第六章立體化學(xué)

有機化學(xué)各章第一章緒論第二章飽和烴：烷烴和環(huán)烷烴第三章不飽和烴：烯烴和炔烴第四章二烯烴共軛體系共振論第五章芳烴芳香性第六章立體化學(xué)第七章鹵代烴相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)鄰基效應(yīng)第八章有機化合物波普分析第九章醇和酚第十章醚和環(huán)氧化合物第十一章醛、酮和醌第十二章羧酸第十三章羧酸衍生物第十四章β-二羰基化合物第十五章有機含氮化合物第十六章有機含硫、含磷和含硅化合物第十七章雜環(huán)化合物第十八章類脂類第十九章碳水化合物第二十章氨基酸、蛋白質(zhì)和核酸第六章立體化學(xué)6.1手性與對映體6.2手性分子的性質(zhì)——光學(xué)活性

6.3具有一個手性中心的對映異構(gòu)6.4構(gòu)型和命名方法6.5含有多個手性中心的立體異構(gòu)6.6手性中心的產(chǎn)生6.7手性合成6.8外消旋體的拆分、旋光純度6.9脂環(huán)化合物的立體異構(gòu)6.10構(gòu)象對映體和構(gòu)象非對映體6.11不含手性中心的對映異構(gòu)6.12對映異構(gòu)在研究反應(yīng)機理中的應(yīng)用Back同分異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)立體異構(gòu)碳鏈異構(gòu)位置異構(gòu)官能團異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)順反異構(gòu)旋光異構(gòu)立體化學(xué)是有機化學(xué)的一個重要組成部分各種異構(gòu)體Back6.1手性與對映體手性實物與鏡像不重合成為手性，而能重疊的稱為非手性分子在有機化學(xué)反應(yīng)過程中分子的對稱性分子的對稱性因素有四種①對稱軸對稱軸③對稱中心②對稱面對稱面有對稱中心的分子④交錯對稱軸有四重交錯對稱軸對稱性分子：凡具有對稱面、對稱中心或交錯對稱軸的分子不對稱性分子：沒有對稱面、對稱中心和交錯對稱軸的分子實物與鏡像不重合的立體異構(gòu)稱為對映異構(gòu)，其異構(gòu)體為對映異構(gòu)體Back6.2手性分子的性質(zhì)——光學(xué)活性偏振光

6.2.1旋光性普通光Nicol棱鏡偏振光物質(zhì)或分子能使偏振光發(fā)生旋轉(zhuǎn)一對對映異構(gòu)體除了使偏振光旋轉(zhuǎn)方向不同外，其它的物理和化學(xué)性質(zhì)完全相同能使偏振光的振動方向向右旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)稱為右旋物質(zhì)，用“d”或“+”表示.能使偏振光的振動方向向左旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)稱為左旋物質(zhì)，用“l(fā)”或“-”表示.6.2.2旋光儀和比旋光度旋光儀比旋光度[]t

=

lC旋光性物質(zhì)在一定條件(波長,溫度t,溶劑)下,用單位濃度C(1g·ml-1)的溶液或純物質(zhì)(單位密度)，在單位長度l(1dm)的盛液管中測得的旋光度。Back6.3具有一個手性中心的對映異構(gòu)手性碳原子：碳原子所連的四個原子或原子團互不相同，碳原子沒有任何對稱性因素，該碳原子稱為手性碳原子。含有一個手性碳原子的分子一定是手性分子，有兩種不同構(gòu)型的分子，它們的旋光度相同，但旋光方向相反，這一對異構(gòu)體稱為對映異構(gòu)體。2-溴丁烷對映異構(gòu)體乳酸對映異構(gòu)體熔點：18℃左旋乳酸[α]15D=-3.820右旋乳酸[α]15D=+3.820對映異構(gòu)體等量混合的混合物旋光度為零，該混合物稱為外消旋體Back6.4構(gòu)型和命名方法對映異構(gòu)體的兩種構(gòu)型，一為左旋體，另一為右旋體，但旋光方向與構(gòu)型無法相對應(yīng)。若隨意指認(rèn)會造成混亂。應(yīng)確定具體的構(gòu)型。為確定化合物的構(gòu)型應(yīng)選擇構(gòu)型標(biāo)準(zhǔn)化合物，甘油醛就是這樣的化合物。6.4.1構(gòu)型的表示6.4.2構(gòu)型的確定Fischer投影式旋轉(zhuǎn)：指認(rèn)后來，通過酒石酸銣鈉構(gòu)型確定后，證明對甘油醛的構(gòu)型假定是正確的，即為絕對構(gòu)型。為右旋甘油醛的構(gòu)型指認(rèn)為左旋甘油醛的構(gòu)型乳酸構(gòu)型的確定：(-)-乳酸(+)-甘油醛6.4.3構(gòu)性的標(biāo)記D-L構(gòu)型標(biāo)記以甘油醛的構(gòu)型為對照標(biāo)準(zhǔn)，右旋甘油醛為D構(gòu)型，左旋甘油醛為L構(gòu)型D-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛與L-(-)-甘油醛構(gòu)型相同的為L構(gòu)型與D-(+)-甘油醛構(gòu)型相同的為D構(gòu)型D-(-)-乳酸L-(+)-乳酸R-S構(gòu)型標(biāo)記R-S構(gòu)型標(biāo)記法是根據(jù)手性碳原子所鏈四個基團的排列順序來標(biāo)記的。基團大小為：a>b>c>d若最小基團在橫鍵上，則順時針為S構(gòu)型，而反時針為R構(gòu)型。若最小基團在豎鍵上，則順時針為R構(gòu)型，而反時針為S構(gòu)型，與構(gòu)型規(guī)定標(biāo)記相同。R構(gòu)型R構(gòu)型2號碳為S構(gòu)型:HO,COOH,CH(OH)CH2CH33號碳為S構(gòu)型:HO,CH(OH)COOH,CH2CH3手型碳原子構(gòu)型的判斷Back6.5含有多個手性中心的立體異構(gòu)當(dāng)兩個手性碳原子不同時，有四種異構(gòu)體：分子中含有多個手性碳原子的化合物的異構(gòu)現(xiàn)象比較復(fù)雜。2-氯-3-溴丁烷(紅與藍(lán)色異構(gòu)體為非對映異構(gòu)體)非對映異構(gòu)體的物理性質(zhì)不同當(dāng)兩個手性碳原子相同時，有三種異構(gòu)體：2,3-二溴丁烷內(nèi)消旋體內(nèi)消旋體內(nèi)消旋