第八章立体化学 学习要求: 1.掌握偏振光、旋光性、比旋光度。 2.掌握手性、对映性、非对映性,内消旋体、外消旋体 和不对称性等概念 3. 掌握fischer投影的规则,和使用该投影式的规定,以及 fischer投影式和Newman式,楔形式的转换 4 掌握含有一个和二个手性碳原子的手性分子的/S标定 法。 5.理解对称元素和对称操作,识别指定结构的对称元素。 6.理解对映异构体理化性质差异及外消旋体的化学拆分 原 7. 了解构型的D、L标记法及手性在自然界的意义。 8 了解手性合成、,环状化合物的立体异构。 能运用立体化学知识解释烯烃亲电加成反应历程。 作业P1761,4,6,7,8,9
第八章 立体化学 • 学习要求: • 1.掌握偏振光、旋光性、比旋光度。 2.掌握手性、对映性、非对映性,内消旋体、外消旋体 和不对称性等概念。 3.掌握fischer投影的规则,和使用该投影式的规定,以及 fischer投影式和Newman式,楔形式的转换。 4.掌握含有一个和二个手性碳原子的手性分子的R/S标定 法。 5.理解对称元素和对称操作,识别指定结构的对称元素。 6.理解对映异构体理化性质差异及外消旋体的化学拆分 原理。 7.了解构型的D、L标记法及手性在自然界的意义。 • 8.了解手性合成、环状化合物的立体异构。 9.能运用立体化学知识解释烯烃亲电加成反应历程。 作业 P176 1,4,6,7,8,9
8.1立体化学的任务 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 构型异构体 类 立体异构体 旋光异构体 构象异构体
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。 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 构型异构体 构象异构体 几何异构体 旋光异构体 { 8.1 立体化学的任务 立体异构体的分类和定义 分 类 {
8.2旋光性和分子结构的对称性因素 8.2.1手性分子 不能与其镜象叠合的分子为手性分子; 手性分子有旋光性
8.2 旋光性和分子结构的对称性因素 不能与其镜象叠合的分子为手性分子; 手性分子有旋光性。 8.2.1手性分子
8.2.2判别手性分子的依据 对称元素 对称操作 判别手性的依据 对称面 G) 反映(射) 有对称面无手性 S1-o 对称轴(Cn) 2/ 旋转 不能作为区别手 性的依据 S=i 对称中心(① 有对称中心 倒反 (或反演中心) 无手性 更迭对称轴(Sn) (或旋转反射轴) 有更迭对称轴 旋转+反射 2om 无手性
8.2.2判别手性分子的依据 有更迭对称轴 无手性 旋转+反射 更迭对称轴(Sn) (或旋转反射轴) 有对称中心 无手性 倒反 对称中心(i) (或反演中心) 不能作为区别手 性的依据 旋转 对称轴(Cn) 对称面( ) 反映(射) 有对称面无手性 对称元素 对称操作 判别手性的依据 S1= S2= i
8.3手性分子的分类及情况分析 83.1含手性碳原子的手性分子 8.3.2不含手性碳原子的手性分子
8.3 手性分子的分类及情况分析 8.3.1含手性碳原子的手性分子 8.3.2 不含手性碳原子的手性分子
8.3.1含手性碳原子的手性分子 1.含一个手性碳原子的化合物 2.含两个或多个不对称碳原子的化合物 3含两个或多个相同(相象)手性碳原子的化合物 4.含手性碳原子的单环化合物 D
8.3.1含手性碳原子的手性分子 1.含一个手性碳原子的化合物 2.含两个或多个不对称碳原子的化合物 3.含两个或多个相同(相象)手性碳原子的化合物 4.含手性碳原子的单环化合物
1.含一个手性碳原子的化合物 (1)手性碳原子 (2)对映体 (3)外消旋体 (4)Fischer投影式 (5)相对构型和绝对构型 (6)旋光度的表示(偏振光) (7)分子的潜非对称性
(1)手性碳原子 (2)对映体 (3)外消旋体 (4)Fischer投影式 (5)相对构型和绝对构型 (6)旋光度的表示(偏振光) (7)分子的潜非对称性 1.含一个手性碳原子的化合物
(1)手性碳原子(已讲) (2)对映体 具有镜像与实物关系的一对旋光异构体。 COOH COOH 外消旋乳酸 CH CH3 (S-(+)乳酸 (R)()乳酸 (仕)乳酸 mp 530C mp 530C mp 180C [a+3.82 [a]-3.82 [aB=0 pKa=3.79(25C) pKa=3.83(25oC) pKa=3.86(25C)
具有镜像与实物关系的一对旋光异构体。 (2)对映体 C COOH CH3 H OH C COOH CH3 H OH (S)-(+)-乳酸 (R)-(-)-乳酸 ()-乳酸 mp 53oC mp 53oC mp 18oC []D=+3.82 []D=-3.82 []D=0 pKa=3.79(25oC) pKa=3.83(25oC) pKa=3.86(25oC) 15 15 15 外消旋乳酸 (1)手性碳原子(已讲)
特点 *1结构:镜影与实物关系 *2内能:内能相同。 *3物理性质和化学性质在非手性环境中相同,在手性环境 中有区别。 *4旋光能力相同,旋光方向相反
特 点 *1 结构:镜影与实物关系 *2 内能:内能相同。 *3 物理性质和化学性质在非手性环境中相同,在手性环境 中有区别。 *4 旋光能力相同,旋光方向相反
(3)外消旋体 一对对映体等量混合,得到外消旋体。 外消旋体与纯对映体的物理性质不同,旋 光必然为零。 ()外消旋混合物 ()外消旋化合物 O ()固体溶液
外消旋体与纯对映体的物理性质不同,旋 光必然为零。 (i)外消旋混合物 (ii)外消旋化合物 (iii)固体溶液 (3)外消旋体 一对对映体等量混合,得到外消旋体