有机化学第八章PPT

教学难点：
1.构型的标记（特别是R/S标记法）。 2.Fischer投影式的书写方法。
立体化学主要研究分子的立体结构（三维
空间结构）及其立体结构对其物理性质及化学 性质的影响。
立体异构是指具有相同的分子式、相同的原
子连接顺序，不同的空间排列方式引起的异构。
立体异构包括顺反异构、对映异构、构象异 构。
λ——所用光源的波长； t——测定时的温度； c——溶液的浓度，单位为g·mL-l；
L——盛液管的长度，单位为分米。
若所测物质为纯液体，则有：
t
Ld
d——纯液体密度（g/ml）
比族光度是旋光性物质的一种物理常数， 而且每种旋光性物质的比旋光度是固定不变的。 测定旋光度可用于鉴定旋光性物质，也可确定 旋光性物质的纯度和含量。
B
D'
C
C'
D
B'
A'
普通光
Nicol棱晶
A
A' 平面偏振光
⑵ 物质的旋光性
如果在镜轴平行的两个尼可尔棱镜之间，放 一支玻璃管，在玻璃管中分别放入各种有机物的溶 液，然后用一光源由第一个棱镜向第二个棱镜的方 向照射，并在第二个棱镜后面观察，可以发现：
① 当玻璃管中放有乙醇、丙酮等物质时，光的亮 度没有改变；
镜面
& 费Βιβλιοθήκη 尔（Fischer）投影式费歇尔为19世纪德国有机化学家。1902 年获诺贝尔化学奖（第二个获奖者，由于研 究糖和嘌呤类生命物质而获奖），是第五个 诺贝尔奖获得者Baeyer(拜尔，德国有机化学 家，由于合成靛蓝而获奖)的学生。
碳架异构
官能团位置异构 构造异构
官能团异构
同分异构
构型异构 构象异构
互变异构（CH2=CHOH
CH3CHO ）
顺反异构
对映异构
（旋光异构）
立体异构
本章主要讨论对映异构
如果把左手放在一面镜
子前,可以观察到镜子里
的镜像与右手完全一样。
所以,左手和右手具有互
为实物与镜像的关系,两
者不能重合。
左手
镜 右手
⑵ 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装而成。
A
A
B
D'
C
D
B'
A'
A'
起偏镜
乳酸
旋光性物质
盛液管
α
目镜（亮）
检偏镜
⑶ 旋光度的大小和方向的影响因素
旋光性物质的旋光度的大小和方向 主要决定于该物质的分子结构，并与测 定时所用溶液的浓度、盛液管的长度、 测定温度、光波的波长以及溶剂的种类 等因素有关。
② 而当玻璃管中放有乳酸、丙氨酸、酒石酸等的 溶液时，则在第二个棱镜后面见到的光的亮度 就减弱，但如将第二个棱镜向左或向右转动一 定角度以后，又能见到最大亮度的光。
A
B
D'
C
C'
D
B'
A'
A
乙醇
A'
不旋光物质
A
B
D'
C
C'
D
B'
A'
A
乳酸
α
A'
旋光性物质
旋光性: 物质能使偏振光的振动平面发生旋转的 性质称为旋光性或光学活性。
手性碳原子（不对称碳原子），用“*C”表示。
一、物质的旋光性和比旋光度
⒈ 平面偏振光和物质的旋光性
光是一种电磁波，光波振动方向的与其前 进的方向垂直。普通光的光波是在与前进方向 垂直的平面内，以任何方向振动。
光源
（1 ）光的前进方向与振动方向
光束前进方向
A
B
D'
C
C'
D A' B'
（2）普通光的振动平面
旋光性物质： 具有旋光性的物质叫做旋光性物 质，也称光学活性物质。
右旋体：使偏振光振动平面向右旋转(顺时针方 向)的物质称右旋体，用“+”表示；
左旋体：使偏振光振动平面向左旋转(反时针方向) 的物质称左旋体，用“-”表示。
⒉ 旋光度和比旋光度
⑴ 旋光度：旋光性物质使偏振光的振动平面旋 转的角度即旋光度，以“α”表示。
图 6-1 光的传播
⑴ 平面偏振光
如果使普通光通过一个特制的叫做尼可尔棱镜的晶 体，那么，只有在和棱镜的轴平行的平面上振动的光才 能通过，而把其它平面振动的光挡住。因此，透过棱镜 的光就只有在一个平面（方向）内振动了。
偏振光:仅在某一平面（方向）上振动的光，就 叫做平面偏振光，或简称偏振光。
晶轴
A
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。
⑷ 比旋光度
一定温度下，一定波长（通常为钠光灯， 波长为589 nm）的入射光，通过长度为 1dm 盛满浓度为1g•ml-1旋光性物质的盛液 管时，所测得的旋光度，称作比族光度。用
表t 示：
α——由旋光仪测得的旋光度；
= [α]t α λ C×L
二、分子的对称性
分子与其镜象不能完全重合是手性分 子的特征。分子能否与其镜象重合，与分 子的对称性有关，所以判断分子有无手性， 需考察其是否存在对称因素。
⒈ 分子的对称因素
——可以是一个点、一个轴或一个平面。
⑴ 对称面 假如有 一个平面能够把分子分
割成两部分，其中一部分正好是另一部分 的镜象，该平面就是这个分子的对称面。
第八章 对映异构
（4学时）
学习目标：
1.掌握分子的手性、手性碳原子、对映体、外 消旋体和内消旋体的概念。
2.掌握Fischer投影式的书写方法及注意事项。 3.掌握构型的标记方法（D/L法和R/S法）。 4.掌握含一个、两个手性碳原子的光学异构。
教学重点：
1.构型的标记（特别是R/S标记法）。 2.含有一个手性碳原子的化合物的对映异构。
手性：如人的左右手互为镜像和实物、彼此又不能
重合的现象称为手性。
手性分子和对映体：互为实物与镜象关系又不能 重合的分子称为手性分子。凡是手性分子都具有旋 光性和对映异构现象。这种异构体叫做对映异构体， 简称对映体。
当分子中sp3 杂化碳上连接四个不同的原子或基
团时，该分子为手性分子。
C
C
凡是连有4个不同的原子或基团的碳原子——
⑵ 对称中心 设想分子中有一点，从分子的任一
原子或原子团向该点作一直线，再将直线延长 出去，在距该点等距离处，仍是相同的原子或 原子团，这个点就叫做分子的对称中心。
⒉ 分子的手性和旋光性
凡具有对称面或对称中心等任何一个对称 因素的分子，称为对称分子；对称性的分子 无手性；非手性分子不存在对映异构, 没有旋 光性。
凡不具有任何对称因素的分子，称为不对 称分子；不对称分子有手性；手性分子都存 在对映异构, 都有旋光性。
不对称分子——手性分子——有旋光性。 对称分子——非手性分子——无旋光性。
三、含有一个手性碳原子化合 物的对映异构现象
⒈ 构型的表示方法
两种不同类型的对映异构体，其构型可用 分子模型、立体结构式（楔形式和透视式） 或费歇尔（E·Fischer）投影式来表示。