第四章 对映异构
第四章 对映异构
§4.1旋光性 1.平面偏振光(偏光) 偏振光:只在一个平面内振动的光。 晶轴 A D C B’ 普通光 Nico棱晶 平面偏振光
§ 4.1 旋光性 1. 平面偏振光（偏光） 偏振光：只在一个平面内振动的光。 A A' B C D B' D' C' A A' 普通光 平面偏振光 晶轴 Nicol棱晶
2.旋光物质和比旋光度 旋光性:使偏光振动平面发生改变(偏转)的性质。 可通过旋光仪检测。 旋光性质:具有旋光性的物质,分为左旋体和右旋体。 A 醇 D a A 不旋光物质 A A B D 乳酸 B A A 旋光性物质
•旋光性：使偏光振动平面发生改变（偏转）的性质。 可通过旋光仪检测。 •旋光性质：具有旋光性的物质，分为左旋体和右旋体。 A A' B C D B' D' C' A A' A A' B C D B' D' C' A A' 乙醇 不旋光物质 乳酸 旋光性物质 α 2. 旋光物质和比旋光度
旋光度:a表示。其值为检偏器刻度盘上的读数, 与cy;t,L,溶剂均有关 100c 比旋光度:[a] C 旋光方向:右旋为“+”,左旋为“” 注意: (1)一般用钠灯(D)作光源,^=5893mm,t=20C (2)C:g/100ml:dm (3)溶液一般为稀溶液,否则测出的a值不准(刻度 盘可旋转n周) (4)若溶液不是水,则要在后面标出溶液及相应浓度 (5)可在手册中查到,故可用该公式来计算稀溶液的 浓度或验纯,也可用同一条件下测得的稀溶液的a值来 测量旋光性的大小
•旋光度：α表示。其值为检偏器刻度盘上的读数， 与c,γ,t, l, 溶剂均有关 •旋光方向： 右旋为“+”， 左旋为“-” t [ ] cl 100 •比旋光度： = *注意： （1）一般用钠灯（D）作光源，λ=589.3nm，t=20oC （2）C：g/100ml l：dm （3）溶液一般为稀溶液，否则测出的α值不准（刻度 盘可旋转n周） （4）若溶液不是水，则要在后面标出溶液及相应浓度 （5）α可在手册中查到，故可用该公式来计算稀溶液的 浓度或验纯，也可用同一条件下测得的稀溶液的α值来 测量旋光性的大小
§42手性 1.对映异构和手性 对映异构现象:构造式相同的两个分子,其结构不同, 呈实物与镜像的关系,二者不能重叠,一个左旋,一个 右旋,其α值相等,方向相反 手 性(手征、手征性):实物与镜像不能重叠的现象 对映异构体:两个立体异构体若满足互为镜像,且不能 重叠的关系,则两者都是手性分子且互为对映异构体 2.不对称碳原子 连有四个各不相同基团的碳原子称为手性碳原子(或 手性中心)用C*表示
§ 4.2 手性 1. 对映异构和手性 对映异构现象：构造式相同的两个分子，其结构不同， 呈实物与镜像的关系，二者不能重叠，一个左旋，一个 右旋，其α值相等，方向相反 手 性（手征、手征性）：实物与镜像不能重叠的现象 对映异构体：两个立体异构体若满足互为镜像，且不能 重叠的关系，则两者都是手性分子且互为对映异构体 2. 不对称碳原子 连有四个各不相同基团的碳原子称为手性碳原子（或 手性中心）用C*表示
§43分子的手性与对称性 1.对称元素 (1)对称轴Cn(对称操作为转动)。 分子围绕某一个轴转动2π/n后,得到与原来分子等价构型 的分子,则称该分子具有n阶对称轴。 (2)对称面(对称操作为反映)。 通过分子内的一个面将分子中的各个原子反映,得到与原来 分子等价构型的分子,这个面称为该分子的对称面。 (3)对称中心i(对称操作为反演)。 通过分子内的一个点将分子中的各个原子反演,得到与原来 分子等价构型的分子,这个点称为该分子的对称中心
§ 4.3 分子的手性与对称性 1. 对称元素
2.对称元素与手性 绝大多数情况下,分子中既没有对称面,又没有对称 中心,则该分子与其镜像不能互相叠合,分子就有手 性。 3.手性中心: 手性原子可以为C、N、P、S、Si、As等, 手性分子中不一定含有手性原子;含手性碳原子的分子 不一定是手性分子
2. 对称元素与手性 绝大多数情况下，分子中既没有对称面，又没有对称 中心，则该分子与其镜像不能互相叠合，分子就有手 性。 3. 手性中心： 手性原子可以为C、N、P、S、Si、As等， 手性分子中不一定含有手性原子；含手性碳原子的分子 不一定是手性分子
§44含一个不对称碳原子化合物的化合物 1.乳酸CH3 HOHCOOH 镜子 COOH 透视式 OH HO CH3 3C OH -- CH3 顺时针排列 反时针排列 对映异构体:①构造式相同;②互为镜像且不重叠 ③值相等,符号相反
§ 4.4 含一个不对称碳原子化合物的化合物 • 对映异构体：①构造式相同；②互为镜像且不重叠 ③α值相等，符号相反 1. 乳酸 CH3C*HOHCOOH COOH C H OH CH3 COOH C H3 C HO H COOH CH3 OH - 顺时针排列 反时针排列 透视式 镜子
构型的表示方法:锯架式,契形式(透视式) Newman投影式,费歇尔投影式 ° Fischer投影式注意事项: (1)“+”的含义:交叉点表示手性C,四个端点 连四个不同的基团; (2)四个基团的空间关系:“横”前“竖”后。 (3)四点操作: ①投影式不能离开纸面翻转,否则会改变基团前后关系, ②两投影式只能在纸平面上移动或转动180来比较是否 重叠, ③投影式中任两个基团不能对调,否则构型改变, ④投影式中固定一个基团,其它任意三个基团按一定方 向(顺或逆时针)依次轮换位置,构型不改变
•构型的表示方法：锯架式，契形式（透视式）， Newman投影式，费歇尔投影式 •Fischer投影式注意事项： （1）“十”的含义：交叉点表示手性C，四个端点 连四个不同的基团； （2）四个基团的空间关系：“横”前“竖”后。 （3）四点操作： 投影式不能离开纸面翻转，否则会改变基团前后关系， 两投影式只能在纸平面上移动或转动180o来比较是否 重叠， 投影式中任两个基团不能对调，否则构型改变， 投影式中固定一个基团，其它任意三个基团按一定方 向（顺或逆时针）依次轮换位置，构型不改变
COOH COOH COOH HO CH2≡cH OH 3 CH HO 2.对映体的命名: (1)根据顺序规则确定四个基团的优先次序 a>b>c>d,找出最小的基团。 注意:Z型优先于E型,R型优先于S型; (2)确定R、S:把最小基团d置于离观察者最远 位置,从a,b,c为顺时针旋转,则为R,若为逆 时针旋转,则为S
COOH HO H CH3 COOH HO H CH3 COOH H CH3 OH 2. 对映体的命名： （1）根据顺序规则确定四个基团的优先次序 a>b>c>d，找出最小的基团。 注意：Z型优先于E型，R型优先于S型； （2）确定R、S：把最小基团d置于离观察者最远 位置，从a，b，c为顺时针旋转，则为R，若为逆 时针旋转，则为S