石河子大学：《有机化学》课程教学课件讲稿（应化、化工专业）第5章 旋光异构

立体异构体的分类和定义 任务：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科学。 立体异构体的定义：分子中的原子或原子团互相连接 的次序相同，但在空间的排列方向不同而引起的异构体。 几何异构体 吴 构型异构体 立体异构体 旋光异构体 构象异构体

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第一节旋光异构的基本概念 平面偏振光和物质的旋光性 1.平面偏振光 光波是一种电磁波，它的振动方向与前进方向垂直。 光束前进方向 光源 (1)光的前进方向与振动方向 (2)普通光的振动平面 图61光的传播

 
  
   


  
     
  



在光前进的方向上放一个(Nicol)棱晶或人造偏振片，只允许 与棱晶晶轴互相平行的平面上振动的光线透过棱晶，而在其它平 面上振动的光线则被挡住。这种只在一个平面上振动的光称为平 面偏振光，简称偏振光或偏光。 晶轴 A 普通光 Nicol棱晶 平面偏振光


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2.物质的旋光性 能使平面偏振光振动平面旋转的物质称为物质的旋光性，具有 旋光性的物质称为旋光性物质（也称为光活性物质）。 米 不旋光物质 乳酸 旋光性物质 能使偏振光振动平面向右旋转的物质称右旋体，能使偏振光振动 平面向左旋转的物质称左旋体，使偏振光振动平面旋转的角度称为 旋光度，用a表示

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旋光仪与比旋光度 1.旋光仪 测定化合物的旋光度是用旋光仪，旋光仪主要部分是有两个尼 可尔棱晶（起偏棱晶和检偏棱晶），一个盛液管和一个刻度盘组 织装而成。 若盛液管中为旋光性物质，当偏光透过该物质时会使偏光向左 或右旋转一定的角度，如要使旋转一定的角度后的偏光能透过检 偏镜光栅，则必须将检偏镜旋转一定的角度，目镜处视野才明亮， 测其旋转的角度即为该物质的旋光度α。如下图所示： 目镜（亮〉 旋光性物质 起偏镜 盛液管 检偏镜

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2.比旋光度 旋光性物质的旋光度的大小决定于该物质的分子结构，并与测 定时溶液的浓度、盛液的长度、测定温度、所用光源波长等因素 有关。为了比较各种不同旋光性物质的旋光度的大小，一般用比 旋光度来表示。比旋光度与从旋光仪中读到的旋光度关系如下。 测定温度 旋光度（旋光仪上的读数） L x 比选光度 溶液的浓度(gml) 波长 (钠光D) 盛液长度（分米dm)

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当物质溶液的浓度为1gml,盛液管的长度为1分米时，所测物质 的旋光度即为比旋光度。若所测物质为纯液体，计算比旋光度时， 只要把公式中的C换成液体的密度d即可。 最常用的光源是钠光(D),λ=589.3m,所测得的旋光度记为 所用溶剂不同也会影响物质的旋光度。因此在不用水为溶剂时， 需注明溶剂的名称，例如，右旋的酒石酸在5%的乙醇中其比旋光 度为：[9=+3.79（乙醇，5%）

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第二节对映异构现象与分子结构的关系 对映异构现象的发现 、 手性和对称因素 1. 手性（以乳酸CH,C*HOHCOOH为例来讨论） 乳酸有两种不同构型（空间排列） 镜子 COOH COOH 透视式 OH HO CH3 HaC OH→COOH→CH3 顺时针排列 反时针排列

 
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特征： (1)、不能完全重叠， (2)、呈物体与镜象关系（左右手关系）。 物质分子互为实物和镜象关系（象左手和右手一样）彼此不 能完全重叠的特征，称为分子的手性。 具有手性（不能与自身的镜象重叠）的分子叫做手性分子。 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。 凡是含有一个手性碳原子的有机化合物分子都具有手性，是 手性分子

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3.分子对称因素 物质分子能否与其镜象完全重叠（是否有手性），可从分子中 有无对称因素来判断，最常见的分子对称因素有对称面和对称中 心。 (1)对称面 假设分子中有一平面能把分子切成互为镜象的两半，该平面就 是分子的对称面，例如： 对称面 对称面 C - 具有对称面的分子无手性

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