《立体化学基础》PPT课件 (2)
- 格式：ppt
- 大小：531.50 KB
- 文档页数：15
下载文档原格式
合集下载
有机立体化学(2)
实例1：化合物６在手性钌催化剂RuBr2[R-BINAP]作用下加 氢，产物Syn-8的光学纯度可达９８％，收率高达９９％。（化
学法动态动力学拆分）
OO
R1
OR3
R2
6
H2,(R)-A
OH O
R1
OR3
R2
Syn-8
Ar2
P
P RuBr2Ln
OO
R1
OR 3
R2
H2,(R)-A
OH O
R1
OR 3
N
O
2
CO 2Et 蛋白酶 PH=9.7
N O
H
CH 2OH
CO 2CH 3 CH 2OH COOH
H
H+3N
Ph CO 2CH 3
CO 2 CH 2OH CH 2OH COOH
R-结晶
S-结晶
四、层析拆分法
把手性的拆分试剂链连在固定相上， 再通过层析的方法进行拆分，这就是层析 拆分法。其原理是由于固定相的手性基团 与被拆分外消旋体中二个对映体的亲和力 不同。
丁基锂，甲苯
-78度
CH3
H2C C
CO O Ph Ph Ph
乙烯聚合链形成手性环，可用于拆分醇、酯、胺等。
3)由手性联萘衍生的光活性冠醚
聚 苯 乙 烯 (硅胶)
CH3
H3C
O
O OO
O O
O
CH3
H3C
(可用于拆分一些氨基酸)
4) 抗体模拟聚合物
以双官能团交联剂与其它的带有官能团的单 体在以待拆分物的一个手性异构体为模板的 情况下共聚，所生成的手性聚合物在脱去模 板化合物之后即成为抗体模拟聚合物。
五、动力学拆分法
南开大学高等有机化学课件-第二章立体化学原理
立体异构(Stereoisomer)是指具有相同构造而仅在某些
原子或基团的空间排列上不同的几种结构。它属于拓扑学
范畴，分析其相互关系时很重要。 如果两个立体异构之间的关系是一个物体与其不能重
叠的镜像之间的关系时，那么这两个结构就是对映异构体
(Enantiomer)，并且每一个结构都称为手征性的（Chiral)。 不是对映体的立体异构体是非对映异构体
光学纯度与对映体过量(Enantiomeric Excess, e.e.)数 值相等
ee =
[R] - [S] [R] + [S]
X 100%
测定旋光度随波长的变化，比在单一波长上测定旋光度
可提供更多的信息，对确定分子的手性非常重要，这种技
术叫旋光色散(Optical Rotatory Dispersion, ORD) 。 所得到的旋光度随波长的变化曲线被称为旋光色散曲线 (ORD Curve), 该曲线取决于分子的构型其吸收光谱，可用 于判别其构型与已知的相似分子构型的关系。
(Enantiomerically Pure or Homochiral)化合物。
而当某一种对映体的含量超过其另一种时成为富对映 体(Enantiomerically Enriched),它将有净的偏振光的偏离 值并称为旋光活性(Optically Active)的。
除了构造和构型以外，还有第三个重要的结构层次即
顺序规则
原子大小排序, 递降时序位排列顺时针 为RR-(rectus) 右, 顺 S-(sinister) 左, 逆
Fisher投影式
CH3 Ph H CH3 H H Ph CH3
锯架式
H CH3 H Br Ph
Newman投影式
第二章 立体化学
(Z)-1，2-二氯-1-溴乙烯 反-1，2-二氯-1-溴乙烯
(E)-1，2-二氯-1-溴乙烯 顺-1，2-二氯-1-溴乙烯
(E)-3, 4-二甲基-2-戊烯 顺-3, 4-二甲基-2-戊烯
(Z)-3, 4-二甲基-2-戊烯 反-3, 4-二甲基-2-戊烯
二、顺反异构体的性质
▪ห้องสมุดไป่ตู้物理性质不同 ▪ 化学性质：基本相同，与空间构型有关的有差别。
次互换，使最不优先的基团位于顶部，剩下3个原子或基团按照从优先到不优
先的顺序，顺时针方向排列为R-构型，逆时针方向排列为S-构型。
（二）对称中心
如果有机分子中存在一个假想的点，从分子中任一原子或基团向该点作一直 线，再从该点将直线延长，在等距离处遇到相同的原子或原子团，则该点即 为该分子的对称中心。
四、判断对映体的方法
➢ 比较一个分子和它的镜像，如果两者不能重合，则为对映体。 ➢ 有对称面或对称中心的分子为非手性分子（没有对映体）。 ➢ 仅有一个手性碳原子(或手性中心)的分子为手性分子（有对映体）。
第三节
手性、手性分子和对映体
一、手性
镜像与实物不能重合的现象称为手性（chirality）。
二、手性分子和对映体
手性分子：与镜像不能重合的分子。 手性碳（不对称中心）：连接4个不同原子或基团的碳。
手性碳
与镜像不能重合的分子彼此互为对映异构体（手性异构体）
三、分子中常见对称因素
（一）对称面
对称面：能将分子切分为具有实物与镜像关系的假想平面。有对称面的化合 物不是手性分子。
第二章
立体化学
立体化学：研究有机分子的立体结构、反应的立体选择性 及其相关规律和应用。
碳链异构
位置异构 构造异构
第十四讲 第六章 立体化学(2)
CH3
CH3NH HO
2H 1H
CH3
H H
2 1
NHCH3 OH
CH3
CH3NH H
2H 1 OH
CH3
H HO
2 1
NHCH3 H
C6H5
C6H5
C6H5
C6H5
第
（Ⅰ）（1S, 2R） （Ⅱ）（1R, 2S） （Ⅲ）（1R, 2R） （Ⅳ）（1S, 2S）
十
对映体
对映体
四 讲
麻黄碱，熔点都是34°C，其盐酸 -麻黄碱，熔点都是118°C，其
6.11 不含手性中心化合物的对映异构
有
机 6.11.1 丙二烯型化合物
化
当丙二烯型分子两端碳原子各连接了两个不同的原子或基团时，这样
学 的化合物就可以存在一对对映体。
（1）两个双键相连
a
SP
a
CCC
b SP2
SP2
b
实例：a=苯基，b=萘基，
手性轴（a≠b时）
1935年拆分。
2, 3-戊二烯
H3C
化
HOOC
COOH HOOC
H
学
H COOH
HH
( I) 顺式
H
(II)
COOH HOOC
对映体
(III)
H
（顺反异构体）非对映体
反式
1, 2-环丙烷二甲酸有三种立体异构体，其中(I)中有1个σ，无旋光性，
无对映异构体；(II)与(III)中无σ又无 i ，均有旋光性，是对映异构体，
(II)与(III) 等量混合组成外消旋体。
3号碳有手性
(2S, 4S)
(2R, 4R)
(2R, 3R, 4S)
2-立体化学
OH
H
OH
R
CH3
大基团
四、 含有手性中心的环状化合物
CH2OH COOH COOH CH2OH
*
*
*
*
H
H
H
H
非
顺式异构体
非
对
对
映 异
对映体对
映 异
构
构
体 CH2OH H
H
CH2OH
体
*
*
*
*
H
COOH HOOC
H
反式异构体
对映体对
COOH * H
COOH COOH
*
*
H
H
H
H
*
*
COOH HOOC
酸酐水解
酸酐 冷水水解 马来酸 （唯一产品）--- 不重排
富马酸（反）强烈或特殊条件
脱水
马来酸（顺）
酸酐
两者的转化
HCl或HBr 室温
马来酸
UV,40-45℃ 转化75%
能量高，性质活泼
富马酸
可用化学试剂（如：碘）、适当波长的光使 烯烃进行顺反异构化，通常建立两种异构体的平 衡混合物，但使用两种方法的平衡常数是不同的。
A B
C
C
C
C
A B
AC B
C
C
C
B A
含有偶数累积双键的二烯或多烯烃，有对映体。
A B
C
C
C
A B
或
A B
C
C
C
E F
二、含有C=N双键的顺反异构
CN
例：苯甲醛肟有两种异构体
H C N OH C6H5
H
CN
《立体化学教学》课件
手性来源
手性主要来源于碳原子的四个单键，使得碳 原子在形成有机分子时，可能形成两种不同 的空间排列方式，从而产生手性。
手性判断
判断一个分子是否具有手性，可以通过查看 其是否具有手性碳原子，即连接四个不同基 团的碳原子。
对映体
01
02
03
对映体定义
对映体是指通过镜面对称 的方式无法重合的两个立 体异构体。
02
它涉及到有机化学、无机化学、 物理化学等多个学科领域，是化 学学科的一个重要分支。
立体化学的重要性
立体化学对于理解分子性质、化学反 应机制以及药物设计等方面具有重要 意义。
通过了解分子的三维结构，可以更好 地理解其物理性质和化学性质，预测 其反应行为，为新材料的开发和药物 的设计提供理论支持。
动态立体化学的应用
动态立体化学在药物设计和合成、催 化剂设计等领域有广泛应用，了解分 子构型的变化有助于优化化学反应过 程和开发新的化学技术。
04
立体化学的教学策略与技巧
利用模型进行立体展示
总结词
通过实物模型展示分子结构，帮助学生理解立体化学的概念。
详细描述
利用分子模型展示分子的三维结构，让学生直观地观察分子中原子在空间中的排列方式。通过对比不同结构的分 子模型，解释立体化学中的概念，如顺反异构、手性等。
旋光性测定的教学案例
总结词
演示旋光性测定的实验操作和数据分析
详细描述
介绍旋光性测定的基本原理和实验操作，包 括旋光仪的构造和工作原理、样品的制备和 测量步骤等。通过具体的旋光性测定实验， 演示实验操作过程和数据分析方法，包括旋 光度的测量、图谱解析和误差分析等。同时 ，强调旋光性测定在化学、生物和医学等领 域的重要应用。
立体化学基础
21
（2）取代环己烷的构象
当环己烷分子中的一个氢被其它基团取代时，可取代 ａ键，也可以取代ｅ键，得到两种不同的构象。
甲基环己烷：
优势构象(95%)
22
（2）取代环己烷的构象
取代环己烷优势构象判断的一般规律： 一元取代环己烷，e键取代最稳定; 多个相同取代基的环己烷，e键取代最多的
构象最稳定； 含不同的取代基的环己烷，较大的基团在e
键（平伏键）或ｅ键。
18
椅式构象中的横键和竖键
竖键（a）
横键（e）
三上三下， 三左三右， ae夹角109°
19
（2）椅式构象中的横键和竖键
翻环作用: 当环己烷的一个椅式构象转变为另一个椅 式构象时，原来的ａ键将转变为ｅ键，而ｅ键也相应 转变为ａ键。
20
椅式构象中的横键和竖键 椅式构象的特点:
① 椅式构象中1.3.5碳在一个平面， 2.4.6碳在另一平面，两平面相距 0.5nm。 ② 分子中有6个α键(直立键)，6个 e键(平伏键)。 ③ 构象具有转环作用(104~105次/秒)。
2 x 1.0 = 2.0
2 x 11.4 = 22.8
叔丁基是一个很大的基团，一般占据e键。
26
26
（2）二取代环己烷的构象
某些取代环己烷，张力特别大时，环己烷的椅 式构象会发生变形，甚至会转变为船式构象
CH3
H3C
CH3
C
H
H C(CH3)3
C(CH3)3 C(CH3)3
H
椅式
船式 优势构象
27
CH3
(2)
Br
(H3C)3C Br
H
OH OH
CH3 H
OH
H O
（2）取代环己烷的构象
当环己烷分子中的一个氢被其它基团取代时，可取代 ａ键，也可以取代ｅ键，得到两种不同的构象。
甲基环己烷：
优势构象(95%)
22
（2）取代环己烷的构象
取代环己烷优势构象判断的一般规律： 一元取代环己烷，e键取代最稳定; 多个相同取代基的环己烷，e键取代最多的
构象最稳定； 含不同的取代基的环己烷，较大的基团在e
键（平伏键）或ｅ键。
18
椅式构象中的横键和竖键
竖键（a）
横键（e）
三上三下， 三左三右， ae夹角109°
19
（2）椅式构象中的横键和竖键
翻环作用: 当环己烷的一个椅式构象转变为另一个椅 式构象时，原来的ａ键将转变为ｅ键，而ｅ键也相应 转变为ａ键。
20
椅式构象中的横键和竖键 椅式构象的特点:
① 椅式构象中1.3.5碳在一个平面， 2.4.6碳在另一平面，两平面相距 0.5nm。 ② 分子中有6个α键(直立键)，6个 e键(平伏键)。 ③ 构象具有转环作用(104~105次/秒)。
2 x 1.0 = 2.0
2 x 11.4 = 22.8
叔丁基是一个很大的基团，一般占据e键。
26
26
（2）二取代环己烷的构象
某些取代环己烷，张力特别大时，环己烷的椅 式构象会发生变形，甚至会转变为船式构象
CH3
H3C
CH3
C
H
H C(CH3)3
C(CH3)3 C(CH3)3
H
椅式
船式 优势构象
27
CH3
(2)
Br
(H3C)3C Br
H
OH OH
CH3 H
OH
H O
第三章 立体化学基础2
O OH
(1)
H3C H
OH
(2)
(3)
H (4) H3C
CH3 H
练习3 练习
指出下列说法是否正确： 指出下列说法是否正确： (1) 手性碳原子是分子具有手性的必要条件。错 手性碳原子是分子具有手性的必要条件。
(2) 有机分子中如果没有对称面，则分子就必然有手性。 有机分子中如果没有对称面，则分子就必然有手性。 错 (3) 有旋光性的分子必定有手性，必定有对映异构现象存 有旋光性的分子必定有手性， 在。 对
*
*
COOH HO H H OH COOH
COOH H OH H OH COOH
COOH HO H HO H COOH
① (2R,3R)
② (2S,3S)
③ (2R,3S) = ④ (2S,3R)
内消旋体 mesomer
对映体 旋光异构体的数目﹤ 旋光异构体的数目﹤ 2n
具有多个手性中心的化合 物
H H CH3
H H CH3
位阻大， 位阻大， 不稳定。 不稳定。
位阻小， 位阻小， 稳定。 稳定。
2、多取代环己烷 、
CH3 H H CH3
H CH3 CH3
aa型 型
ee型 ee型
H
反-1,2-二甲基环己烷 1,2-
• 多取代环己烷中，在满足其顺反 多取代环己烷中， 异构的情况下，往往是e键取代 异构的情况下，往往是 键取代 基最多， 基最多，取代基体积最大的椅式 构象最稳定。 构象最稳定。
CH2NHCH3 HO H
H+
CH2NHCH3 H H2O
+
H
-H2O H2O
+
CH2NHCH3
OH OH
(1)
H3C H
OH
(2)
(3)
H (4) H3C
CH3 H
练习3 练习
指出下列说法是否正确： 指出下列说法是否正确： (1) 手性碳原子是分子具有手性的必要条件。错 手性碳原子是分子具有手性的必要条件。
(2) 有机分子中如果没有对称面，则分子就必然有手性。 有机分子中如果没有对称面，则分子就必然有手性。 错 (3) 有旋光性的分子必定有手性，必定有对映异构现象存 有旋光性的分子必定有手性， 在。 对
*
*
COOH HO H H OH COOH
COOH H OH H OH COOH
COOH HO H HO H COOH
① (2R,3R)
② (2S,3S)
③ (2R,3S) = ④ (2S,3R)
内消旋体 mesomer
对映体 旋光异构体的数目﹤ 旋光异构体的数目﹤ 2n
具有多个手性中心的化合 物
H H CH3
H H CH3
位阻大， 位阻大， 不稳定。 不稳定。
位阻小， 位阻小， 稳定。 稳定。
2、多取代环己烷 、
CH3 H H CH3
H CH3 CH3
aa型 型
ee型 ee型
H
反-1,2-二甲基环己烷 1,2-
• 多取代环己烷中，在满足其顺反 多取代环己烷中， 异构的情况下，往往是e键取代 异构的情况下，往往是 键取代 基最多， 基最多，取代基体积最大的椅式 构象最稳定。 构象最稳定。
CH2NHCH3 HO H
H+
CH2NHCH3 H H2O
+
H
-H2O H2O
+
CH2NHCH3
OH OH
02立体化学
2019/11/5
30
2、投影规则
COOH
H
OH
CH 3
（1）手性碳（ ）位于纸面（十字线交点）； （2）与*C结合的横向的两原子（基团 ）位于纸面的前方； （3）与*C结合的竖向的两原子（基团 ）位于纸面的后方； （4）一般将主碳链放在竖线上，把命名时编号最小的碳放在上端。
这样固定下来的分子模型投影，得到的Fischer投影 式 为 最 严 格 的 Fischer 式 ， 用 D/L 法 命 名 时 必 须 用 这 种 Fischer式。
2019/11/5
10
2000年8月 发生于大西 洋的阿尔贝 托飓风，其 螺旋具有手 性特征。
2019/11/5
11
在植物学中，手性也是一个 重要的形态特征。绝大部分 攀缘植物是沿着主干往右缠 绕的，但也有少部分是往左 缠绕的，如香忍冬。
2019/11/5 左手性紫藤
右手性多花紫藤 12
有机分子手征性的发现
CH3 Cl Br
CH3
2019/11/5
33
第三节 物质的旋光性
了解
要解决的问题：
1. 什么是旋光性？
2. 什么物质具有旋光性？
3. 物质的旋光性是如何测定的？
4. 测定旋光性有何意义？
5. 什么是左旋体和右旋体？
6. 符号(+)、(－)、d、l、、[]tD 所表示的意义？
7.
[]Dt =
1848年，法国化学 家巴斯顿发现酒石酸两 种不同的存在形式：左 旋酒石酸和右旋酒石酸， 并借助放大镜用镊子把 这两种晶体分开。
2019/11/5
13
三、手性分子的特点
1. 有对映异构现象
光学性质
有机化学《立体化学》课件
Van’t Hoff 认为含有不对称碳的分子具有旋光性。
Stereocenter
优点：使用方便 缺点：很多例外
有些分子中存在不对称碳，但却无手性：
H
H
H
H3C Cl
CH3 Cl
H3C Cl
有些分子中没有不对称碳，但却有手性：
A A
Pc
a
b
5.1.3 Symmetric element
C2
C3
C3
H
4
H
H
H3 2H
H
1H
H
H H
H H
H
H H
H
C2
C3
8
C
对称面
：假如有一个平面可以将分子分割成两部分，而其中一部分正好 是另一部分的镜象，这个平面就是分子的对称面。
H
HCH
H
σ
Four planes of symmetric in the molecule
Br H Br H
5.3.1 Molecule with two same asymmetric carbons
5.3.2 Optical activity and conformation 5.3.3 Molecule with two different
充分且必要
1874 Newzealand Van’t Hoff
The carbon atom linking four different groups or atoms is called an “asymmetric carbon”.
不对称碳原子：与四个互不相同 的一价基团相连接的碳原子。
加“ * ”表示
CO OH
Br Cl H
Stereocenter
优点：使用方便 缺点：很多例外
有些分子中存在不对称碳，但却无手性：
H
H
H
H3C Cl
CH3 Cl
H3C Cl
有些分子中没有不对称碳，但却有手性：
A A
Pc
a
b
5.1.3 Symmetric element
C2
C3
C3
H
4
H
H
H3 2H
H
1H
H
H H
H H
H
H H
H
C2
C3
8
C
对称面
：假如有一个平面可以将分子分割成两部分，而其中一部分正好 是另一部分的镜象，这个平面就是分子的对称面。
H
HCH
H
σ
Four planes of symmetric in the molecule
Br H Br H
5.3.1 Molecule with two same asymmetric carbons
5.3.2 Optical activity and conformation 5.3.3 Molecule with two different
充分且必要
1874 Newzealand Van’t Hoff
The carbon atom linking four different groups or atoms is called an “asymmetric carbon”.
不对称碳原子：与四个互不相同 的一价基团相连接的碳原子。
加“ * ”表示
CO OH
Br Cl H
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CH3
手性碳
(后) COOH
(前)HO
H(前)
CH3 (后)
[规定] 投影时, 与手性碳相连横向两个键朝前, 竖向两个键向后,
交叉点为手性碳. 氧化态较高的基团在上面。
将下列化合物改写成Fischer投影式,并标出手性碳构型。
CO O H C CH 3 H Cl
COOH
CO O H COOH
H Cl(R )
3
概述
➢ 平面偏振光（偏振光，偏光）
(4) (3)
(2) (1)
(1)普通光 (2)尼可尔棱镜 (3)平面偏振光 (4)振动面
定义：通过Nicol棱镜后，只在一个方向上振动的光。
精选PPT
4
➢ 旋光性物质和比旋光度
肌肉运动 乳糖发酵 酸牛乳
乳酸 乳酸 乳酸
偏振光
偏振光右旋 偏振光左旋 偏振光无影响
第三章 立体化学基础
精选PPT
1
一、同分异构现象
碳链异构
构造异构 （构造式不同）
官能团异构 位置异构
同分异构
构型异构
立体异构
（构型不同）
（构造式相同） 构象异构
（构型相同）
精选PPT
旋光异构 顺反异构
2
立体异构:构造相同, 分子中原子或基团在空间的排列方式不同 几何异构 因共价键旋转受阻而产生的立体异构。
H
S
精选PPT
19
COOH H OH
HO
H
COOH
费歇尔投影式
COOH
H
OH
HO
H
COOH
楔形式
其它构象 +
OH
HO
H
H
COOH
COOH 纽曼投影式
精选PPT
H
OH
HO
H
COOH
COOH 锯架式
OH
HO
H
H
COOCHOOH
20
H
H
Br
＝
H
H
CH 3
CHO
H
CHO Br
CH2CH3
OH
F
OH
F
H
=
C O O H H O H
C H 3
C H 3
C O O H 在 纸 平 面 上 C H 3
R
S
精选PPT
R
R 18
(3) 将投影式在纸平面上旋转90o, 则成它的对 (4) 映体。
C H 2C H 3 H 3C H
C O O H
转 90o (在 纸 平 面 上 )
R
C H 3 H O O C C H 2C H 3
构象异构 对映异构
因 单 键 “ 自 由 ” 旋转 而 产 生 的 立 体 异 构 。
CH3
H
H
CH3CH3 H
CH3
H
H
CH3
H
H
H
CH3
因 分 子 中手 性 因 素 而 产 生 的立 体 异 构 。
Br
CH3
CH3
CH3
C Cl
C 2H 5
Br
精选PPT H 5C 2
C
Cl
Cl
C
Br C 2H 5
首先按照次序规则（Cahn－Ingold－Prelog rule）
确定手性碳原子上所连四个原子或基团的优先次
使偏振光振动面右旋的物质称右旋体，d 或（+）
使偏振光振动面左旋的物质称左旋体，l 或（-）
偏振光振动面旋转的角度称旋光度，用α表示
旋光度用旋光精仪选P测PT 得
5
➢比旋光度 Specific Rotation
[t
cl
：旋光度；t：温度；：光波长；
c：样品浓度，单位g/ml；
l: 样品管长度，单位dm。
C Cl H Cl(R )
CH3
H 3C H
精选PPT
CH3 16
一个结构式可画出几个费竭尔投影式,画费 竭尔投影式不规定那个在前那个在后，但一旦完 成就不可随便转动。
CH3
CH HO COOH
CH3
HO
COOH
H
HO OC
CH3 H
OH
精选PPT
H
HO
CH3
COOH
17
基团互换规则：
（1）若使一个基团保持固定，把另三个基团顺时针或 逆时针调换位置，不会改变原化合物构型；
精选PPT
7
CH3
CH 3
实物与镜像
HO
C
H
HC
C O O H HOOC
OH
不能重叠： 手性
chirality
精选PPT
8
(三) 分子的对称性与手性
分子与其镜象是否能互相叠合决定于分子本身的 对称性。即分子的手性与分子的对称性有关。
对称元素： 对称面、对称中心、对称轴。
1、对称面（σ） 定义： 若有一个平面，能将分子切成两部
CH3
*C H
HO COOH
精选PPT
14
三、对映异构体的表示方法与构型标记
构型的表示法 Fischer 投影式
COOH
COOH
H
OH
H C OH
CH3
立体结构
COOH
CH3
锲形式
COOH
H C OH
H
OH
CH3
投影式
CH3
Fischer投影式
精选PPT
15
横
前
COOH
竖
C
后 H3C
H OH
COOH HO C H
CH3
Cl
H3C
Cl
H
精选PPT
H
21
4 对映异构体构型的命名 (1) D-L命名
CHO
CHO
5) D-L命H名 OH
CHO
CHH2OOHH
HO H
CHO
HO HCH2OH
D-(+)-甘 CH油 2OH醛
LCH-(2-O)H- 甘油醛
D-(+)-甘油醛
L-(-)- 甘油醛
精选PPT
22
(2) 构型的标记－ R、S标记法
重叠。
精选PPT
11
2、对称中心 通过对称中心的直线，在距离中 心等距离处可以遇到完全相同的原子或基团。
精选PPT
12
如果分子存在对称面或对称中心则该分 子为非手性分子，没有旋光性。反之，没有 对称面，也没有对称中心则为手性分子。
精选PPT
13
（二）手性中心
手性碳原子（手性碳，不对称碳原子，chiral carbon） 连有四个不同原子和基团的碳原子。
分，一部分正好是另一部分的镜象，这个平面
就是这个分子的对称面。
精选PPT
9
H
C
H
H
H
C
有两个对称面：
Cl
C
Cl
Cl
Cl
H C
H
Cl
Cl 可看出H-C-H平面上下翻转
180度，实物和镜象重叠。
它们是一种化合物。
精选PPT
10
Cl
Cl
H
H
H
H
Cl
Cl
分子中有一个对称面。
三元环所在平面左右翻转180度，实物和镜象
能使偏振光振动面旋转的物质称旋光性物质或 光活性物质
等量的右旋体和左旋体的混合物：
外消旋体，用dl 或（±）表示
精选PPT
6
二 对映异构体和手性分子
(一)对映异构体和手性分子 对映异构体（Enantiomers）
实物和镜像相互对映而不能重合的两种化合物。
手性分子（ chiral molecular） 与其镜像不能重叠的分子。
H
H
C O O H
C H 3
H 3 CC H 2 C H 3 C H 3 C H 2 C O O HHC H 2 C H 3 HC O O H
C O O H
C H 3
C H 3
C 2 C H 3
（2）若将手性碳原子上任何两个原子或基团相互交换 奇数次，构型转化；交换偶数次构型保持。
HC O O O H H对 调 一 次 H O C O H O H再 对 调 一 次H O C H 3 H旋 转 180o
手性碳
(后) COOH
(前)HO
H(前)
CH3 (后)
[规定] 投影时, 与手性碳相连横向两个键朝前, 竖向两个键向后,
交叉点为手性碳. 氧化态较高的基团在上面。
将下列化合物改写成Fischer投影式,并标出手性碳构型。
CO O H C CH 3 H Cl
COOH
CO O H COOH
H Cl(R )
3
概述
➢ 平面偏振光（偏振光，偏光）
(4) (3)
(2) (1)
(1)普通光 (2)尼可尔棱镜 (3)平面偏振光 (4)振动面
定义：通过Nicol棱镜后，只在一个方向上振动的光。
精选PPT
4
➢ 旋光性物质和比旋光度
肌肉运动 乳糖发酵 酸牛乳
乳酸 乳酸 乳酸
偏振光
偏振光右旋 偏振光左旋 偏振光无影响
第三章 立体化学基础
精选PPT
1
一、同分异构现象
碳链异构
构造异构 （构造式不同）
官能团异构 位置异构
同分异构
构型异构
立体异构
（构型不同）
（构造式相同） 构象异构
（构型相同）
精选PPT
旋光异构 顺反异构
2
立体异构:构造相同, 分子中原子或基团在空间的排列方式不同 几何异构 因共价键旋转受阻而产生的立体异构。
H
S
精选PPT
19
COOH H OH
HO
H
COOH
费歇尔投影式
COOH
H
OH
HO
H
COOH
楔形式
其它构象 +
OH
HO
H
H
COOH
COOH 纽曼投影式
精选PPT
H
OH
HO
H
COOH
COOH 锯架式
OH
HO
H
H
COOCHOOH
20
H
H
Br
＝
H
H
CH 3
CHO
H
CHO Br
CH2CH3
OH
F
OH
F
H
=
C O O H H O H
C H 3
C H 3
C O O H 在 纸 平 面 上 C H 3
R
S
精选PPT
R
R 18
(3) 将投影式在纸平面上旋转90o, 则成它的对 (4) 映体。
C H 2C H 3 H 3C H
C O O H
转 90o (在 纸 平 面 上 )
R
C H 3 H O O C C H 2C H 3
构象异构 对映异构
因 单 键 “ 自 由 ” 旋转 而 产 生 的 立 体 异 构 。
CH3
H
H
CH3CH3 H
CH3
H
H
CH3
H
H
H
CH3
因 分 子 中手 性 因 素 而 产 生 的立 体 异 构 。
Br
CH3
CH3
CH3
C Cl
C 2H 5
Br
精选PPT H 5C 2
C
Cl
Cl
C
Br C 2H 5
首先按照次序规则（Cahn－Ingold－Prelog rule）
确定手性碳原子上所连四个原子或基团的优先次
使偏振光振动面右旋的物质称右旋体，d 或（+）
使偏振光振动面左旋的物质称左旋体，l 或（-）
偏振光振动面旋转的角度称旋光度，用α表示
旋光度用旋光精仪选P测PT 得
5
➢比旋光度 Specific Rotation
[t
cl
：旋光度；t：温度；：光波长；
c：样品浓度，单位g/ml；
l: 样品管长度，单位dm。
C Cl H Cl(R )
CH3
H 3C H
精选PPT
CH3 16
一个结构式可画出几个费竭尔投影式,画费 竭尔投影式不规定那个在前那个在后，但一旦完 成就不可随便转动。
CH3
CH HO COOH
CH3
HO
COOH
H
HO OC
CH3 H
OH
精选PPT
H
HO
CH3
COOH
17
基团互换规则：
（1）若使一个基团保持固定，把另三个基团顺时针或 逆时针调换位置，不会改变原化合物构型；
精选PPT
7
CH3
CH 3
实物与镜像
HO
C
H
HC
C O O H HOOC
OH
不能重叠： 手性
chirality
精选PPT
8
(三) 分子的对称性与手性
分子与其镜象是否能互相叠合决定于分子本身的 对称性。即分子的手性与分子的对称性有关。
对称元素： 对称面、对称中心、对称轴。
1、对称面（σ） 定义： 若有一个平面，能将分子切成两部
CH3
*C H
HO COOH
精选PPT
14
三、对映异构体的表示方法与构型标记
构型的表示法 Fischer 投影式
COOH
COOH
H
OH
H C OH
CH3
立体结构
COOH
CH3
锲形式
COOH
H C OH
H
OH
CH3
投影式
CH3
Fischer投影式
精选PPT
15
横
前
COOH
竖
C
后 H3C
H OH
COOH HO C H
CH3
Cl
H3C
Cl
H
精选PPT
H
21
4 对映异构体构型的命名 (1) D-L命名
CHO
CHO
5) D-L命H名 OH
CHO
CHH2OOHH
HO H
CHO
HO HCH2OH
D-(+)-甘 CH油 2OH醛
LCH-(2-O)H- 甘油醛
D-(+)-甘油醛
L-(-)- 甘油醛
精选PPT
22
(2) 构型的标记－ R、S标记法
重叠。
精选PPT
11
2、对称中心 通过对称中心的直线，在距离中 心等距离处可以遇到完全相同的原子或基团。
精选PPT
12
如果分子存在对称面或对称中心则该分 子为非手性分子，没有旋光性。反之，没有 对称面，也没有对称中心则为手性分子。
精选PPT
13
（二）手性中心
手性碳原子（手性碳，不对称碳原子，chiral carbon） 连有四个不同原子和基团的碳原子。
分，一部分正好是另一部分的镜象，这个平面
就是这个分子的对称面。
精选PPT
9
H
C
H
H
H
C
有两个对称面：
Cl
C
Cl
Cl
Cl
H C
H
Cl
Cl 可看出H-C-H平面上下翻转
180度，实物和镜象重叠。
它们是一种化合物。
精选PPT
10
Cl
Cl
H
H
H
H
Cl
Cl
分子中有一个对称面。
三元环所在平面左右翻转180度，实物和镜象
能使偏振光振动面旋转的物质称旋光性物质或 光活性物质
等量的右旋体和左旋体的混合物：
外消旋体，用dl 或（±）表示
精选PPT
6
二 对映异构体和手性分子
(一)对映异构体和手性分子 对映异构体（Enantiomers）
实物和镜像相互对映而不能重合的两种化合物。
手性分子（ chiral molecular） 与其镜像不能重叠的分子。
H
H
C O O H
C H 3
H 3 CC H 2 C H 3 C H 3 C H 2 C O O HHC H 2 C H 3 HC O O H
C O O H
C H 3
C H 3
C 2 C H 3
（2）若将手性碳原子上任何两个原子或基团相互交换 奇数次，构型转化；交换偶数次构型保持。
HC O O O H H对 调 一 次 H O C O H O H再 对 调 一 次H O C H 3 H旋 转 180o