大学化学2007_王永梅_手性化合物的命名
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手性化合物的命名及其光学活性性质手性化合物是有机化学中一个重要的概念,它们具有非对称碳原子,因而存在两种立体异构体,分别称为左旋体和右旋体。
这两种异构体无法通过旋转或平移相互重叠,因此具有不同的化学和生物活性。
本文将探讨手性化合物的命名规则以及其光学活性性质。
首先,我们来看手性化合物的命名规则。
根据IUPAC命名规则,手性化合物的命名主要包括两个方面:立体化学描述和命名前缀。
立体化学描述使用R和S 表示法,其中R表示右旋体,S表示左旋体。
这种表示法基于对分子中碳原子周围取代基的优先级进行排序,然后根据顺时针或逆时针方向来确定立体化学描述。
命名前缀则根据官能团和碳原子的数量进行命名,如甲基、乙烯和丙醇等。
手性化合物的光学活性性质是由其分子结构决定的。
当一个手性化合物存在两种立体异构体时,它们会对入射的偏振光产生旋光现象。
右旋体会使偏振光向右旋转,而左旋体会使偏振光向左旋转。
这种旋光现象是由于手性化合物的分子结构导致的光学活性。
光学活性的大小可以通过旋光度来衡量,旋光度的计量单位是度(°)。
旋光度的正负表示旋光方向,数值的大小表示旋光的强度。
手性化合物的光学活性性质对于生物体系有重要的影响。
在生物体内,很多生物分子都是手性的,例如蛋白质和糖类。
由于手性化合物的光学活性性质,它们与生物体系之间的相互作用也会发生变化。
例如,药物的手性化合物可能会对人体产生不同的作用,其中一种立体异构体可能具有治疗效果,而另一种则可能具有毒副作用。
因此,在药物研发和合成中,对手性化合物的光学活性性质进行研究和控制是非常重要的。
除了生物体系外,手性化合物的光学活性性质还在化学合成和分析中具有重要的应用。
在化学合成中,合成手性化合物的选择性是一个重要的挑战。
由于手性化合物的立体异构体数量巨大,如何选择得到所需的立体异构体是一个关键问题。
在分析中,手性化合物的光学活性性质可以用来确定样品中手性化合物的含量和纯度。
通过测量旋光度,可以计算出手性化合物的光学纯度,并进行质量控制和质量评价。
有机化学基础教案:手性化合物手性化合物一、基本概念手性化合物,又称为光学异构体,是指一类分子具有非对称的空间结构的化合物,与它们的镜像图像称为对映异构体。
左右手是最为普遍的手性,所以分子的对映异构体也被称为左旋异构体和右旋异构体。
手性化合物在化学领域中占据着重要的地位,因为它们和它们的对映异构体在化学和生物学上表现出截然不同的性质。
一些手性分子被用于味道和气味,如L-和D-型氨基酸和L-和D-型半乳糖等,其对映异构体的话味道、气味也是有很大的差别的。
二、分子手性手性化学的重点在于分子的手性性质,这需要涉及到“不对称中心”的概念。
所谓不对称中心,是指分子中存在一个原子或原子团,它与其他原子或原子团不同,具有不对称性。
当原子或原子团的四个键上的原子或原子团不同时,则该不对称中心对应两个对映异构体。
手性分子相互作用具有非对称性,因此可以与环境中的手性分子有选择性的反应,因此具有广泛的应用。
如下图所示,对于一个分子来说,其手性一般是由其空间构型所决定的。
如上图所示的化合物,由于其中碳上结合有四种不同的基团,可以形成一个不对称中心,使得该分子存在两种对称性不同的构型。
这两种构型之间没有旋转、平移或翻转等操作可以相互转化,因此是两种独立的存在,分别称为对映异构体。
三、手性分子的制备手性分子的制备是化学工业中的重要难题之一。
目前,制备手性化合物的主要方法包括对称合成法、非对称合成法和拆分法三种。
对称合成法是通过利用对称性不同的化合物反应产生手性物质。
这种方法具有化学反应研究的重要价值,但现在不再是制备非常手性化合物的主要方法。
非对称合成法是通过将对映异构体的反应性差异进行利用,直接合成具有一定手性的化合物,从而逐步调节其手性化合物的方法。
这是制备手性化合物最为直接和有效的方法。
拆分法是指以具有不对称结果的手性物质为原料,从中分离出其对映异构体的方法。
该法要求手性物质必须是有光学活性的化合物,如在分子中有不对称碳原子、手性杂环、含手性杂原子等,否则就无法使用此法。
一种新型的手性螺环化合物的合成及其结构的确定山西大学(自然科学版)23(1):50~53,2000JournalofShanxiUnlⅢsnv(Nat.SciEd)文章编号:0253—2395(2000)010050040一一种新型的手性螺环化合物的合成及其结构的确定陈良威齐丽琴/张永梅邓并(山西太学化学系,山西太原030006)摘要:手性化舍物的告成厦其螺旋结构与光学活性的关系的研究,是当夸有机化学发展中的前沿课题之一本项工作般R(+)1,1'一联一2一幕酚为原料,在有机碱的催化下与T2-1~L氯环合,得到联二萘酚螺环酯粪衍生耪.井结合已有的研完工作,根据x衍射结构,利用NMR,IR,MS,0V等剥试手段,确定出了产物的结构.邵,2萘酚1与二卤代烷X一(CH)一X(x—CI,Br或I;n=1~6)环合:,得到联二萘酚环醚系列衍生物2-I相应地,还此R一(+)一l,1'一联一2一萘酚1与二酰氯试剂CICO(CH.)COCI(n=0,3,4,6)反应得到大环酯化合物3(式1).同时,培养出了这两个系列化合物的单晶,并测试出了它们的x一衍射结构..no式1我们也试图用丁二酰氯与此R(+)1.1一联一2一萘酚1反应,以期规律性地得到化台物4,然而却意外地得到螺环化台物5和6(式2).这与本研究组在前期用1与邻苯二甲酰氯反应得到的化合物7具有类似的结构(式3)'.显然,1,l一联一2一萘酚与含有骨架COC—C—CO一的二酰氯的反应是一类特殊的反应.因此,不断摸索和改进实验条件,利用这种特殊的有机反应方式,来合成并分离得到化台物5和6,具有一定的理论意义和实用价值.收辅日期:1999一∞一11基金项目:国家教委忧秀青年教师基金;山西省归国留学人员基金资助课题.作者筒介:陈良威(1976)t男一1999年7月毕业于山西太学化学系:*邛井(1959一),女.1991年12月毕业于德国汉诺威太学化学系,获博士学位.1992年2月至1994年12月在北京大学化学系做博士后研究.现为山西太学化学系尉教授,硕士生导师,主要从事有机台成厦立体化学的科研和教学工作.~胨良威等:一种新型的手性螺环化台物的台成及其结构的确定式2式381结果与讨论本研究在前人工作的基础上,采用极度稀释技术,对实验条件和产率进行了.摸索和尝试.为降低实验费用,在实验条件的摸索过程中,均采用外消旋的联二萘酚代替光学纯的联二萘酚.11滴加方式的选择首先在室温下,以三乙胺作催化剂,就滴加方式进行选择.最佳方式为:将丁二酰氯的无水乙醚溶液缓慢地向装有等摩尔的1,1联一2一萘酚1与一定量三乙胺乙醚溶液的混合液中滴加,中途检测,TLC显示三个点(含原料点),原料点上,下各有一个点.滴毕,经后处理,用柱色谱分离,得原料上点和原料下点,经NMR,MS,IR等谱推测为化合物6和5.1.2柱色谱分离条件的选择为了将反应产物彻底分离,实验中对柱色谱分离条件进行了探索,最后选取规格为30cm×3cm的色谱柱,以硅胶作吸附剂用石油醚:乙醚一7:1装柱,洗脱剂比例开始为石油醚:乙醚=4;1,逐渐增至1.5:1.1.3产物结构的确定结合x一衍射数据和"C—NMR谱,我们发现:凡是结构为醚系列2和酯系列3的太环化合物,其碳原子总数N为偶数时,"C—NMR图谱显示其峰数P=N/2}当N为奇数时,P一(N+1)/Z(见表1).这表明,由于一对称性的存在,分子内的一半碳原子与另一半具有相同的化学位移值.寰1醚系列2和蠢系列3各化台物碟原子总数N爰其对应C—NMR谱■救P 醛系列2醇系列3N2122232'4252622252628Pl111121213l31113l314但是,化合物8以及在以往工作中得到的化合物9,均为螺环化合物(附X一衍射结构图,图.1),其C—NMR图谱显示相应的峰效均与总碳数相等.本实验主要产物5的"C—NMR图谱有24个特征峰,说明分子内已无C2-对称性,假想其结构为螺环酯类化合物5.推测结果与其波谱数据及高分辨图谱完全吻合(见实验部分).期鹳嚣山西大学(自然科学版)孕oH3CCI囤1化舍物B和9及其x一桁射结构图总之,我们合成了化合物5和6,并确定了它们的结构.我们认为这是一种新型的生成手性螺环化合物的方法,也就是说,当分子中出现如式4所示的结构时,反应将向生成螺环产物的方向进行.反应机理正在研靠和探讨之中.2实验部分2.1仪器与试剂式4SanyoGallenkampMPD350.BM2.5熔点测定仪;PerkinElmer241旋光仪;VazioEL元素分析仪}PE一1800红外光谱仪;BrukeARX.400核磁共振仪;VG—ZAB—HS质谱仪}ZabspecTofspecPlatform—ESI质谱仪;薄层色谱板(Silica60F254withFluorescentIndicator).R一(+)一l,1一联一2一萘酚,[d]D一一34.3(cl,THF)m.P.208.0~209.9"C;丁二酸,五氯化磷,三乙胺(AR);柱层析硅胶(青岛,160—200目);溶剂均经无水处理2.2丁二酰氯的镧备口向250mL烧瓶中依次加入30mL氯仿,30g(0.25too1)丁二酸,105gPC1(O.5too1),搅拌.反应剧烈放热并加热回流成液态后,蒸去低沸物,回收氯仿.减压蒸馏,除尽磷的化合物,收集95~1IO~C/20mmHg(2666.4P)馏分,得23.25g(0.15too1)产品(见式5).收率60.CH2COOHrHri,CH2COI2ll+Pcl5_二=lCHO0HCHCOC12.3R一(+)一1,1'-联一2一萘酚1与丁二酰氯的环合作用于1000mL三颈圆底烧瓶中加入无水乙醚350mL,三乙胺 6.5mL和2.86g(0.01mo1)1,1一联2二萘酚,室温下搅拌到固体全部溶化.然后,向此溶液中缓慢滴加350mL无水乙醚稀释的1.1mL(0.01too1)丁二酰氯溶液,历时24h.反应混合物经抽滤除去沉淀后,加入2tool?L一柠檬酸水溶液洗涤,分出有机相,再依次以饱和NaHCO和NaCI水溶液洗涤,无水NaSO一NaCO.干燥.过滤,旋转蒸发除去溶剂,得粗产品0-8g,用乙醚和二氯甲烷溶解,柱色谱分离(洗脱剂:石油醚/乙醚=4:1至1.5:1),得化合物50.122g,产率为3.3和化合物60.048g,产率为1.2.化合物5m.P.291.0℃,Rft.,vt一】=0.56.1_a]D=+76.0(c1.27,CHC12).IR(KBr):3424(b,w),胨良威等:一种新型的手性螺环化台物的台成及其结构的确定3063(w),1868(vs),1435(m),1226(vs),1130(s),809(m)cm一.UV(CH2C1£):227.2nm,290.8nm.H—NMR(400MHz,CDCoCD):2.83—2.8O(2H,m),2.88—294(2H,m),8.00(2H,d,J一8.6Hz),8.32(2H,ddd,J一8.9Hz,J一8.0Hz,J—1.3Hz),8.53(2H,ddd.J一9.9Hz,J一8.2Hz,J一1.1Hz),8.80(2H,d,J一9.OHz),8.O9(2H,d,J=8.2Hz),8.21(2H,d,J一8.9Hz)."C—NMR(1OOMHz,CDCOCD):l8.52,27.5O,33.44,34.59,35.95,36.8l,126.38,126.73,126.99,130.66,13O.93,131.34,131.49,131.54,1 31.61,l32.13,133.48,133.75,135.36,l35.65,136.81,l38.57,153.16,174.40.MS(EI):m/z368(M,l 9),268(100),239(15),101(21),43(48).高分辨质谱:cH.6O4,计算值:368.10465.实测值:368.10486化合物6m.P.141.0℃~142.0℃,RfE肫L一0.56.IR(KBr):3116(b,w),3053(w),1800(vs),1622(m),12g4(vs),965(vs),819(s)cm一.UV(CH2Ck):227.2nm,309.6rim.H—NMR(400MHz,CDC0(2D):8.4l一8.48(2H,m),8.52(2H,t,J一8.1Hz),8.58—8.62(2H,m),8.62(2H,t,J一8.8Hz),8.86(1H,s),8.13(2H,d,J一8.4Hz),8.21(2H,d,J一8.8Hz)."C—NMR(100MHz,CDCOCD):114.76,1l9.14,123.22,123.76,l25.32,125.38,126.44,126.76,127.07,l27.35,128.85,l29.04,129.07,129.55,129.9 3,130.78.132.92,134.64,l34.79,148.43,153.65,170.64.MS(EI):m/z400(M,85),268(100),239(63), 134(23).高分辩质谱:cHzso;.cl,计算值:400.05024.实测值:400.04973.致谢在车课题的研究过程中,得翻了丁景范,张昭郭炜等老师的悉心指导和热情帮助,在此表示感谢参考文献HUANGJJ,ZHANGH,DENGB.SynthesisofCyclicEtherDerivativesofR一(+)一1,ir_blnaphthyl一2,2r_diolandTheirHeti~tStrttctuteaadOpticalRotatloa[A].The8thlnter~atioBalSymposRtmonFineChemis tryandFuneitiona[Polv—mers[C].ShanxiScienceandTechnologyPress,Taiyuan,1998.46.张红,黄计军,高照渡,齐丽琴,张建明,邓并.S-(一)…221联二萘酚衍生物的台成及其螺旋结构与旋光性的关系D].化学.1999.57(6):635.HUANGJJ,XUEF,DENGB,ThomasCWMak,HelicalSturctureandOpticalActivityofTwoNewDerivativesofR一(+)一1,1一Binaphthyl一2,2-dialD].ChineseChemLt,1998,9(I2):1081.wuYD,yANYL(Ed).HelicalStructureandOpticalRotationofEsterDerivaticvesofR(+1)一1.1一binaphthy1—2.2一diol[A].SymposiumonFrontiersofChemistryinConjunctionwithTheSecondConference ForWorldwideChineseY oungChemistsEC].TheHongKongUniversityofScienceandTechnology,HongKong.19 97.241.樊姥廷编着.有机合成事典[M].北京:北京理工大学出版杜出版,1992.38. SynthesisofaNewTypeChiralSpiranes andtheDeterminationofTheirStructures CHENLiang—weiQILi—qinZHANGY ong—meiDENGBing (DepartmentofChemistry,ShanxiUniversity,Taiyuan030006,China)Abstract:Nowadaysthesynthesisofchiralcompoundsandtheinvestigationoftheirrelations hiDhetween helicalstructureandopticalactivityarethehighlightsinthefieldoforganicchemistrY. Inthisresear℃htheR一(+)一1,1'-bi一2一naphtholwascyclizedwithsuccinylchlocideinthepresenceofNEtinabsoluteetherarld anewkindofspiranederivativesofnaphtholwereobtained.Basedonourpreviousw0rksandt hedata0fX—raydiffractionthestructuresoftheproductsweredeterminedwiththehelpofmodernphysica 1meth0dsofNMR,IR,MSandUVect..Keywords:R一(+)-1,1一bi一2一naphthol;succinylchlocide;sDirane叫啪嘲Ⅲ嗍。
有机化学基础知识点整理手性化合物的性质与应用有机化学基础知识点整理手性化合物的性质与应用在有机化学领域中,手性化合物是一类非常重要的化合物,其性质和应用广泛而丰富。
本文将对手性化合物的相关知识进行整理,并探讨其性质和应用。
一、手性化合物的定义与性质手性化合物是指其分子与其镜像异构体无法完全重叠称为“手性”。
手性化合物的性质和非手性化合物存在明显的差异。
1.1 手性与不对称性手性是一种不对称性的表现形式。
手性化合物分子中的原子或基团的排列方式导致分子整体的不对称性,使得分子无法通过自旋和振动的方式与其镜像异构体完全重合。
1.2 光学活性性质手性化合物表现出光学活性,即能够旋转入射线偏振光的偏振面。
这是由于手性化合物分子内部的空间排列使得分子对不同方向的光产生不同的旋光效应。
1.3 对映体与手性中心手性化合物的分子存在两个镜像异构体,称为对映体。
对映体之间无法通过旋转或振动使分子完全重合。
对映体的存在是由手性中心引起的,手性中心是一个原子或基团,其取代使得分子不对称。
二、手性化合物的应用手性化合物不仅在有机化学研究中有着重要的地位,还在药物、农药和材料科学等领域具有广泛的应用价值。
2.1 药物领域手性化合物在药物研发与临床应用中起到了至关重要的作用。
许多药物的活性与其手性密切相关,对映体之间可能具有完全不同的药理学性质。
临床上,手性药物的对体映像之间可能呈现不同的药代动力学,药效学和毒性学。
2.2 农药领域在农药领域中,手性化合物的应用也非常广泛。
手性农药的对映体之间可能表现出不同的杀虫活性、毒性和环境行为。
正确研究和应用手性农药,能够提高农作物保护效果,减少农药对环境的污染。
2.3 材料科学领域手性化合物还广泛应用于材料科学领域。
手性材料因其独特的光学性质以及相应的应用潜力而备受关注。
手性液晶材料在显示技术中的应用,手性导体在电子学中的应用等都是手性材料应用的具体体现。
三、手性化合物的合成方法对于手性化合物的合成方法,主要有对映选择合成和手性辅助合成两种途径。
高三化学手性化合物知识点手性化合物是化学中一个重要的概念,它在药物、食品、农药、聚合物等领域有着广泛的应用。
在高三化学考试中,手性化合物也是一个重要的考点。
本文将对高三化学手性化合物的相关知识点进行详细介绍。
一、手性的概念手性是物质的一种特性,指的是物质的空间排列方式不与其镜像重合。
一个分子如果存在非对称碳原子,那么这个分子就是手性的。
手性分子有两种形式:左旋体和右旋体。
左旋体和右旋体分子的空间构型完全相同,但在立体化学中被视为不同的分子,即它们具有不同的性质。
二、手性中心手性分子中的非对称碳原子被称为手性中心。
手性中心通常由一个碳原子与四个不同的取代基团组成。
例如,丙氨酸分子就是一个含有手性中心的手性分子。
三、立体异构体立体异构体指的是具有相同分子式但空间结构不同的分子。
手性分子通常存在立体异构体。
手性分子的立体异构体分为两类:对映异构体和非对映异构体。
对映异构体是指一个分子的镜像像拼图一样可以与另一个分子完全重合,但是无法通过旋转来使其完全一致。
非对映异构体是指两个镜像像拼图一样无法通过旋转和对称操作使其完全重合。
四、手性的识别和产生方法手性分子的识别和产生是化学中的重要课题。
常用的手性识别方法有光学活性、立体化学和核磁共振等。
光学活性是通过测定物质对光的旋光性质来判断分子是否手性。
手性分子可以产生手性和非手性的混合物,在一定条件下,可以通过物理性质或化学反应来分离手性分子。
五、手性化合物的应用手性化合物在生命科学、医药化学、合成化学和材料科学等领域有着广泛的应用。
手性药物因其对具体目标分子的不对称识别具有非常高的选择性,因此被广泛应用于药物研发和治疗。
手性金属配合物在催化反应中也具有独特的催化活性。
此外,手性化合物在食品添加剂、香料和农药等方面也有着重要的应用。
六、手性化学的发展趋势手性化学是当前化学领域的热点研究方向之一。
随着人们对手性化合物的认识不断加深,手性药物的研究和合成方法也不断进步。
有机化学中的手性化合物有机化学是研究碳元素化合物的科学,而手性化合物则是其中一个非常重要的分支。
手性化合物是指分子结构中存在对称中心,其左右两侧的分子结构不完全对称,因此左右两侧的化学性质也会有所不同。
在医药、化妆品、农药、食品添加剂等领域中,手性化合物的研究和应用非常广泛。
一、手性化合物的定义和特点手性化合物是指分子结构中存在一个对称轴或对称中心的有机化合物。
它们是由于分子结构的不对称而产生的,左右两侧的结构并不存在完全的对称,因此左右两侧的化学性质也会有所不同。
手性化合物具有非常独特的化学特性,包括对光的旋转、对酸碱性质的影响、对酶的作用等。
这些特性对于药物的生物活性、化妆品的效果、食品添加剂的性质等有着非常重要的影响。
二、手性化合物的分类手性化合物可以分为对映异构体和非对映异构体两类。
对映异构体:左右两侧的分子结构不对称的手性化合物,这一类分子的信号镜像是没有重合的。
对映异构体分子虽然结构相似,但是由于其两侧的分子结构有所不同,因此其化学性质也会有所不同。
对映异构体的存在对于一些药物的研究非常重要,例如、左旋多巴和右旋多巴就是通过整合对映异构体得到的药物。
非对映异构体:左右两侧的分子结构相同,但是这一类分子的空间构型是不对称的。
由于非对映异构体的分子结构是相同的,因此其化学性质也会非常相似。
在这一类化合物中,结构相同的不同立体异构体具有相同的物理性质。
例如丁烷的立体异构体,右旋丁烷和左旋丁烷的化学性质是相同的。
不过,由于其空间构型的不同,它们在识别作用上则有所差别。
三、手性化合物和生物活性手性化合物对于生物活性的影响非常显著,而这种影响经常被称为手性药学。
大量的药物原料分子是手性化合物,其中一种异构体比另一异构体的药效表现要更为显著。
例如,普罗旺斯石英酸二甲酯(PQQ)这种具有生命活力的化合物,其两个对称中心的不对称性质使PQQ对于氧化还原体系的作用比普通的化合物要强大得多。
水杨酸前体PPOH与丙氨酸前体PAOH,两者的立体异构体在抗病毒作用方面有较大差异。
第22卷 第4期大学化学2007年8月手性化合物的命名王永梅 张文昊 翟玉平(南开大学材料化学系 天津300071) 摘要 在总结各种手性化合物命名的基础上,加入了硅,氮,磷,硫,砷手性化合物的命名,着重阐述了新型手性分子的命名法则,并配以实例说明。
随着不对称合成的快速发展,手性化合物的结构和类型日渐丰富。
手性碳化合物绝对构型的命名已为人们熟知,而新的手性化合物,如平面手性、螺手性的命名成为需要解决的问题。
本文在总结前人工作的基础上,较全面地归纳了各种手性化合物的命名。
1 手性化合物的分类 分子存在手性的条件是分子实物和镜像不能重合。
分子结构是整个命名系统的基础,是命名法的根据。
按分子结构可以把手性分子分为6类。
1.1 中心手性 图1显示了几种不同的手性中心,以手性中心为特征的分子称为中心手性化合物。
特点是中心原子连有4个不同的基团(或孤对电子)。
中心原子可以是主族的C,Si,N,P,A s,S,Ge 等,也可是副族的Mn,Cu,B i,Zn 等。
图1 不同的手性中心 图2 轴手性化合物(丙二烯) 1.2 轴手性 轴手性在结构上可看作中心手性的衍生。
分子中的4个基团分为两对排列在手性轴的两端。
当每对中的两个基团都不相同时,分子有手性。
这类化合物包括:丙二烯型,环己烷 图3 平面手性化合物型,螺环型和联芳型(图2)。
1.3 平面手性 分子中某一平面两侧的结构不对称,这类化合物称为平面手性化合物。
图3分子中苯环所在平面为手性平面。
1.4 螺手性[1] 螺手性化合物是化合物中比较特殊的情况,分子成右手螺旋或左手螺旋。
分子不在一个平面上,产生手性(图4)。
1.5 八面体结构 八面体结构多出现在配位化合物中,配体结构差异与空间排列顺序可以产生手性(图5)。
1.6 其他手性结构 其他结构的化合物也可能有手性,比如手性二茂铁(图6)。
图5 八面体结构金属配合物 图4 螺手性化合物 图6 手性二茂铁化合物 2 手性化合物的命名2.1 中心手性 当Cxyz w 系统(图7)中的x,y,z,w 是互不相同的基团时,为中心手性系统。
湖南师范大学研究生课程论文论文题目不对称催化合成题目课程名称不对称催化合成姓名学号专业年级学院日期(年月日)研究生课程论文评价标准指标评价内容评价等级(分值)得分A B C D选题选题是否新颖;是否有意义;是否与本门课程相关。
20-16 15-11 10-6 5-0论证思路是否清晰;逻辑是否严密;结构是否严谨;研究方法是否得当;论证是否充分。
20-16 15-11 10-6 5-0文献文献资料是否翔实;是否具有代表性。
20-16 15-11 10-6 5-0规范文字表达是否准确、流畅;体例是否规范;是否符合学术道德规范。
20-16 15-11 10-6 5-0能力是否运用了本门课程的有关理论知识;是否体现了科学研究能力。
20-16 15-11 10-6 5-0评阅教师签名:年月日总分:湖南师范大学研究生处制不对称催化合成试题一简答题1.什么是不对称合成反应?什么是不对称催化合成反应?○1不对称合成也称手性合成,是指在手性环境下将非手性原料转化为手性产物的方法;○2不对称催化合成是指当手性环境为手性催化剂是发生的手性合成反应。
2.命名手性化合物的方法有哪几种?主要用什么来表示手性化合物的光学纯度?测量对映体组成的方法主要有哪几种?○1命名手性化合物的方法有D/L命名法、R/S命名法;○2主要用化合物的旋光度即对映异构体含量来表示光学纯度;○3测量对映体组成的方法有:比旋测定、气相色谱法、高效液相色谱法、核磁共振、毛细管电泳等。
3.不对称氢化反应研究发展过程中具有较大影响的研究有哪些?做出突出贡献的有哪几个研究者?不对称氢化反应的的底物主要哪些,其结构特点是什么,为什么?○1碳-碳双键不对称氢化、碳-氧双键的不对称氢化、亚胺的不对称氢化;○2研究者有:William S. Knowles、RyoJi Noyori、K.Barry Sharpless○3底物主要是烯烃、烯酰胺、取代丙烯酸、丙烯醇等,其都具有碳-碳双键、碳-氧双键结构,具有较强电负性基团,这些底物具有较高的选择性。
毛细管电泳法手性拆分14种二肽
程燕;白敏;王新梅;明永飞;尤进茂
【期刊名称】《色谱》
【年(卷),期】2006(24)2
【摘要】以咔唑-9-乙基氯甲酸酯(CEOC)作为柱前衍生试剂,采用毛细管电泳对14种二肽进行了手性拆分.以5种二肽为代表,考察了缓冲液种类、浓度、pH值、二元手性选择剂的组合配比等因素对二肽的拆分效果,优化了实验条件.在各自的优化条件下,14种二肽手性拆分的分离度均在3.63以上,最高分离度可达43.14(Gly-Ala).
【总页数】4页(P188-191)
【作者】程燕;白敏;王新梅;明永飞;尤进茂
【作者单位】曲阜师范大学化学科学学院,山东,曲阜,273165;曲阜师范大学化学科学学院,山东,曲阜,273165;曲阜师范大学化学科学学院,山东,曲阜,273165;曲阜师范大学化学科学学院,山东,曲阜,273165;曲阜师范大学化学科学学院,山东,曲
阜,273165
【正文语种】中文
【中图分类】O658
【相关文献】
1.毛细管电泳法手性拆分苯磺酸氨氯地平及其光学纯度分析 [J], 刘英华;赵星洁;杨晓华;贾玉英
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第22卷 第4期大学化学2007年8
月
手性化合物的命名
王永梅 张文昊 翟玉平
(南开大学材料化学系 天津300071)
摘要 在总结各种手性化合物命名的基础上,加入了硅,氮,磷,硫,砷手性化合物的命名,着重阐述了新型手性分子的命名法则,并配以实例说明。
随着不对称合成的快速发展,手性化合物的结构和类型日渐丰富。
手性碳化合物绝对构型的命名已为人们熟知,而新的手性化合物,如平面手性、螺手性的命名成为需要解决的问题。
本文在总结前人工作的基础上,较全面地归纳了各种手性化合物的命名。
1 手性化合物的分类
分子存在手性的条件是分子实物和镜像不能重合。
分子结构是整个命名系统的基础,是命名法的根据。
按分子结构可以把手性分子分为6类。
1.1 中心手性
图1显示了几种不同的手性中心,以手性中心为特征的分子称为中心手性化合物。
特点是中心原子连有4个不同的基团(或孤对电子)。
中心原子可以是主族的C,Si,N,P,A s,S,Ge 等,也可是副族的Mn,Cu,B i,Zn 等。
图1 不同的手性中心
图2 轴手性化合物(丙二烯) 1.2 轴手性 轴手性在结构上可看作中心手性的衍生。
分子中的4个
基团分为两对排列在手性轴的两端。
当每对中的两个基团都不相同时,分子有手性。
这类化合物包括:丙二烯型,
环己烷 图3 平面手性化合物
型,螺环型和联芳型(图2)。
1.3 平面手性
分子中某一平面两侧的结构不对称,这类化合物称为平
面手性化合物。
图3分子中苯环所在平面为手性平面。
1.4 螺手性[1]
螺手性化合物是化合物中比较特殊的情况,分子成右手螺旋或左手螺旋。
分子不在一个平面上,产生手性(图4)。
1.5 八面体结构
八面体结构多出现在配位化合物中,配体结构差异与空间排列顺序可以产生手性(图5)。
1.6 其他手性结构
其他结构的化合物也可能有手性,比如手性二茂铁(图6)。
图5 八面体结构金属配合物
图4 螺手性化合物
图6 手性二茂铁化合物
2 手性化合物的命名
2.1 中心手性
当Cxyz w 系统(图7)中的x,y,z,w 是互不相同的基团时,为中心手性系统。
图7 Cxyzw 系统 假定根据C I P 顺序规则,取代基x,y,z,w 的顺序为
x >y >z >w 。
现在从w 基团的对面看手性中心,x →y →z 是顺时针
方向,定义手性中心为R 构型,否则定义手性中心为S 构型。
图7
的Cxyz w 系统为R 构型。
对于金刚烷类化合物[1],可以在4个叔碳上连接4个取代基形
成4个季碳原子。
若取代基选择合适,则成为手性中心。
可以分别描述这些季碳原子的构型,也可以将整个金刚烷型化合物作为一个整体。
通常把金刚烷框架的中心看作整个化合物的手性中心,整体描述其构型(图8)。
图8 金刚烷型化合物
2.2 轴手性 轴手性化合物的命名遵循与中心手性系统命名类似的规则。
从沿轴的方向看,离观察者近的两个基团优先于远离观察者的两个基团,同侧基团的顺序遵循顺序规则。
命名时从轴的任一方向观察分子不影响命名结果(图9)。
以图9丙二烯型分子为例,从分子左侧观察,基团顺序为a →b →c,顺时针方向,分子为R 构型。
同理,从右侧观察,基团顺序为c →d →a,也是R 构型。
图9 轴手性化合物的命名
(从分子左侧观察)
图10中上半部分的直箭头表示沿手性轴的观察方向,下半部分表示该观察方向分子特征基团的顺序。
命名举例见图11。
图10 轴手性化合物
图11 轴手性化合物举例
2.3 平面手性[1]
命名此类化合物应首先选择包含原子数最多的平面作为手性平面。
然后选择导引原子,选择离手性平面最近的、优先级最高的原子作为导引原子(图12)。
从与导引原子相连的手性平面中的原子开始编号,在平面上依次沿邻接的优先级最高的原子编号。
从导引原子的方向看手性平面,如果编号沿顺时针,此分子记为pR,如果编号沿逆时针,此分子记为pS。
p表示平面手性。
命名举例见图13。
图12 一些平面手性化合物
(a )导引原子C,原子顺序O →C 2→C 3→B r,逆时针方向,构型pS 。
(b )导引原子C,原子顺序C 1→C 2→C 3→B r,逆时针方向,构型pS 。
(c )(d )金属配合物,η62π键可看成被6个σ键取代(d ),整个分子的手性可由手性平面上最优先原子(箭
头所指)的手性决定:将该原子看成中心手性系统的中心原子,连结金属原子和环上与之相连的3个原子。
该中心原子的手性即为整个分子的手性。
(c )(d )的手性都是pS。
图13 R 2(–)2反2环辛烯[8]
由于环的张力,与烯碳相连的两个碳原子并不在双键平面上。
2.4 螺手性[1]
螺手性化合物是化合物中比较特殊的情况,分子成右手螺旋或左手螺旋,分别记为M 和P 。
从螺旋轴的顶部看,顺时针方向的螺旋记为P ,逆时针方向的螺旋记为M (图14)。
图14 螺手性化合物的命名
2.5 八面体结构[1]
将顺序规则扩展后可以把按八面体结构排列的原子或基
团按优先级排序。
顺序规则应用于六取代的分子时比较特
殊。
将取代基中优先级最高的基团编为1号(按普通顺序规
则),与1号基团相对的基团编为6号(不管其优先级),如果
1号空缺则将基团中优先级最小的基团编为6号。
其余4个
基团成一个平面,通常将平面上优先级最高的编为2号。
与2
号相邻的优先级最高的基团编为3号。
观察者面对由1,2,3号组成的平面,如果1,2,3编号沿顺时针,记整个分子为R 构型,反之记为S 构型(图15)。
图15 八面体结构化合物的命名
3 其他元素形成的手性化合物
从原子结构和成键看,与碳元素相似的元素主要有硅,氮,磷,硫,砷。
下面分别简要介绍。
3.1 硅
硅和碳是同族元素,成键形式相同,命名硅的手性化合物可按命名手性碳的法则直接命名,在此不赘述。
3.2 氮[9]
胺类化合物有3个基团和一对孤对电子,成假四面体排列,在连有3个不同的取代基时是有手性的。
在正常情况下,构型快速翻转,对映异构体是无法拆分的。
若孤对电子被固定,如成季铵盐、叔胺的氧化物等,或氮原子处于构型稳定的杂环上或环中,无法反转,对映异构体就可以拆分。
命名举例见图16~图18。
图16 带有一个正电荷的不对称季铵盐
图17 不对称叔氨的氧化物
图18 氮的轴手性化合物
3.3 磷和砷[9]
膦,胂与胺不同,在常温下构型的翻转可以忽略。
无论是三价的膦和胂或带正电荷的四级鏻盐和鉮盐,还是膦酸的五价衍生物,所连基团不同时都可以具有手性,能够拆分对映异构体。
命名举例见图19。
3.4 硫[9]
以硫为中心元素的手性化合物包括各种不对称取代的多价硫化合物。
无论是锍盐,亚磺酸酯,或是亚砜都可以成为能够拆分的手性化合物。
命名举例见图20。
图19 磷和砷的手性化合物命名举例
图20 硫的手性化合物命名举例
参 考 文 献
1 L in G Q,L i Y M,Chan A S C.Princi p les and App licati ons of A sy mmetric Synthesis.Electr onic Editi on.Ne w York:John W iley &Sons,2001
2 Agosta W C.J Am Che m Soc,1964,86:2638
3 W atersW L,L inn W S,Caseri o M C.J Am Che m Soc,1968,90:6741
4 B re wster J H,Privett J E.J Am Che m Soc,1966,88:1419
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