有机化学立体异构.ppt
第九章立 体 异 构,同分异构,结构异构（构造异构）,立体异构,顺反异构,旋光异构,构象异构,第一节顺反异构,一、顺反异构及其产生条件,延胡索酸 失水苹果酸,（反式构型）,（顺式构型）,结构式：HOOCCH=CHCOOH,溶解度：0.7g/100mL 7.8g/100mL,熔点：300 130,立体结构：,HOOCCH=CHCOOH,分子式相同，原子或原子团的排列顺序也相同，但分子中原子或原子团在空间的排布不同，即构型不同。这样的立体异构称为顺反异构。,反-1,2-二甲基环丙烷 顺-1,2-二甲基环丙烷,环状化合物中也可存在顺反异构：,缺一不可,1、确定每个碳上连接的两个原子或原子团的优先顺序。2、两个优先顺序大的基团在双键同侧者为Z-构型，在异侧者为E-构型。,Z-构型 E-构型,命名方法：,二、ZE命名法,Z：共同，E：相反,顺-2-氯-2-丁烯,反-2-丁烯酸,顺-2,3-二甲基-2-戊烯醛,E-2-氯-2-丁烯,E-2-丁烯酸,Z-2,3-二甲基-2-戊烯醛,顺反法和ZE法是两种不同的命名方法，顺=Z,反=E,顺，E,顺，Z,第二节 旋光异构,酒石酸钠铵,一、物质的旋光性,1848年，L.Pasteur,旋 光 性 不 同,1 平面偏振光,普通光线,平面偏振光,普通光线的振动平面（无数个）平面偏振光的振动平面（1个）,旋光性,物质使平面偏振光振动方向发生旋转的性质。,无旋光性乙醇,阿斯匹林,有旋光性乳酸,葡萄糖,2 旋光性,右旋体（+）或d,左旋体（-）或l,起偏棱镜,检偏棱镜,3 旋光度和比旋光度,偏振光的振动面被旋光性物质所旋转的角度。,旋光仪,旋光度()：,比旋光度()单位浓度和单位路径长度的旋光度。,比旋光度是旋光性物质的物理参数，与熔点、沸点一样，可区别和鉴定不同的旋光性物质。,二、产生对映异构的原因,1旋光性与手性分子,分子的手性是产生旋光异构的根本原因,手性 就像人的左右手，看起来非常相似，但不完全相同，两者互为镜像，但不能完全重叠的特性。,2手性分子的结构特征,手性碳原子,(C),与4个不相同的原子或原子团相连的碳原子,*,含手性碳，不含有手性碳，手性分子 非手性分子,含有一个手性碳原子的分子一定是手性分子。,有对称面的分子为非手性分子,所有的原子共同处于的平面,通过分子中心，且将分子平均分成成实物与镜象关系的两部分的平面,对称面,判断手性分子的方法：,寻找手性碳原子（饱和碳原子)。若有，一般为手性分子，若无，一般为非手性分子寻找对称面。有，定为非手性分子。,讨论归纳,判断下列物质是否具有旋光性，含手性碳原子的用“*”表示。,有,有,有,无,无,练一练：,三、对映体与外消旋体,对映体,外消旋体,一对对映体的等量混合物，用表示,(+)乳酸（肌肉中）50%,(-)乳酸（糖发酵）50%,有与无,(-)-多巴：抗震颤麻痹作用，治疗帕金森氏症,(+)-多巴：没有活性,对映体生理活性不同,作用类型、强度均不同,R,S,镇静作用,强烈致畸作用8000海豹肢畸形,1957年,德国 反应停（-苯肽茂二酰亚胺，塞利多米）,四、费歇尔(Fischer)投影式,“横前竖后”,五、旋光异构体构型的标记,（一）D/L构型标记,D 型,L 型,主链竖向排列，编号为1的碳原子在最上方。,标准费歇尔投影式中，横线上的羟基或氨基或卤素在右边的标记为D-构型，在左边的标记为L-构型。,小在左右 顺时针，S-构型,小在上下,顺时针，R-构型,逆时针，R-构型,逆时针，S-构型,(二)Fischer式的R/S构型标记的简单办法,abcd,R S S,R S,无旋光,（2R，3R-酒石酸）,（2S，3S-酒石酸）,D-型 S-型,D和R，L和S不一定一致,六、旋光异构体的数目与手性碳数目的关系,(2R,3R)(2S,3S)(2R,3S)(2S,3R),对映体，和、和,非对映体 和、和,2 3,SS,RR,SR,RS,+7.1-7.1+9.3-9.3,若分子中不相同的手性碳的数目为n，则旋光异构体的数目为2n个，对映体的成对数目为2n-1个 外消旋体的数目为2n-1个,（2R,3S）（2S,3R）（2R,3R）（2S,3S）,内消旋体(meso),内消旋体：分子内虽然含有手性碳原子，但同时具有对称因素，因而无旋光性，这种立体异构体叫做内消旋体，常用meso表示。,内消旋体和外消旋体都没有旋光性，但两者有本质区别。内消旋体是一个化合物，不能再分；而外消旋体是等量对映体的混合物，可分成两种旋光性相反的化合物。,一、构象异构的概念,构象：由于单键（键）的旋转而使分子 中的原子或原子团在空间产生不同 的排列方式。,不同的构象互称为构象异构,第三节 构象异构,交叉式 重叠式,二、乙烷的构象,1、两种典型构象：交叉式和重叠式,透视式：,2、构象的表示方法：Newman式和透视式,纽曼投影式：,3、乙烷构象的能量曲线,交叉式是最稳定的构象,优势构象,三、环己烷的构象,1、构象的产生2、典型构象（椅式和船式）,椅式,船式,29.7KJ.mol-1,优势构象,1、具有n个手性碳原子的化合物，能产生旋光异构体的数目为：（）,A、至少2n个B、至多2n个C、一定有2n个D、必少于2n个E、多于2n个,B,3、2氯3溴丁烷可能的旋光 异构体有（）个。A、2 B、3 C、4 D、5 E、6,C,4、具有手性碳原子但无旋光性的化合物是（）,A,
