第七章对映异构.ppt
《第七章对映异构.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第七章对映异构.ppt(97页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 第七章 对映异构 (enantiomerism) 舵 丹 走 宁 瞄 摸 犀 赊 卤 刃 蔽 吟 坛 嚏 驴 祈 妙 剪 阂 阵 霜 柜 犹 毖 佬 注 才 贬 哟 缄 族 寞 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 1 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university p了解立体异构的分类及产生原因; p掌握分子对称因素与旋光性的关系。由结构特征 判断分子是否具有旋光性; p掌握以下概念:手性、手性分子、对映体、非对 映体、内消旋体、外
2、消旋体等; p掌握Fischer投影式的写法及构型的标示法(R/S ,D/L法) p了解立体选择性反应和立体专一反应的概念。 基本要求 皋 狞 戌 岿 哄 轩 骸 肮 冻 近 皆 酮 宪 唉 腐 峪 千 史 支 踢 触 瘟 譬 馏 乏 乳 勒 修 郧 恫 屠 酮 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 2 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 通过前面的学习,可知有机化合物具有如下异构现象:通过前面的学习,可知有机化合物具有如下异构现象: 异构体异构体(IsomersIsomers) 具有相同分子式的不同化合物具有相同分
3、子式的不同化合物 构造异构体构造异构体 (Constitutional isomers) 化合物中原子的排列顺序不同 立体异构体立体异构体 (Stereoisomers) 化合物中原子的排列顺序相同, 但是空间排布不同 对映异构体对映异构体 (Enantiomers) 两立体异构体互为镜像 非对映异构体非对映异构体 (Diastereomers) 两立体异构体不互为镜像 有机分子的异构现象 循 弛 馅 吴 来 咙 血 事 寝 忿 渔 嗜 拨 衣 烷 疹 又 葵 金 售 熟 泄 恢 怜 空 根 野 酞 锣 棋 推 州 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 3 Dept. of
4、chemistry Shanghai JiaoTong university 化合物中原子的排列顺序不同化合物中原子的排列顺序不同 (1 1)功能基异构)功能基异构 C2H3N Methyl Isonitrile 甲基异腈 Acetonitrile 乙腈 1. 1. 构造异构体(构造异构体(Constitutional isomersConstitutional isomers) 悔 彻 蹄 板 滓 砖 涨 滴 蠕 直 讫 咒 壹 绵 基 痈 寻 综 貌 拎 磐 旨 顿 锭 脓 储 陵 辰 陕 可 咐 隶 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 4 Dept. of chemi
5、stry Shanghai JiaoTong university C2H6O 淑 洪 廖 叭 杭 嫂 班 乒 瓷 刀 序 效 赤 艾 息 麓 宾 热 狡 丧 测 铜 谍 稽 协 缄 傅 轨 猿 绥 卖 晒 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 5 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 如分子式为C4H10O的醇有 (2 2)碳链结构异构)碳链结构异构 猩 搏 铂 凿 烯 冬 瘁 元 郡 嫁 题 绊 隧 寞 腆 潜 参 笺 员 葬 关 撰 鲍 朔 鹤 旧 泣 骗 练 栏 辱 蚌 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章
6、对 映 异 构 6 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 2. 立体异构 (1)对映异构体 (Enantiomers) mirror 甘油醛 两个分子互为镜像但不能完全重迭的立体异构体 宁 陛 镜 范 弟 莲 挑 巫 岛 迎 暖 泉 圆 秽 瓦 餐 千 去 菠 姚 拉 基 攀 烙 吗 绰 域 苛 窥 瘫 障 锰 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 7 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university (2)(2)非非对映异构体对映异构体 a. a. 几何异构(顺反异构)几
7、何异构(顺反异构) C4H8 cis-2-butene trans-2-butene 汽 跑 轰 末 李 推 肄 仆 捂 铬 沏 卿 撕 诗 坚 傣 曙 咀 噪 虹 剑 榨 谍 面 糠 来 蛔 择 眷 铡 睬 武 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 8 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university cis-1,2-dimethyl- cyclopentane trans-1,2-dimethyl- cyclopentane 填 停 稽 泣 绿 埔 卧 氢 削 台 祸 颧 昭 脯 押 锁 憾 骄 顾 律 松 皖 澳 搭 阜 府
8、 酸 领 粪 抽 问 党 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 9 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university b. b. 构象异构构象异构 CH3CH2CH2CH3 宪 阂 负 吕 禄 筐 鹅 苍 榔 再 惨 棺 嫌 粗 踞 烁 挥 蹦 粗 腮 象 饲 毁 绕 仍 韭 庞 倒 泪 袜 遏 株 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 10 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 一、对映体与对映异构体 锤 1 与锤 2 之间的关系相当于锤 1 与其镜像之
9、间的关系。 同型号锤 1同型号锤 2锤 1 但有些物质如乳酸、葡萄糖等,能使偏光的振动平面旋 转一定的角度 a(图b). (旋光度) a 嘲 谩 浇 裕 粱 滑 嘱 谣 祭 锌 苏 履 葛 滔 隘 殊 阁 捐 邪 度 矫 镍 抢 樊 举 窥 激 脱 酞 衔 乔 盎 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 26 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 2. 旋光仪和比旋光度 (1) 旋光仪 在实验室中要测定物质的旋光度,可用旋 光仪。常用的旋光仪的横截面示意图如下: A光源;B起偏棱晶;C盛液管;D检偏棱晶;E回转刻度盘;T
10、目镜 面对光源顺时针旋转的叫右旋,以“+”或“d”表示;反 时针旋转的叫左旋,以“”或“l”表示。 右 旋 荣 冤 奴 巩 菲 拙 灿 向 勺 等 吴 坎 雕 蹭 苦 仰 径 箭 联 雀 靖 霄 鼻 掳 槛 癣 贺 镊 搞 粥 毙 涡 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 27 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 1. 偏振光:只在一个方向振动的光。 2. 光学活性物质:能使偏振光的平面发生偏转的物质称为 光学活性物质。 3. 旋光度:旋光物质使偏振光振动平面旋转的角度。 4. 比旋光度: 表示化合物旋光性的物理常数
11、,物理意义指在10cm长的样 品池中,浓度为1g/ml化合物的旋光度。化合物不同,比 旋光度也不同。 c - 样品浓度( g / ml ) l - 盛液管的长度 ( dm ) - 样样品使偏振光的平面偏转的角度 比旋光度具有方向性,使偏振光向右旋转,用表示 ,向左旋转则用 表示。 屁 诸 鬼 劣 瞩 惭 酝 跺 眶 浪 杨 砷 膛 五 跌 否 煤 晋 凛 障 眉 泵 拧 租 贫 化 尘 淑 脸 达 便 骏 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 28 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 比例常数 称为比旋光度。它是单位
12、长度和单 位浓度下的旋光度。上述公式又称为Biot定律。 旋光度 的大小,不仅与测定溶液的浓度成正比, 也与测定溶液的厚度(盛液管的长度)成正比。 L C Dt = 一对对映体的比旋光度大小相等,方向相反。 t:测定温度() D:光源(钠D线,589nm) L:旋光管长度(dm) C:溶液浓度(gml-1or kgL-1), 纯液体为密度 通常还要注明溶剂 = LC 如:D20 = +98.3o (C, 0.05, CH3OH) 坛 鞭 党 绘 主 钟 虾 广 浚 饿 丧 伟 秦 母 弄 玛 轧 世 至 让 终 副 江 职 智 痢 盼 擂 馏 灿 摔 葛 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章
13、 对 映 异 构 29 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university Problem 1 :将5%葡萄糖水溶液放在10cm 长的盛液管中,在20下测得旋光度 +3.2,求 葡萄糖在水溶液中的比旋光度?它的对映体的 比旋光度又是多少?把同样溶液放在20cm长的 盛液管中,测得的旋光度又是多少? +3.2o 1 0.05 aD20 = +64o (C, 0.05, H2O) 虏 申 弱 亭 漓 吱 炎 刑 攘 画 仕 谷 恰 元 户 琐 韭 摊 贸 僻 是 擎 目 旭 藏 岳 围 发 值 焚 踪 土 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映
14、异 构 30 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 要判断一个分子是否具有手性,最可靠的方法是将 这个分子本身以及它的镜像都作成模型,再来比较实物 和镜像是否能完全重合。若不能完全重合,则该分子有 手性,存在对映异构体。 也可以从考察这个分子有无对称因素(symmetry of elements)入手。如果分子中没有对称面或对称心 ,则该分子是手性分子,存在对映异构体。 在大多数情况下,可根据分子中是否存在手性碳原 子来判断分子是否有手性。 四、分子结构中的对称元素与手性分子的关系 而 而 避 焕 能 顶 哥 焦 郧 棉 仪 槐 槛 赴
15、 晦 浇 拉 掀 格 荆 果 岔 登 乐 窟 舍 寻 虹 升 全 垃 瘪 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 31 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 如果从通过分子中任何一条直线旋转 360/n,能得到一个与分 子完全重合的图形,则称该直线为该分子的 n 重旋转对称轴。 记为Cn 水分子有 C2 对称轴 氨分子有 C3 对称轴 1. 对称轴 Cn 获 扫 著 宝 彼 吏 教 宾 霓 宪 稗 赂 谣 味 狗 全 源 幕 峡 仁 茸 善 湍 啦 浙 氰 角 逸 磕 个 俄 徐 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章
16、对 映 异 构 32 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 2. 对称面() 如果某一分子能被一个平面切成互为实物和镜象关系的 两部分,此平面就是该分子的对称面。 鸭 之 砧 闯 绷 叭 唉 南 芍 挥 署 涎 倔 忧 翠 红 晤 扑 拦 贡 桥 妄 可 衫 忆 嘿 藕 洱 乃 夕 愉 尘 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 33 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university Propanoic acid 有对称面 非手性 Lactic acid 无对称面 手性 炒
17、什 摩 撑 将 止 挫 戴 褂 牌 逻 幌 酥 怔 虏 或 既 圆 问 秧 审 喝 剪 毅 襟 辛 丰 仪 园 镍 喘 援 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 34 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university A. 甲烷分子有四个对称面(只画了其中一个); B. 一氯甲烷有类似的三个对称面(只画了其中一个); C. 二氯甲烷只有两个对称面; D. 氯溴取代甲烷只有唯一的一个对称面; E. 氟氯溴取代甲烷没有对称面。 F.具有对称面的分子是非手性分子。 A B C D E 歇 肘 峪 奠 体 巫 框 逢 硕 蓉 均 粟 葡
18、黑 挣 诵 汁 堑 詹 星 廷 伤 栈 唉 揍 刽 睦 象 懒 灯 视 异 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 35 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 中心P 3 对称中心(i) 如果从分子中的 任一原子或原子团 经中心 P 等距离延 长得到具有相同的 另一原子或原子团 ,则称该分子具有 对称中心。具有对 称中心的分子为非 手性分子。 结论:分子的手性与对称元素的关系没有对称面和 对称中心的分子是手性分子。 惫 晒 胡 已 赖 伊 级 嘶 么 却 熟 棕 惧 凶 睬 统 碉 肋 淑 希 忆 陆 律 票 署 蕴 赃
19、 档 骸 杂 岛 隆 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 36 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 4. 碳环化合物的立体异构 (Stereoisomerism of Cyclic Compounds) . 环丙烷衍生物 顺 反 顺反异构体中有对映异构体吗? 顺式中有1个,无对映异构体。 反式中无又无 i 有对映异构体。 例:写出立体异构体 因此有3种立体异构体,其 中与是一对对映体。 锣 竿 孝 慑 镭 靳 解 恩 盾 源 没 煌 舜 垒 迅 迂 禾 央 釜 据 覆 笨 匠 又 引 垦 竟 牟 垮 腺 叁 影 第
20、 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 37 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university . 环己烷衍生物 由构象引起的对映异构体可不考虑,将环作为一个平面的 六边形,顺反异构较容易观察,而对映异构体是否存在, 应看两个相同取代基的位置关系。 结论:在环己烷类型中,结论:在环己烷类型中, 只有反式只有反式1 1,3-3-取代和反式取代和反式 1 1,2-2-取代有对应异构体,取代有对应异构体, 其他的不存在对映异构现其他的不存在对映异构现 象。象。 只要找出一个构象有对称面或有对称中心,可认为它无手性。只要找出一个构象有对称面或
21、有对称中心,可认为它无手性。 替 梭 衣 甩 夯 准 果 迪 硷 像 颐 哈 哲 老 奸 岸 惑 蓉 宁 讼 豢 骇 怀 丈 腔 魂 袱 剂 冕 斩 执 臀 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 38 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 练习:判断下列化合物之间的关系: 与 与 与 解: 1. 2. 3. 1. 一对对映异构体 2. 同一化合物 3. 同一化合物 挝 志 看 篇 郁 陀 仟 享 伴 殷 赵 萧 详 仙 稀 骗 它 洱 续 砧 墒 辞 账 累 铸 测 慌 痛 甩 刨 拉 俭 第 七 章 对 映 异 构
22、第 七 章 对 映 异 构 39 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university 判断对映异构体的方法 最直接的方法是建造一个分子和它的镜像的模型。最直接的方法是建造一个分子和它的镜像的模型。观察镜像和观察镜像和 分子是否重叠?分子是否重叠? 是否有对称面、对称轴或对称中心。是否有对称面、对称轴或对称中心。 寻找手性碳原子(手性中心)。寻找手性碳原子(手性中心)。 (但如果有两个或两个以上的手性碳原子有例外,内消旋体但如果有两个或两个以上的手性碳原子有例外,内消旋体) 手性碳手性分子 实物与镜 像不重合 不含 对称中心 对称面 一对等量的对映体的
23、混合一对等量的对映体的混合 物称为:物称为:“ “外消旋体外消旋体“ “ (用R/S标识) (用D/L标识) 含有手性碳的非手性分子为“内消旋体。” 虹 懊 秸 拙 导 朴 潮 嚏 它 豫 梅 肮 坪 愁 蔡 浓 顷 醒 纷 常 机 慎 妈 咕 植 毗 烩 注 丸 熄 炉 哼 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 40 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university l连二烯型(含有两个互相垂直的平面) 比较:比较: 与镜像无法重合,是手性分子与镜像无法重合,是手性分子 有对称面,为非手性分子有对称面,为非手性分子 5. 没有手
24、性中心的手性化合物没有手性中心的手性化合物 节 役 侦 砖 勋 刮 聊 绽 景 马 镇 呀 果 荤 坷 较 刀 忱 庆 税 作 也 蹈 尉 闯 垢 氏 仗 握 奎 姆 讼 第 七 章 对 映 异 构 第 七 章 对 映 异 构 41 Dept. of chemistry Shanghai JiaoTong university l l 螺环型螺环型 与镜像无法重合,是手性分子与镜像无法重合,是手性分子 l l 联苯型联苯型( (位阻型位阻型 ) ) 大基团使单键旋转受阻,化合物既没有对称轴也没有对称中心。大基团使单键旋转受阻,化合物既没有对称轴也没有对称中心。 午 镜 悔 驼 眉 腰 斑 洱
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第七 映异构
链接地址:https://www.31doc.com/p-5936576.html