振動平面向右旋轉(zhuǎn)的旋光物質(zhì)(+)5左旋體：使偏振光振動平面向左旋轉(zhuǎn)的旋光物質(zhì)(-)6旋光儀:測定物質(zhì)旋光度的儀器(結構)OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY二旋光物質(zhì)和不旋光物質(zhì)第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三1旋光度：旋光物質(zhì)使偏振光振動平面旋轉(zhuǎn)的角度與所用溶液的濃度、盛液管的長度、溫度、光波的波長、溶劑的性質(zhì)有關2比旋光度

定義：1ml含1g旋光性物質(zhì)濃度的溶液，放在1dm（10cm）長的盛液管中測得的旋光度稱為該物質(zhì)的比旋光度。通常用[]t表示。為測定時光的波長，一般采用鈉光（波長589.3nm,D表示）

a-樣品的旋光度l-樣品管的長度c-樣品的濃度[]t=

OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY三旋光度和比旋光度第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三如：右旋酒石酸在乙醇中，濃度為5%時，其比旋光度為：[]Ｄ20＝+3.79（乙醇，5%）物質(zhì)在濃度（c）,管長(l)條件下測得旋光度（），可以通過下面公式把它換算成比旋光度[]t。

[]t=l(dm)c(g/ml)如果是純液體，可將公式中的c換成液體的密度d即可。在己知比旋光度時，可通過測定溶液的旋光度算出濃度。例：在20C用鈉光測定某葡萄糖水溶液的旋光度，測定值為+3.2，所用測定管為1dm，己知葡萄糖水溶液的比旋光度+52.5，則由：+52.5＝+3.2/1c;c=3.2/52.5=0.06(g/ml)OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY四分子的手性與旋光活性手性和對映體1、

手性的概念物體和它的鏡象不能重疊，這種特征稱為手性，手性同樣存在于微觀世界中的分子中。某些化合物也具有手性。第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三

2、

分子的手性和旋光性手性分子：物質(zhì)的分子和它的鏡象不能重疊，這種分子叫手性分子。一般說來具有手性的分子都有旋光性；從分子的內(nèi)部結構來說，手性與分子的對稱性有關。{對稱面對稱軸對稱中心對稱性若一個分子中沒有上述任何一種對稱因素，這種分子就叫不對稱分子，不對稱分子就有手性OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三反-1，2-二氯乙烯對稱面二氯甲烷對稱面對稱性分子--------無手性、無旋光活性（1）、對稱面：假如有一個平面可以把分子分割成兩部分。而一部分正好是另一部分的鏡象，這個平面就是分子的對稱面（用表示）。如OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY3、對稱性----對稱面和對稱中心第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三（2）、對稱中心：若分子中有一點Ｐ，通過Ｐ點畫任何直線，在離Ｐ等距離的線段兩端有相同的原子或原子團，則點Ｐ稱為對稱中心。例：反-1,3-二氟-2,4-二氯環(huán)丁烷有對稱中心：既沒有對稱面、對稱軸又沒有對稱中心的分子是手性分子。有旋光性。OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三使有機物具有手性的最普遍的因素是手性碳原子手性碳原子：和四個不相同的原子或基團相連的碳原子，用“*”標出如：***4手性碳原子**OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三***課堂練習：找出下列化合物中的手性碳原子OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三乳酸的模型-OH經(jīng)-CH3至-H的排列順序A逆時針方向B順時針方向五含一個手性碳原子的化合物乳酸分子：*當C連有4個不同的基團時，有2種空間排列形式OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三A、B兩分子不能重疊，是實物和鏡象的關系把具有實物和鏡影的關系的異構體，叫做對映異構體含有一個手性碳原子的化合物，只能有兩種構型，也就是只能有兩個具旋光活性的異構體。OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三1.對映異構體：構造相同，構型不同，互為實物和鏡像關系而不能重合的立體異構體叫做對映異構體，簡稱對映體。2.外消旋體：由等量的對映體組成的物質(zhì)，無旋光性，稱外消旋體。可拆分成右旋和左旋兩個有旋光活性的異構非手性環(huán)境中，對映體的物理化學特性沒有區(qū)別這一對對映體都是手性分子，都具有旋光性，使偏振光旋轉(zhuǎn)的角度相同，即旋光度相同，但方向相反，分別是左旋（-）和右旋（+），分別用（-）-乳酸和（+）-乳酸表示。由蔗糖發(fā)酵得到的是左旋，由肌肉中取得的是右旋。OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY六、對映體和外消旋體第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三(2)透視式：OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY七含一個手性碳原子的開鏈化合物的對映異構

1、構型的表示法

(1)模型：手性碳原子在紙平面上；伸入手性碳原子內(nèi)，表示在紙平面前，連在手性碳原子周邊上，表示處在紙平面的后面。第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三費歇爾投影式光照相當于將一個立體模型放在幕前，用光照射模型，在幕上得出的平面影象OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY(3)、費歇爾投影式：橫向基團位于平面的前方

豎向基團位于平面的后方第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三費歇爾投影式國際命名原則：將碳鏈放在垂直線上，氧化態(tài)較高的碳原子或主鏈上第一號碳原子在上．以垂直線相連的基團表示伸向紙后，即遠離讀者；以水平線相連的基團表示伸出紙前即伸向讀者．注意：投影式是用平面式來代表空間的立體結構．不能任意翻轉(zhuǎn)．OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三１、

含兩個不相同的手性碳原子

兩個手性碳原子所連的四個基團是不完全相同的，例如：

OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY八含有兩個手性碳原子的開鏈化合物的對映異構第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三[]–7.1

+7.1

-9.3

+9.3對映異構體(I與II)(III與IV)，外消旋體和非對映異構體(如Ｉ與III或II與IV)。

當有n個不相同的手性C原子，有2n個旋光異構體，2n-1對外消旋體，

IIIIIIIV23OrganicChemistryWENZHOUUNIVERSITY第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三２、含兩個相同的手性碳原子

后面一對化合物是一對對映異構體，但前一對化合物其實是一個化合物，分子中有一個對稱面，稱為內(nèi)消旋體,酒石酸只有三種異構體，右旋體，左旋體和內(nèi)消旋體

II