吕皂 应你他学害础
第三章 立 体 化 学 基 础
主要内容 第一节平面偏振光及比旋光度 第二节分子的对称性和手性 第三节含一个手性碳的化合物 第四节含两个手性碳的化合物 第五节外消旋体的拆分 第六节取代环烷烃的立体异构 第七节不含手性碳原子的手性分子 第八节不对称合成
主要内容 第一节 平面偏振光及比旋光度 第二节 分子的对称性和手性 第三节 含一个手性碳的化合物 第四节 含两个手性碳的化合物 第五节 外消旋体的拆分 第八节 不对称合成 第六节 取代环烷烃的立体异构 第七节 不含手性碳原子的手性分子
第一节平面偏振光及比旋光度 光是一种电磁波,光波的振动方向与光的前进 方向垂直。 ■I 平面偏振光 如果让光通过一个象栅栏一样的 Nicol棱镜(起 偏镜)就不是所有方向的光都能通过,而只有与棱镜 晶轴方向平行的光才能通过。这样,透过棱晶的光 就只能在一个方向上振动,象这种只在一个平面振 动的光,称为平面偏振光,简称偏振光或偏光
第一节 平面偏振光及比旋光度 光是一种电磁波，光波的振动方向与光的前进 方向垂直。 平面偏振光 如果让光通过一个象栅栏一样的 Nicol 棱镜 (起 偏镜)就不是所有方向的光都能通过，而只有与棱镜 晶轴方向平行的光才能通过。这样，透过棱晶的光 就只能在一个方向上振动，象这种只在一个平面振 动的光，称为平面偏振光，简称偏振光或偏光
那么,偏振光能否透过第二个Nico棱镜(检偏 镜)取决于两个棱镜的晶轴是否平行,平行则可透 过;否则不能通过。 如果在两个棱镜之间放一个盛液管,里面装 入两种不同的物质。 暗 酸 ●亮 乳酸
那么，偏振光能否透过第二个Nicol 棱镜 (检偏 镜) 取 决于两个棱镜的晶轴是否平行，平行则可透 过；否则不能通过。 如果在两个棱镜之间放一个盛液管，里面装 入两种不同的物质。 亮 丙 酸 α 亮 暗 乳 酸
结论:物质有两类 (1)旋光性物质—能使偏振光振动面旋转的性质, 叫做旋光性;具有旋光性的物质,叫做旋光性物质 (2)非旋光性物质—不具有旋光性的物质,叫做 非旋光性物质。 旋光性物质使偏振光旋转的角度,称为旋光度 以“a”表示。 顺时针右旋,以“d”或“+”表示。 其旋光方向 逆时针左旋,以“1”或“-”表示
结论： 物质有两类： （1）旋光性物质——能使偏振光振动面旋转的性质， 叫做旋光性；具有旋光性的物质，叫做旋光性物质。 （2）非旋光性物质——不具有旋光性的物质，叫做 非旋光性物质。 旋光性物质使偏振光旋转的角度，称为旋光度， 以“α”表示。 其旋光方向 顺时针 右旋，以 “ d ” 或 “ + ” 表示。 逆时针 左旋，以“ l ” 或 “ ” 表示
但旋光度“a”是一个常量,它受温度、光源、浓度 管长等许多因素的影响,为了便于比较,就要使其成为 个常量,故用比旋光度[a来表示 C dlD=L×c 式中:a为旋光仪测得试样的旋光度 C为试样的质量浓度,单位g/mL;若试样为纯液体则为密度。 l为盛液管的长度,单位dm。 t测样时的温度。 λ为旋光仪使用的光源的波长(通常用钠光,以D表示。)
但旋光度“α”是一个常量，它受温度、光源、浓度、 管长等许多因素的影响，为了便于比较，就要使其成为一 个常量，故用比旋光度[α]来表示： 式中：α 为旋光仪测得试样的旋光度 C为试样的质量浓度，单位g/mL;若试样为纯液体则为密度。 l 为盛液管的长度，单位dm 。 t 测样时的温度。 λ为旋光仪使用的光源的波长（通常用钠光，以D表示。） Lc = [] t D
第二节分子的对称性和手性 对称性 分析有旋光性的乳酸和没有旋光性的丙酸 在结构上的差别: CH -COOH CH -COOH H oH 乳酸所以具有旋光性,可能是因为分子中有 个'C原子(不对称碳原子或手性碳)。 为什么有C原子就可能具有旋光性?
第二节 分子的对称性和手性 分析有旋光性的乳酸和没有旋光性的丙酸 在结构上的差别： CH3 C COOH H CH3 C COOH H H OH * 乳酸所以具有旋光性，可能是因为分子中有 一个*C原子（不对称碳原子或手性碳）。 为什么有*C原子就可能具有旋光性？ ： 一、对称性
(1)一个C就有两种不同的构型: OOH COOH COOH OH (2)二者的关系:互为镜象(实物与镜象关系,或者 说左、右手关系)。二者无论如何也不能完全重叠。 与镜象不能重叠的分子,称为手性分子。 分子的构造相同,但构型不同,形成实物与 镜象的两种分子,称为对映异构体(简称:对映 体)
(1)一个*C就有两种不同的构型： COOH OH CH3 H COOH CH3 OH H C C COOH COOH HO CH3 H3C OH H H - - (2)二者的关系：互为镜象（实物与镜象关系，或者 说左、右手关系）。二者无论如何也不能完全重叠。 与镜象不能重叠的分子，称为手性分子。 分子的构造相同，但构型不同，形成实物与 镜象的两种分子，称为对映异构体（简称：对映 体）
对映体:成对存在,旋光能力相同,但旋光 方向相反。二者能量相同(分子中任何两原子的 距离相同) 换句话说,具有实物和镜象关系的两个化 合物互称对映异构体。 COOH COOH CH3 oH HO CH3 S(+)-乳酸 R()乳酸 外消旋体:等量对映体的混合物
对映体：成对存在，旋光能力相同，但旋光 方向相反。二者能量相同（分子中任何两原子的 距离相同）。 外消旋体：等量对映体的混合物。 C COOH CH3 OH H C COOH HO CH3 H S-(+)-乳酸 R-(-)-乳酸 换句话说，具有实物和镜象关系的两个化 合物互称对映异构体
手性 (一)对称因素 1.对称面(m) COOH CH3 H
二、手性 （一）对称因素： 1. 对称面（m）
