藥物基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)-立體化學(xué)

藥物基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)--立體化學(xué)第一頁，共22頁?！?.1對(duì)稱性與手性§6.2對(duì)映異構(gòu)體及其表達(dá)§6.4

構(gòu)型和標(biāo)記法§6.3對(duì)映異構(gòu)體與旋光性§6.6化學(xué)反應(yīng)中的立體選擇性問題§6.5立體異構(gòu)表達(dá)之間的相互轉(zhuǎn)換2第二頁，共22頁?！?.1對(duì)稱性與手性一、對(duì)稱性分子的對(duì)稱要素對(duì)稱中心：各基團(tuán)（原子）與之連線并延長(zhǎng)等距離處可遇到相同的基團(tuán)（原子）對(duì)稱性分子：具備對(duì)稱要素其中之一者的分子對(duì)稱面分子的所有原子共平面所形成的平面能把分子分成互為鏡像的兩半的平面對(duì)稱要素對(duì)稱面：對(duì)稱面對(duì)稱中心對(duì)稱性分子的特點(diǎn)：分子的鏡像可以與實(shí)物重合3第三頁，共22頁。練習(xí)判斷下列分子是否有對(duì)稱面、對(duì)稱中心？若有有幾個(gè)？①一氯乙烯②環(huán)丁烷③甲醇④二氯環(huán)丁烷的各異構(gòu)體3個(gè)對(duì)稱面5個(gè)對(duì)稱面1個(gè)對(duì)稱中心1個(gè)對(duì)稱面2個(gè)對(duì)稱面1個(gè)對(duì)稱面無對(duì)稱面無對(duì)稱中心2個(gè)對(duì)稱面1個(gè)對(duì)稱面1個(gè)對(duì)稱中心注意:脂環(huán)烴環(huán)C一般不共平面,但討論立體異構(gòu)時(shí)可示意為共平面,不影響結(jié)果，---這一問題留待后面再詳細(xì)解說4第四頁，共22頁。二、對(duì)映異構(gòu)體的表達(dá)—Fischer投影式●規(guī)定：垂直線所連基團(tuán)伸向紙后水平線所連基團(tuán)伸向紙前●十字交叉點(diǎn)代表C*●

習(xí)慣讓主鏈位于垂線Fischer投影式：用平面投影式表示C*上基團(tuán)在空間的立體排列≡楔形式Fischer投影式1、具有一個(gè)手性中心的對(duì)映異構(gòu)5第五頁，共22頁。R/S-構(gòu)型標(biāo)記法1、立體觀察將C*上的四個(gè)基團(tuán)按取代基的優(yōu)先排序:⑷＞⑶＞⑵＞⑴

（優(yōu)先秩序由基團(tuán)的原子序數(shù)決定）將最小者⑴置于離觀察者最遠(yuǎn)處,觀察另三個(gè)基團(tuán)的排列:⑷→⑶→⑵順時(shí)針排列—R型逆時(shí)針排列—

S型RS(S)-2-丁醇(R

)-2-丁醇6第六頁，共22頁。實(shí)用快速判斷R，S構(gòu)型方法首先觀察三個(gè)大基團(tuán)的排列順序，然后根據(jù)小基團(tuán)的位置判斷構(gòu)型7第七頁，共22頁。R8第八頁，共22頁。Fisher投影式的RS構(gòu)型判斷A>B>C>DRS9第九頁，共22頁。不能離開紙面翻轉(zhuǎn)，只能沿紙面平移或旋轉(zhuǎn)180，否則得不到原分子模型。Fischer式中同一C*所連基團(tuán)交換偶數(shù)次得原分子模型，交換奇數(shù)次得到其對(duì)映體。Fischer投影式的轉(zhuǎn)變：沿紙面旋轉(zhuǎn)180離開紙面翻轉(zhuǎn)180沿紙面旋轉(zhuǎn)90原分子(基團(tuán)交換2次)對(duì)映體(基團(tuán)交換1次)對(duì)映體(基團(tuán)交換3次)原分子用判斷RS構(gòu)型的方法快速判斷10第十頁，共22頁。含手性軸的的手性化合物1.丙二烯型化合物兩雙鍵所在平面互相垂直，無對(duì)稱因素，為手性分子。2.螺環(huán)化合物（類似于丙二烯型化合物）注意：累積雙鍵中兩端的兩個(gè)C中任一個(gè)連有相同的取代基時(shí)，分子無手性。兩環(huán)所在平面互相垂直，a≠b且c≠d時(shí)為手性分子。對(duì)映體11第十一頁，共22頁。2、具有多個(gè)手性中心的對(duì)映異構(gòu)含有n個(gè)C*的化合物最多有2n個(gè)立體異構(gòu)體。對(duì)映體對(duì)映體非對(duì)映體具有兩個(gè)手性C的分子例如：2-羥基-3-氯丁二酸12第十二頁，共22頁。注意:內(nèi)消旋體與外消旋體均無旋光性，但它們的本質(zhì)不同，外消旋體是混合物，內(nèi)消旋體為純物質(zhì)。1、外消旋體：一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體二者等量混合，構(gòu)成的無旋光性（α=0）

的體系，以（±）表示，通過一定手段可拆分二個(gè)化合物。2、內(nèi)消旋體：分子內(nèi)含C*，因具有對(duì)稱性因素而沒有旋光性的物質(zhì)，以“m”表示。（±）-甘油醛m-酒石酸（±）-酒石酸（分子中有C*但分子無手性）13第十三頁，共22頁。四、外消旋體與內(nèi)消旋光體例:酒石酸(2,3-二羥基丁二酸)中有2個(gè)C*,應(yīng)有4個(gè)立體異構(gòu)體,但實(shí)驗(yàn)證明只有1個(gè)左旋體、1個(gè)右旋體、1個(gè)非旋光體，為什么？(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)★(Ⅲ)與(Ⅳ)互為鏡像、互為對(duì)映異構(gòu)體，分別為左、右旋體，可構(gòu)成外消旋體；★(Ⅰ)、(Ⅱ)是同物質(zhì)，有對(duì)稱面、無手性（α=0），為內(nèi)消旋體；★(Ⅰ)與(Ⅲ)、(Ⅰ)與(Ⅳ)

為非對(duì)映體；★含多個(gè)C*的分子內(nèi)若存在對(duì)稱因素，則立體異構(gòu)體的數(shù)目減少。14第十四頁，共22頁。環(huán)狀化合物的手性問題構(gòu)象翻轉(zhuǎn)觀察方向15第十五頁，共22頁。反式16第十六頁，共22頁。環(huán)狀分子平面化處理17第十七頁，共22頁。環(huán)狀分子手性中心R，S標(biāo)記方法18第十八頁，共22頁?！?.3對(duì)映異構(gòu)體與旋光性一、旋光性旋光性物質(zhì)：具有旋光性的物質(zhì)（手性分子）,為左旋體或右旋體。非旋光性物質(zhì)：不具有旋光性的物質(zhì)（非手性分子）。手征性分子能使偏振光振動(dòng)面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)二、實(shí)驗(yàn)依據(jù)普通光平面偏振光

普通光：一種電磁波，光波有多個(gè)振動(dòng)方向，但都與光的前進(jìn)方向垂直。平面偏振光：只在一個(gè)平面上振動(dòng)的光（簡(jiǎn)稱偏振光或偏光）。Nicol棱鏡(起偏鏡)19第十九頁，共22頁。對(duì)觀察者：平面向右旋為右旋體，以“d”或“+”表示平面向左旋為左旋體，以“l(fā)”或“-”表示旋光儀(polarimeter)起偏鏡檢偏鏡物質(zhì)為右旋體還是左旋體必須由實(shí)驗(yàn)確定旋光度--偏振光旋轉(zhuǎn)的角度，用“”表示。與樣品管長(zhǎng)度、溶液濃度、光源波長(zhǎng)、測(cè)定溫度、溶劑均有關(guān)。定義比旋光度20第二十頁，共22頁。l:樣品管長(zhǎng)度(dm)α:旋光度ρB:質(zhì)量濃度(g/ml)t:測(cè)定溫度λ:光源波長(zhǎng)三、比旋光度[α]

—表示物質(zhì)旋光屬性的物理量說明:⑴當(dāng)溶劑、t、λ確定時(shí),純物質(zhì)的[α]為其特性參數(shù),可查。⑵互為對(duì)映異構(gòu)體的一對(duì)物質(zhì)，其[α]值相等，符