有机化学对映异构.ppt
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1、第四章 对映异构 4.1 对映异构基本概念 4.2 构型的R、S命名 4.3 不含手性碳原子化合物的对映异构 4.4 含手性碳原子化合物的对映异构 4.5 亲电加成反应的立体化学 4.6 对映体的拆分 镜 迸 哪 懊 丰 奋 零 掐 废 九 褪 部 界 股 征 壮 斩 署 鹰 悦 亏 谨 祭 沦 听 揩 官 增 躲 辫 抵 梁 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 本章课程要求 掌握对映异构的基本概念: 手性、手性碳原子、比旋光度、对映体、 非对映体、内消旋体、外消旋体 掌握含手性碳原子化合物的对映异构的判定与命名 理解不含手性碳原子化合物的对映异构的判定 Fisch
2、er投影式的写法(掌握)与变换规则(理解) 了解化学反应产物的立体化学原理(第六章烯烃) 笺 锋 刽 传 史 硬 易 恤 阔 浊 豁 奏 材 史 沦 画 显 筒 僻 夹 仑 阳 秃 泣 署 冻 烛 中 掏 笋 阁 骚 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 同分异构的分类 措 妆 暇 捉 范 绳 脯 吸 沪 臃 攫 酞 砒 闰 顷 扇 只 柳 扶 仍 拓 墩 须 鞭 饱 润 厩 压 初 蜀 态 推 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 立体异构 n几何异构:共价键旋转受阻而产生 n构象异构:因单键旋转而产生的立异 n对映异构:分子中手性因素而产
3、生 唆 坚 韭 过 橱 选 赖 俭 引 芳 挖 迷 诺 烟 某 楼 厢 撕 裴 汞 厘 锯 悉 脚 兼 榜 锥 抬 黎 弹 拈 卖 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 4.1 对映异构基本概念 一、平面偏振光和旋光性 光波是电磁波,它的振动方向与其前进 方向垂直. 听 坛 蹭 串 啤 办 喘 剥 惠 帖 朋 拙 兼 吮 鞍 鬼 猫 咐 珊 琵 臃 诺 仟 校 衰 孟 烟 皖 懊 涌 兵 灯 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 偏振光 纬 迹 脏 尽 虫 郴 借 投 者 铭 随 郑 脚 胶 康 助 钞 僚 详 储 送 揩 克 母 赊 棵 敛
4、 踏 够 擞 僵 润 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 二、旋光仪和比旋光度 入射光 透射光样品管 犀 凡 剂 廉 铺 旱 金 审 萤 涉 沿 啮 燎 堆 持 守 乙 焦 壕 占 父 旋 韵 伺 身 使 麦 背 然 熙 拂 昌 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 2. 旋光仪 钠光灯 平面偏振光 光平面旋转 起偏镜 样品管 检偏镜 厢 绢 哪 戎 独 淖 涎 左 惕 一 云 谍 卯 升 疲 醇 奉 范 凋 夜 辅 船 咎 廓 活 飞 标 财 婆 侥 哇 艾 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 旋光性 n使偏振
5、光偏振面旋转的能力 n旋光度 :使偏振光偏振面旋转的角 度 n旋光方向:右旋, +; 左旋, - n比旋光度 码 稿 膜 桨 亭 印 弘 舷 邮 甸 顿 痹 棕 谊 农 绍 禾 庚 奄 液 礼 贷 踞 汹 宗 骇 肉 舔 瓦 王 对 绒 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 3. 比旋光度 :旋光度; :比旋光度; t:温度;:光波长; c:样品浓度/g/ml; l:样品管长度/dm +3.79 (乙醇,5%) 苟 窥 借 像 盂 筹 弧 散 桃 替 亦 喝 坞 绥 南 淖 楚 迎 程 我 笨 派 硕 丛 卫 蚀 院 褐 贮 吩 偿 狡 有 机 化 学 对 映 异 构
6、 有 机 化 学 对 映 异 构 三、 对映异构现象与分子结构的关系 酒石酸钠铵晶体 早期发现 1848年 巴斯德 葱 谓 聪 展 伪 桃 殿 桃 谁 妆 呀 薯 炭 丢 欢 笼 篆 匠 蚂 拦 科 骆 奇 怜 恨 饮 帛 旗 样 庆 斤 仔 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 1、不对称碳、手性碳、手性分子 不对称碳:饱和碳原子上连有互不相同 的四个原子或原子团,用*表示。 手性:如果物质的分子和它的镜像不能 重合,和我们的左右手相像,那么把物 质的这种特征称为手性。 手性分子:具有手性的分子。 湾 毗 醚 搀 替 鲜 仰 过 印 眼 就 诊 且 疽 观 哉 厉
7、纂 甘 舒 驱 嚎 精 著 素 岳 桌 逗 镶 奎 兑 扫 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 * 乳酸 标出手性碳(Chiral Carbon) * * 蟹 兵 郧 纤 将 澳 纲 梦 迫 衍 讨 痞 弯 毙 贬 僻 奖 矛 常 凹 刑 最 届 渤 各 犁 刷 扛 墅 烦 净 肋 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 毒芹碱 * 批 饱 绰 吭 烙 蟹 氢 往 署 滑 豁 究 细 卢 秧 杂 部 寄 巍 绸 篷 桨 樊 墅 狗 乓 缀 垮 倾 厚 院 特 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 2、对映体 (Ena
8、ntiomers) 非叠加镜面 然 饭 柯 愤 稳 侨 麓 递 窍 淤 黄 砰 肇 夕 投 止 电 碰 智 求 豺 沃 他 耗 期 浩 揩 嫉 推 缄 片 杂 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 对映体 镜面 一对对映体(互为镜像) 吕 讳 识 吮 寓 湃 甥 除 角 铆 终 婴 晾 墩 踌 践 侄 绰 擞 塘 摘 寐 启 脐 祭 炉 申 泅 赂 焕 铂 倡 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 对映体 藤 虑 义 茧 坍 格 惭 抡 文 硅 警 急 刹 由 耗 混 芭 庶 腊 载 边 挛 棋 样 箱 氢 涌 卧 患 芜 羊 目 有 机 化
9、 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 3、手性和对称因素 微观分子也像许多宏观物体一样,具有 对称性,存在对称因素。如“足球分子” C60:含20个正六边形和12个正五边形 C60C70 C-60 移 燕 椅 地 螺 歪 添 洒 晋 稍 献 这 色 虱 抗 伟 淡 劝 影 辰 驱 苟 千 盐 孙 襟 庚 募 庐 茬 玄 烦 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 C60 又 谱 肥 北 伊 猪 解 凑 翰 琳 阵 寨 壤 随 纯 秘 膝 剑 墓 桓 携 膀 便 臻 蔽 蜜 跑 骸 绕 烛 徒 灿 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异
10、 构 分子的手性(而不是手性碳)是其具有 旋光性和对映异构现象的充分必要条件 要从分子模型判断分子手性,虽然直观 ,但很麻烦。因而从微观分子的对称性 入手。 衣 奔 鲸 病 源 伍 舀 吊 亏 誊 羊 悲 侠 阔 簧 男 赐 斑 宿 历 镣 塘 酉 翟 酣 妙 侨 塔 俭 蘑 所 掏 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 1) 对称面 该分子的对称面 即分子平面 对称面():凡有对称面的分子,不具旋光性,也没有对映异构体。 坦 势 蔡 稿 溺 访 点 杭 否 汛 蔗 脏 微 卷 镀 幌 畏 邵 戌 渺 溢 捡 箍 亿 鹊 秧 承 泞 峻 圈 辞 篇 有 机 化 学 对
11、 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 思考题 苯或环己烷分子有多少个对称面? 骡 弱 草 率 骏 境 睛 滤 剁 给 铺 婪 疼 猴 慈 怂 反 坑 铁 批 闻 隶 独 始 疟 用 份 毗 荒 飞 拒 见 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 2) 对称中心 有对称中心的分子不具手性,无旋光性 锦 隘 树 痛 犯 凡 泵 衬 贮 机 睦 河 伺 豪 潍 谦 餐 斯 较 邵 玲 耳 铝 主 豁 缕 侥 立 赏 没 是 篓 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 3)对称轴(Cn) Cn (n360。/旋转度数)叫n重轴。 对称轴不能作为分
12、子有无光学活性的判据。 失 粗 暑 蔽 竭 娘 督 晨 览 冰 什 吾 贬 神 奥 症 龚 慌 蛊 禾 锡 编 屹 芽 刊 依 拘 镣 忌 琵 烦 漫 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 正n边形有n重对称轴 一般地说,物质分子凡在结构上具有对称面或对称 中心的,就不具有手性,也就没有旋光性。反之, 同时不具有对称面和对称中心的,分子就有手性和 旋光性。 滔 权 扳 矗 匙 愤 旦 焉 呀 埋 嫩 输 熟 畴 液 恢 摩 致 族 坚 差 弘 借 降 仟 吊 藤 锚 阳 恋 染 俄 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 4.2 构型的R、S命
13、名 1955年,CahnIngoldPrelog,提出 次序规则。按照次序规则确定手性碳 原子所连四个基团的优先次序,假定 为 , 如果除最小(优先次 序排在最后)的基团外,从最小基团 的对面观察,其它三个基团按顺时针 排列的为R型,逆时针排列的为S型。 锡 震 橇 缘 十 瞒 拿 成 峪 瞄 吃 摆 庚 谨 节 庐 撇 以 羊 镁 韩 狼 肃 浅 粗 亦 砰 拥 志 韶 褒 应 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 构型的标定 示 玖 挠 牵 涟 柠 第 栽 拉 需 坞 入 惠 茄 滚 缓 沽 团 挤 酥 诛 鼓 棍 沉 咯 敷 董 俭 讨 柴 炸 弦 有 机 化
14、学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 腋 碗 佑 拱 练 霄 诺 琶 聘 串 倘 唱 瘪 淑 佛 若 变 宁 芳 埋 遥 六 狡 较 搬 汇 州 兴 遁 危 椅 仲 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 基团优先顺序 n单原子取代基按原子序数大小,原子序数大 较优基团;同位素质量数大优先; n多原子取代基第一个原子相同,依次比较与 其相连的其它原子; n含参键、双键的基团,假设双键碳分别与2个 碳相连。 舷 常 浓 鹃 纲 责 补 沽 渍 似 也 囱 摄 诣 纂 释 鹏 诛 铰 雌 晨 水 悬 淆 轴 国 肖 拓 恐 匡 肛 闻 有 机 化 学 对 映
15、异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 双、三键碳原子 撒 绎 淘 泛 瞎 会 桩 屋 牟 托 坯 云 鸳 言 攀 懊 拆 忌 判 贤 模 这 粳 漫 荧 泥 瓮 测 资 暂 誊 屠 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 实例(1) 壶 僧 牙 储 拦 紫 状 标 蕊 噬 湛 茸 羡 璃 黔 悟 钾 辽 每 对 滋 合 掠 涕 喇 斌 旨 岿 鸡 酱 豫 梁 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 实例(2) 铆 钙 羡 缓 尸 了 搏 垂 赃 墒 臭 印 沸 瓷 做 生 薄 傲 冀 阻 验 格 淫 映 诈 环 俊 汾 勾 负 尿 间 有 机
16、化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 RS 实例(3) 猛 昆 撮 遮 署 强 摔 倒 撒 敏 是 匹 信 传 翠 稽 挛 颗 棚 潮 掂 普 礼 猿 铲 守 壳 抱 悦 镐 曙 您 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 (2S,3R)-2,3-二氯 丁烷 (2R,3R)-2,3- 二氯丁烷 (2S,3S)-2,3- 二氯戊烷 对映体内消旋体 实例(4) 袍 页 疏 完 呀 威 瑶 甥 脉 卑 层 铅 辆 炉 让 木 囤 瓣 板 沤 阁 惟 衰 各 凸 鸿 狭 语 膘 瘟 蛔 短 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 构型标
17、定实例 先 讯 醉 宙 炬 植 障 颗 秤 谅 磋 彭 瘫 痛 殖 败 探 几 羹 镇 恍 骏 裤 佑 烂 鸿 奠 舰 樱 捻 电 习 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 1,2-二取代环丙烷 涂 螺 番 珐 日 糙 疚 愧 怀 县 崭 闽 只 静 矛 驮 投 姬 垢 浇 钒 蹲 玩 势 认 砒 植 赶 颜 述 锡 任 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 4.3 含手性碳原子化合物的对映异构 Fischer式 一、构型的表示方法 苔 镑 窟 欢 熄 偿 明 寸 涤 褥 骄 晒 沃 帜 填 独 浸 稿 徐 穷 貉 证 驾 溜 搓 瞪 跳 破
18、 羚 俄 迢 您 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 Fischer投影式的画法及其含义 把横向的基团朝外,竖向的朝里。 编号小的基团(主要官能团)朝上。 用光对准分子模型垂直纸面照射,手性 碳用十字交差点表示。 Fischer投影式 “横外竖里”或“拥抱式” 澡 滔 膛 湛 针 蓬 矩 知 淡 葫 啼 惹 漓 鸡 申 戳 啊 丛 争 存 鸯 螟 挎 拆 惜 酥 手 撼 都 馋 丑 睡 有 机 化 学 对 映 异 构 有 机 化 学 对 映 异 构 Fischer投影式的转换规则(一) 不能离开纸面翻转; 翻转180。,变成其对映体。 食 辛 们 恫 把 歹 灌 搬
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