05有機(jī)化學(xué)第4版教案第五章-對(duì)映異構(gòu)課件

第六章對(duì)映異構(gòu)碳鏈異構(gòu)位置異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)互變異構(gòu)對(duì)映異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)非對(duì)映異構(gòu)（包括順?lè)串悩?gòu)）構(gòu)象異構(gòu)平面異構(gòu)立體異構(gòu)同分異構(gòu)一、平面偏振光和旋光性光波是一種電磁波，它的振動(dòng)方向與前進(jìn)方向垂直。普通光的光波在垂直于它前進(jìn)方向的任何可能的平面上振動(dòng)?！?.1物質(zhì)的旋光性

Nicol（尼科爾）棱晶只允許在與棱晶晶軸相互平行的平面上振動(dòng)的光線通過(guò)。普通光線通（透）過(guò)Nicol棱晶后就得到一種只在一個(gè)平面上振動(dòng)的光—平面偏振光（偏振光，偏光）。偏振光：普通光線通過(guò)Nicol棱晶后得到的只在一個(gè)平面上振動(dòng)的光。有些物質(zhì)，如松節(jié)油，葡萄糖等能使平面偏振光的振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)。旋光性（光活性）：能使平面偏振光的振動(dòng)平面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)。具有旋光性的物質(zhì)叫旋光物質(zhì)或叫光活性物質(zhì)。旋光物質(zhì)又分左旋體和右旋體。能使偏振光的振動(dòng)平面向左旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)叫左旋體。能使偏振光的振動(dòng)平面向右旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)叫右旋體。旋光度：旋光物質(zhì)使偏振光的振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的角度叫旋光度。用α表示。二、旋光儀和旋光度：1、旋光儀：用來(lái)測(cè)定物質(zhì)旋光度的儀器。2、比旋光度：1ml含1g旋光物質(zhì)的溶液，放在1dm的盛液管中所測(cè)得的旋光度稱為該旋光物質(zhì)的比旋光度。用[α]λt表示。用鈉光（λ=589nm）時(shí)用[α]Dt表示。3、比旋光度與旋光度之間的關(guān)系。[α]Dt=αL(dm)×C(g/ml)一、對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象的發(fā)展1、手性：一個(gè)物體與它的鏡象的不可重合性。2、1812年，貝烏特(Bijrvoet)發(fā)現(xiàn)石英晶體可使偏振光的偏振面旋轉(zhuǎn)，有的左旋，有的右旋，旋光度的大小相等，方向相反，混合后無(wú)旋光性。它們的晶體形狀呈實(shí)物和鏡像的關(guān)系。§6.1對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系3、1848年，巴斯德對(duì)酒石酸鈉銨晶體的研究。明確提出左旋體和右旋體的分子互為鏡象，不能重合。(1822~1895，法國(guó)微生物學(xué)家、化學(xué)家；在巴黎師范學(xué)院讀書(shū)時(shí)發(fā)現(xiàn)了酒石酸的旋光性)4、1874年，范特霍夫，（1852~1911，荷蘭化學(xué)家，1901年獲第一個(gè)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）提出了碳的四面體概念；并且認(rèn)為四面體碳鏈上有四個(gè)不同的原子或基團(tuán)時(shí)，有兩種不同的四面體空間構(gòu)型。這兩種構(gòu)型互為鏡象，外形相似但不能重合。二、手性和對(duì)稱因素<一>手性：1、手性碳（不對(duì)稱碳）：連有四個(gè)不同的原子或基團(tuán)的碳原子。通常用C*表示。2、手性分子：與其鏡象不能重合的分子叫手性分子。3、對(duì)映異構(gòu)：分子式，構(gòu)造式相同，構(gòu)型不同，互呈鏡象關(guān)系的立體異構(gòu)現(xiàn)象。4、手性是物質(zhì)具有對(duì)映異構(gòu)和旋光性的必要條件：手性分子在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是無(wú)對(duì)稱因素。<二>對(duì)稱因素：1、對(duì)稱面：假如有一個(gè)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。用σ表示2、對(duì)稱中心：假如分子中有一點(diǎn)P，通過(guò)點(diǎn)P作任何直線，在離P點(diǎn)等距離的直線兩端有相同的原子或基團(tuán)，則P點(diǎn)為分子的對(duì)稱中心，用I表示。[用模型講解苯和反-2-丁烯的對(duì)稱中心]如：CH3CHCl23、對(duì)稱軸：假如通過(guò)分子畫(huà)一條直線，分子以它為軸旋轉(zhuǎn)一定的角度（不能為3600的整數(shù)倍）后，可以獲得與原來(lái)分子相同的形象，此直線既為該分子的對(duì)稱軸。用Cn表示。當(dāng)分子沿軸旋轉(zhuǎn)3600/n時(shí)得到的構(gòu)型與原來(lái)的分子重合，這個(gè)軸即為該分子的n重對(duì)稱軸。如：苯有C6、C2。CHCl3

有C3等。4、更替對(duì)稱軸：如果通過(guò)分子沿一根軸旋轉(zhuǎn)3600/n的角度后，再用一面垂直于該軸的鏡子反射，所得的鏡象如能與原物重合，此軸即為該分子的n重更替對(duì)稱軸，用Sn表示。ClClClClClClClClClClClClCl轉(zhuǎn)900有S4有對(duì)稱面，對(duì)稱中心或四重更替對(duì)稱軸的分子無(wú)手性。一、對(duì)映體1、對(duì)映體：分子式相同，構(gòu)造式相同，構(gòu)型不同，互呈鏡象關(guān)系的一對(duì)物質(zhì)互為對(duì)映體。2、非對(duì)映體：分子式相同，構(gòu)造式相同，構(gòu)型不同，不能互呈鏡象關(guān)系的一對(duì)物質(zhì)互為非對(duì)映體。二、外消旋體一對(duì)對(duì)映體的等量混合物。雖然各有旋光性，但等量混合后的混合物無(wú)旋光性?！?.3含一個(gè)手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)三、構(gòu)型表示法，即用來(lái)表示構(gòu)型的方法有四種：1、楔形式：COOHCOOHCOOHHHHOHOHOHCH3CH3CH3C楔形式乳酸楔形式的優(yōu)點(diǎn)：一目了然缺點(diǎn)：書(shū)寫(xiě)不方便2、透視式：3、Newman(紐曼)投影式：4、Fischer(費(fèi)歇爾)投影式：費(fèi)歇爾為19世紀(jì)德國(guó)有機(jī)化學(xué)家。1902年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)（第二個(gè)獲獎(jiǎng)?wù)?，由于研究糖和嘌呤類生命物質(zhì)而獲獎(jiǎng)）是第五個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Baeyer(拜爾，德國(guó)有機(jī)化學(xué)家，由于合成靛藍(lán)而獲獎(jiǎng))的學(xué)生。COOHHOHCH3COOHOHHCH3乳酸對(duì)映體的費(fèi)歇爾投影式COOHHHOCH35、四種構(gòu)型表示法間的轉(zhuǎn)化。C2H5C2H5C2H5C2H5CH3CH3CH3CH3CCHHHHHHHHClClClClBrBrBrBr6、含有一個(gè)C*的分子一定是手性分子，只有一對(duì)對(duì)映體。CH3CH3C2H5C2H5C2H5C2H5BrBrClClCH3CH3BrBrClCl………………§6.4含兩個(gè)手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)一、含兩個(gè)不同手性碳原子的化合物，如3-氯-2-羥基丁二酸就可以寫(xiě)出四種對(duì)映異構(gòu)體式子CCHHClCOOHCOOHOHACCHHClCOOHCOOHHOB…………HClCD……………CCHHOClCOOHCOOHHCCHCOOHCOOHOH1、A、B為一對(duì)對(duì)映體：C、D為一對(duì)對(duì)映體。共兩對(duì)對(duì)映體。2、A、B的等量混合物構(gòu)成一個(gè)外消旋體：C、D的等量混合物構(gòu)成一個(gè)外消旋體，共兩個(gè)外消旋體。3、A、C；B，C；A、D或B互為非對(duì)映體。實(shí)際上，有n個(gè)不同的手性碳原子時(shí)就可以有2n個(gè)對(duì)映體；這些對(duì)映體可組成個(gè)外消旋體。如果分子中有相同的C*時(shí)，其對(duì)映體的數(shù)目就要小于2n。二、含兩個(gè)相同手性碳原子的化合物,如2，3-二羥基丁二酸也可以寫(xiě)出四種構(gòu)型式HOAB……………HOCCHHOHCOOHCOOHOHCCHHCOOHCOOHCD……………CCHHCOOHCOOHOHHOCCHHCOOHCOOHOHHO1、A、B實(shí)為同一物質(zhì)：無(wú)旋光性，稱為內(nèi)消旋體。內(nèi)消旋體：有手性碳原子的分子中，由于分子有對(duì)稱因素，而使其無(wú)旋光性的化合物。（注意與外消旋體的異同）。2、C、D為一對(duì)對(duì)映體；等量混合得一個(gè)外消旋體；一、含一個(gè)手性碳原子化合物Cabcd的命名：若，a>b>c>d,則§6.5構(gòu)型的R、S命名規(guī)則dabcdbca為R為SCH3HBrCH3HBrabcdabdc為R為SR-1-氯-1-溴乙烷S-1-氯-1-溴乙烷ClCl二、含兩個(gè)碳原子化合物的R、S命名：先命名其構(gòu)造名稱，再標(biāo)出手性碳原子的位次和構(gòu)型。命名為（2S，3R）-2，3-二氯戊烷C2H5CH3HHClClCH3CH-CHCH2CH32，3-二氯戊烷ClCl一、環(huán)丙烷衍生物§6.6環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)COOHCOOHCOOHHOOCCOOHCOOHABC………

A與B，A與C為順?lè)串悩?gòu)，也是非對(duì)映異構(gòu)體（順?lè)串悩?gòu)是非對(duì)映異構(gòu)的一重特殊情況），B與C為對(duì)映體二、環(huán)己烷衍生物如1，2-環(huán)己烷二甲酸中，環(huán)己烷的六個(gè)碳原子不共面，主要分布為椅式構(gòu)象。對(duì)反1，2-環(huán)己烷二甲酸來(lái)說(shuō)COOHCOOHCOOHCOOHee型aa型ee型構(gòu)象是優(yōu)勢(shì)構(gòu)象，COOHCOOHHOOCHOOC………對(duì)順1，2-環(huán)己烷二甲酸來(lái)說(shuō)COOHCOOHACOOHCOOHCOOHHOOC………BCA，B是相同的，B、C兩種構(gòu)象互成鏡象關(guān)系；由于B

、C間能迅速相互轉(zhuǎn)變，穩(wěn)定性一樣，因此無(wú)法分離。順-1，2-環(huán)己烷二甲酸不具旋光性。實(shí)際上，在研究環(huán)己烷衍生物的立體異構(gòu)時(shí)，不必考慮構(gòu)象，用正六邊行來(lái)觀察仍可得到同樣正確的結(jié)果。如：COOHCOOHCOOHCOOHCOOHHOOC無(wú)對(duì)映體………對(duì)1，4-環(huán)己烷二甲酸來(lái)說(shuō)，順式和反式都沒(méi)有對(duì)映體。因?yàn)橛袑?duì)稱面，有對(duì)稱中心和對(duì)稱面。COOHCOOHCOOHCOOH§6.7不含手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)一、丙環(huán)二烯型化合物C=C=Cabcd若a≠b,c≠d時(shí)有一對(duì)對(duì)映體。C=C=Cabd………cC=C=Cabdc若a=b或c=d時(shí)，因分子中有對(duì)稱面，所以無(wú)對(duì)映體。例：………CH3CH3CH3CH3HC2H5H5C2HCH3CH3HCH3C=C=CC=C=CC=C=C二、單鍵旋轉(zhuǎn)受阻礙的聯(lián)苯型化合物聯(lián)苯分子中，如果2，2'，6，6'位置上引入體積相當(dāng)大的取代基時(shí)，由于兩個(gè)苯環(huán)不能沿聯(lián)線旋轉(zhuǎn)，因此，可能有對(duì)映體。如：………COOHCOOHCOOHCOOHNO2NO2NO2NO2COOHNO2COOHCOOH因分子內(nèi)有對(duì)稱面而無(wú)對(duì)映體。三、含有其他手性中心的化合物COOHHOOCHCH3CH3NC2H5CH2C6H5C6H5Cl–外消旋體是一對(duì)對(duì)映體（即左旋體和右旋體）的等量混合物，因此無(wú)旋光性；如果把這一對(duì)對(duì)映體分開(kāi)就可得到一種左旋體和一種右旋體；這種分離叫外消旋體的拆分?！?.8外消旋體的拆分拆分方法有化學(xué)方法、生物方法、機(jī)械方法和結(jié)晶法，化學(xué)方法用的多一些。1848年巴斯德拆分酒石酸鈉銨的晶體時(shí)是用人工的方法分開(kāi)的?；瘜W(xué)方法是；外消旋體與一純的旋光物質(zhì)作用生成非對(duì)映體，在根據(jù)非對(duì)映體的物性差進(jìn)行分離（如b.p差，在某一溶劑中的溶解性不同等）。實(shí)驗(yàn)：Z-2-丁烯與溴加成得一外消旋體。1、若是順式加成：§6.9親電加成反應(yīng)的立體化學(xué)CH3CH3HHBrBrCCHHCH3CH3BrBrδ–δ+內(nèi)消旋體2、若是反式加成：Br—Brδ+δ–Br—Brδ+δ–CH3CH3HHBrBrCH3CH3HHBrBr+ABA，B構(gòu)成外消旋體實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：Z-2-丁烯與溴加成時(shí)得到外消旋體，因此，烯烴與溴的加成是反式加成。CCHHCH3CH33、如是碳正離子中間體：Br—Brδ+δ–CH3HHBrCH3+CH3HCH3BrH+旋轉(zhuǎn)HCH3BrHCH3Br–BrCH3CH3HHBrBrCCHHCH3CH34、若中間體是溴翁離子BrBr12CH3CH3HHBrBrCH3CH3HHBrBr12得外消旋體，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。所以，烯鍵與溴的加成的中間體是溴翁離子，加成是反式加成。CCHHCH3CH3+5、環(huán)烯與溴的加成也是反式加成。如：Br2BrBr+122BrBrBrBr1小結(jié)：基本概念：偏振光、旋光性、旋光度、比旋光度、手性、手性分子、對(duì)映異構(gòu)、對(duì)映體、非對(duì)映體、外消旋體、內(nèi)消旋體等12個(gè)。注意立體感的訓(xùn)練。作業(yè)：

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賣油翁下課了，回顧學(xué)習(xí)一個(gè)小故事吧！學(xué)習(xí)目標(biāo)1、復(fù)述故事，深入理解文章內(nèi)容，初步把握人物形象。2、學(xué)會(huì)利用文中關(guān)鍵詞句分析人物形象。3、體會(huì)文章所揭示的深刻道理。故事發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、人物、事件的起因、經(jīng)過(guò)和結(jié)果要復(fù)述清楚?？磮D復(fù)述課文內(nèi)容自學(xué)指導(dǎo)(一)1、作者運(yùn)用哪幾種方法去刻畫(huà)人物的形象？從文中找出具體句子進(jìn)行分析。并說(shuō)說(shuō)你是如何看待這兩個(gè)人物的。2、從這個(gè)故事中你懂得了什么道理？自學(xué)指導(dǎo)(二)陳堯咨（善射）賣油翁（善酌）動(dòng)作神態(tài)語(yǔ)言睨之無(wú)他，但手熟爾以我酌油知之我亦無(wú)他，惟手熟爾汝亦知射乎吾射不亦精乎爾安敢輕吾射釋擔(dān)而立但微頷之取置覆酌瀝性格:自矜（驕傲）謙虛對(duì)比道理:熟能生巧,即使有什么長(zhǎng)處也不必驕傲自滿。忿然笑而遣之笑而遣之1、聯(lián)系生活、學(xué)習(xí)，說(shuō)說(shuō)熟能生巧的事例。

2、你認(rèn)為一個(gè)人應(yīng)該如何看待自己的長(zhǎng)處？又如何看待他人的長(zhǎng)處？課外延伸人外有人，天外有天。取人之長(zhǎng)，補(bǔ)己之短。自滿人十事九空，虛心人萬(wàn)事可成。謙受益，滿招損。三人行，必有我?guī)熝?。擇其善者而從之，其不善者而改之。驕傲自滿是我們的一座可怕的陷阱；而且，這個(gè)陷阱是我們自己親手挖掘的。

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老舍

尺有所短；寸有所長(zhǎng)。物有所不足；智有所不明。

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屈原

1、正視自己的長(zhǎng)處，揚(yáng)長(zhǎng)避短，2、正視自己的缺點(diǎn)，知錯(cuò)能改，3謙虛使人進(jìn)步，4、人應(yīng)有一技之長(zhǎng)，5、自信是走向成功的第一步，6強(qiáng)中更有強(qiáng)中手，一山還比一山高，7藝無(wú)止境8、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來(lái)，刻苦訓(xùn)練才能有所收獲，取得成效。9、驕傲自大、不可一世者往往遭人輕視；10、智者超然物外賣油翁下課了，回顧學(xué)習(xí)一個(gè)小故事吧！學(xué)習(xí)目標(biāo)1、復(fù)述故事，深入理解文章內(nèi)容，初步把握人物形象。2、學(xué)會(huì)利用文中關(guān)鍵詞句分析人物形象。3、