第6章立体化学
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第六章 对映异构一、 基本内容本章从不对称物质具有旋光性的现象出发,解释了有机化学中不对称性分子产生旋光性原因。
从立体化学的角度对分子的构型进行了阐述。
介绍了各种表示构型的方法。
主要有费歇尔投影式、纽曼投影式、楔型式及锯架式。
介绍了手性的概念及如何用对称元素来判断分子有无手性及如何表示手性碳原子的方法等问题。
在此基础上,引出了对映异构体、非对映异构体、外消旋体及内消旋体等概念。
在前面各章的基础上强调了反应过程中的立体化学问题。
二、 重点与难点本章的重点是对所学的各种概念的理解和应用,在多做练习的基础上加深对基本内容及有关立体化学知识的理解。
包括R/S 命名法、各种表示构型的方法及相互间的转换、对称元素及其操作、反应过程中的立体化学问题及对映异构体、非对映异构体、外消旋体及内消旋体等概念。
难点主要体现在对立体化学的理解上。
如表示构型的方法及相互间的转换和反应过程中的立体化学问题。
三、精选题及其解6-1 某化合物溶于乙醇,所得溶液为100 mL 溶液中含该化合物14克。
(1)取部分该溶液放在5 cm 长的盛液管中,在20 o C 用钠光作光源测得其旋光度为+2.1o ,试计算该物质的比旋光度。
(2)把同样的溶液放在10 cm 长的盛液管中,预测其旋光度。
(3)如果把10 mL 上述溶液稀释到20 mL,然后放在5 cm 长的盛液管中, 预测其旋光度。
解 比旋光度是旋光物质特有的物理常数,用下式表示:t 为测定时的温度(一般为室温,15-30 o C );λ为测定时的波长(一般采用波长为589.3 nm 的钠光,用符号D表示),在此测定条件下得出的比旋光度用[α]D 表示亦可。
(1)将旋光度α=+2.1o 带入上式,得(2)旋光度为α=+2.1o *2=+4.1o(3)旋光度为α=+2.1o /2=+1.05o1 c ( g / mL )l (10 cm)=t[ ]λαα= + 15ol (10 cm ) c ( g / mL )100 / 14+ 2.1o=c ( 14g / 100 mL )+ 2.1 o=ααD [ ]20=l (10 cm) c ( g / mL )6-2 将一葡萄糖的水溶液放在10 cm 长的盛液管中,在20 0C 测得其旋光度为+3.20,求这个溶液的浓度。
第6章立体化学一、选择题1.指出下列哪一个化合物不具有旋光性()。
[中国科学院2009研]【答案】B【解析】累积双键的二烯烃,当两端的双键碳原子各连有不同的原子或基团时,含有偶数累积双键者有对映异构体;螺环化合物由于有手性轴,也存在一对对映异构体。
所以(A)、(C)、(D)具有旋光性;(B)中两个OCH3是一样的,分子有对称面,所以其没有旋光性。
2.下列化合物中没有光学活性的是()。
[中国科学技术大学-中科院合肥所2009、上海交通大学2005研]【答案】B【解析】(B)分子中有对称面(羰基所在的平面为对称面),为非手性分子,无光学活性;(A)和(D)很明显为手性分子;(C)为累积双键的二烯烃,两端的双键碳原子各连有不同的原子或基团,所以其为手性分子。
3.顺-3-己烯与Br2加成得产物是()。
[青岛大学2009研]A.有旋光性B.外消旋体C.内消旋体D.外消旋体与内消旋体混合物【答案】B【解析】一般顺式构型、顺式加成;反式构型、反式加成得到内消旋体。
顺式构型、反式加成;反式构型、顺式加成得到外消旋体。
顺-3-己烯是顺式异构,与Br2加成是反式加成,所以得到外消旋体。
4.化合物的构型正确命名是()。
[青岛大学2009研]A.2R,3RB.2R,3SC.2S,3RD.2S,3S【答案】D【解析】二、填空题1.化合物的CCS名称是______。
[浙江大学2009研]【答案】(4R)-3,4-二甲基-1-戊烯【解析】该化合物为:,名称为3,4-二甲基-1-戊烯;其中C4为手性碳原子,,根据R、S的命名原则可知,此手性碳原子的构型为R。
三、简答题1.标出下列化合物中各手性中心的R/S构型。
[中国科学技术大学-中科院合肥所2009研]答:首先将与手性中心相连的四个原子或基团按优先级别排列,将最小的原子或基团放到距观察者最远的位置,其他三个基由大到小若为顺时针,则为R型,逆时针则为S型。
第7章卤代烃相转移催化反应邻基效应一、选择题1.下列反应物经行S N1反应时,哪一个反应速率最快?[东南大学2009研]【答案】C【解析】按进行,生成的碳正离子越稳定,反而越易进行,苄基。