第八章立体化学 立体化学：研究分子的立体形象及与立体形象 相联系的特殊物理性质和化学性质的学科。 立体异构：分子中的原子或原子团互相连接的 次序相同，但在空间的排列方式不同而引起的 异构。 构象异构 立体异构 顺、反异构 异构现象 对映异构 碳链异构 构造异构 官能团异构
第八章 立体化学 立体化学：研究分子的立体形象及与立体形象 相联系的特殊物理性质和化学性质的学科。 立体异构：分子中的原子或原子团互相连接的 次序相同，但在空间的排列方式不同而引起的 异构
8-1手性和对映体 基本概念 >不对称碳原子：与四个不同的原子或原 子团相连的碳原子，或称为“手性碳原 子”.通常用“*”号标出。 CH CHCOOH 乳酸 OH 2-羟基丙酸
基本概念 ➢ 不对称碳原子：与四个不同的原子或原 子团相连的碳原子, 或称为“手性碳原 子” . 通常用“ * ”号标出。 CH3 CHCOOH OH * 乳 酸 2-羟基丙酸 8-1 手性和对映体
8-1手性和对映体 基本概念 >手性：物质分子与它的镜象不能重合的 特征。具有手性的分子称为手性分子。 >对映异构：构造相同，而构型不同（互为 镜像)所形成的异构。互为镜像的两种构 型的异构体互为对映（异构）体。 分子的手性是存在对映体的充要条件
➢对映异构：构造相同，而构型不同(互为 镜像)所形成的异构。互为镜像的两种构 型的异构体互为对映(异构)体。 分子的手性是存在对映体的充要条件。 ➢手性：物质分子与它的镜象不能重合的 特征。具有手性的分子称为手性分子 。 8-1 手性和对映体 基本概念
8-1手性和对映体 判断手性分子的依据 ①对称面 对称操作：反映（反射） 手性判断：有对称面，分子无手性。 ②对称中心 对称操作：倒反 手性判断：有对称中心，分子无手性。 ③对称轴 对称操作：旋转360°m 注意：有无对称轴不能作为判断分子有无手 性的标准
① 对称面 对称操作：反映（反射） 手性判断：有对称面，分子无手性。 ② 对称中心 对称操作：倒反 手性判断：有对称中心，分子无手性。 8-1 手性和对映体 ③ 对称轴 对称操作：旋转360°/n 注 意：有无对称轴不能作为判断分子有无手 性的标准。 判断手性分子的依据
8-1手性和对映体 判断手性分子的依据 对称面 对称中心 ③ 对称轴 ④交替对称轴（旋转反映轴） 对称操作：旋转+反射 手性判断：有交替对称轴，分子无手性。 凡物质分子在结构上不具有对称面、对称 中心或四重交替对称轴，这个物质就具有手性， 从而具有对映异构现象
④ 交替对称轴（旋转反映轴）* 对称操作：旋转＋反射 手性判断：有交替对称轴，分子无手性。 凡物质分子在结构上不具有对称面、对称 中心或四重交替对称轴，这个物质就具有手性， 从而具有对映异构现象。 8-1 手性和对映体 判断手性分子的依据 ① 对称面 ② 对称中心 ③ 对称轴
8-1手性和对映体 对映体性质比较 √对映体的物理、化学性质相同，仅旋光性 不同。 √对映体在手性环境的条件下（如手性试剂、 手性溶液、手性催化剂也会表现出某些不同 的性质。 右旋葡萄糖在动物代谢中能起独特的作用， 具营养价值，但其对映体左旋葡萄糖测不能 被动物代谢； 左旋氯霉素有抗菌作用，其对映体则无疗效
✓对映体的物理、化学性质相同，仅旋光性 不同。 ✓对映体在手性环境的条件下(如手性试剂、 手性溶液、手性催化剂)也会表现出某些不同 的性质。 右旋葡萄糖在动物代谢中能起独特的作用， 具营养价值，但其对映体左旋葡萄糖则不能 被动物代谢; 左旋氯霉素有抗菌作用, 其对映体则无疗效。 8-1 手性和对映体 对映体性质比较
8-2旋光性和比旋光度 旋光性：能使偏振光振动平面旋转的性质。 旋光度 通过液体后的振动方向 原振动方向 Nicol棱镜 盛液管 偏光 为 普通光
旋光性:能使偏振光振动平面旋转的性质。 普通光 Nicol 棱镜 盛液管 8-2 旋光性和比旋光度
8-2旋光性和比旋光度 旋光性：能使偏振光振动平面旋转的性质。 旋光性物质 左旋体：用“1”或《一” 光活性物质) 右旋体：用“d”或“+”表 旋光度*：用a表示【 比旋光度[a] 手性分子都具有旋光性，非手性分子则没 有旋光性. √对映体的旋光方向相反，但旋光能力相同
旋光性:能使偏振光振动平面旋转的性质。 [α ] 右旋体：用“d ”或“＋”表 示 ✓手性分子都具有旋光性, 非手性分子则没 有旋光性. ✓对映体的旋光方向相反, 但旋光能力相同. 旋光性物质 (光活性物质） 旋光度*：用α表示 左旋体：用“ l ”或“ － ”表示 比旋光度 D t 8-2 旋光性和比旋光度
8-3含一个手性碳原子的化合物的对映异构 含有一个手性碳原子的分子一定是手 性分子，有两个对映异构体，一个是右旋 体，一个是左旋体。 它们的物理性质和化学性质一般都相 同，仅旋光方向相反。 名称 15℃ m.p. (+)-乳酸 +2.6° 53℃ （)-乳酸 -2.6° 53℃
含有一个手性碳原子的分子一定是手 性分子，有两个对映异构体，一个是右旋 体，一个是左旋体。 它们的物理性质和化学性质一般都相 同，仅旋光方向相反。 名称 [α] D m.p. (+) –乳酸 +2.6。 53℃ (-) –乳酸 -2.6。 53℃ 15℃ 8-3 含一个手性碳原子的化合物的对映异构
8-3含一个手性碳原子的化合物的对映异构 ●外消旋体 由等量的左旋体和右旋体混合而成的没有 旋光性的混合物。一般用（±）表示。 用化学合成法制得的乳酸与葡萄糖经发酵 制得的乳酸的构造式相同，但无旋光性。 外消旋体和相应的左旋体或右旋体除旋光 性能不同外，其它物理性质也有差异。 (+)-乳酸m.p.=53℃，（±)-乳酸m.p.=18℃
⚫外消旋体 由等量的左旋体和右旋体混合而成的没有 旋光性的混合物。 一般用（±）表示。 用化学合成法制得的乳酸与葡萄糖经发酵 制得的乳酸的构造式相同，但无旋光性。 外消旋体和相应的左旋体或右旋体除旋光 性能不同外，其它物理性质也有差异。 (+)-乳酸m.p.＝53℃, (±)-乳酸m.p.＝18℃ 8-3 含一个手性碳原子的化合物的对映异构