第8章_立体异构

CH3 * * C 2H 5
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OH OH
C2 H 5 * OH
2. 对映异构体构型的命名
（1） D、L命名法
CHO H OH CH2OH D-(+)-甘油醛 HO CHO
D、L与 “+、-” CH2OH 没有必然的联系
H
L-(-)-甘油醛
规定：羟基在右边为右旋，称D型，羟基在左边为 左旋，为L型。
镜像不能重叠，称对映异构现象。
对映异构体（enantiomers）：一个化合物的分
子与其镜像不能相互重合，称这两个分子为对映异构体。
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手性：一个物体若自身与其镜像不能重叠。 手性分子(chiral molecules)： 不能与自身镜像重合的分子。 非手性分子(achiral molecules) ： 能够与自身镜像重合的分子。 手性分子是不对称分子；非手性分子 是对称分子。
CH3 HO C H
OH >
CH2CH3 >
CH3 > H
• 从次序最小的基团背后看上去
CH3 H OH Et
HO CH3 CH3 HO H CH2CH3
CH2CH3
(–)–2–丁醇
食指
H Et
中指 (R)–2–丁醇 拇指
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• 其它三个基团由大到小为顺时针方向时 为R型；反时针时为S型
CH3 CH3CH2 OH
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手性分子大都含有与四个互不相同的基团相连的碳
原子。
有左旋和右旋两种异构体，如何表示？
1.构型的表示法：
用分子模型可清楚
地表示出手性碳原
子的构型，但不方便。
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（1）透视式
将手性碳表示在纸面上，用实线表示纸面上的键，用虚

i
OH ②对称中心 H
. H
H
OH
CH3 H
08-2 水、氨对称轴
C2 H
O
C3 H H N
③对称轴
CH3
H H 旋转360／n度，分子相同
分子有对映异构的条件——既无对称面，也无对称中心
分子是否含有手性C*是最常用的判定标准。
4、手性碳和对映异构体之间什么关系？ 08-3 若含一个C*， 一个手性碳 只有两种空间排列方式。 只有两种结构式， 任换两个基团，变成对映体； 一对对映异构体。 换三个基团，仍是自身。 左旋体和右旋体。两者的等量混合物，称为外消旋体。 5、对映异构体怎么命名？ ——R/S命名法(系统) bCOOH COOH ①按次序规则由大到小排列四 m.p. []25 D 个基团a＞b＞c＞d ( – )乳酸 53℃ -2.60 a C C OH I＞Br＞Cl＞F＞O＞N＞C＞H HO c H H CH3 CH3 (＋)乳酸 53℃ +2.60 (R)-乳酸 (S)-乳酸 ②把最小基团d放在远处， 看 a a (±)乳酸 18℃ —— a→b→c的顺序。顺时针，R； R S C C c 逆时针，S。——方向盘定则 左右旋表示旋光方向， d c d 不是命名。 b b
检偏镜 [ ] +900

C l
l—dm C—g· -1 mL
例如：右旋乳酸 []25＝+2.60(水) D
②物质的旋光度，需要通过改变浓 度或者改变盛液管长度的方式测定 左旋？右旋？ 两次，才能确定。
3、什么样的结构会产生对映异构体？ 对映异构是由 于分子的不对 称结构引起的
①对称面

因为用平面书写方式表达 立体结构，所以使用菲舍 尔投影式的原则是——

第八章 立体化学1． 解释下列各名词，举例说明：（1）旋光活性物质 （2）右旋体（3）手性原子 （4）手性分子和非手性分子 （5）对映异构体 （6）非对映异构体 （7）外消旋体 （8）内消旋体 2． 回答间题：（1）对映异构现象产生的必要条件是什么？（2）含手性碳原子的化合物是否都有旋光性？举例说明。

（3）有旋光活性的化合物是否必须含手性碳原子？举例说明。

3．一个酸的分子式是C 5H 10O 2，有旋光性，写出它的一对对映异构体，并标明R..S.。

4．下列化合物中，哪个有对映异构体？标出手性碳原子，写出可能的对映异构体的投影式，并说明内消旋体和外消体以及哪个有旋光活性。

（1） 2-溴-1-丁醇 （2）α，β-二溴丁二酸 （3）α，β-二溴丁酸 （4）α-甲基-2-丁烯酸 （5）2，3，4-三氯已烷 （6）1，2-二甲基环戊烷 （7）1，1-二甲基环戊烷5．樟脑、薄荷醇以及蓖麻酸具有下列结构，分子中有几个手性碳原子？有几个光活异构体存在？OHO樟脑薄荷醇蓖麻酸CH 3(CH 2)5CHOHCH 2CH=CH(CH 2)7COOH6.下列各对化合物是对映体还是非对映体或是同一化合物？CH 3HBrClCH 3HClBrCH 3HBrClCH 3ClHBr(1)(2)CH 3H HBrCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3ClClClCl HHBr H H BrHH Br (3)(4)CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3ClClHH BrHH Br (5)(6)H 3CCH 3H 3CCH 3CH 3(7)(8)H 3CCH 3H 3CCH 3H 3CH 3C7.(1)有比旋光度+3.820的乳酸转化成乳酸甲酯 CH 3CHOHCOOCH 3,[α]D 20=-8.250,(一)-乳酸甲酯的绝对构型是什么?(2)下列反应中,构型有无变化?试为原料及产物指定D/L 和R/S.CH 3ClClH H (a)CH 2CH 3CH 2CH 3CH 2ClCl 2,hvCH 3ClCH 3HH(b)CH 3CH 2CH 3CH 2I-,丙酮ICH 3ClHHCH 3COOCH3(c)COOCH3CNCN -8.下列化合物能不拆分为光活对映体?(1)I COOH BrCOOHCONH 2CONH 2CH3CH 3COOH(2)(3)NO 2COOHCH 3COOH(4)(5)(6)C H 5C CCCH 3HHCH 3CH 2NO 29.(1)化合物A 的分子式是C 5H 8,有光学活性,在催化氢化A 时产生B,B 的分子式是C 5H 10,无光学活性,同时不能拆分。

山东理工大学教案第次课教学课型：理论课□ 实验课□ 习题课□实践课□ 技能课□ 其它□主要教学内容（注明：* 重点 # 难点 ）：第八章 立体化学§8-1 手性和对映体*§8-2 旋光性和比旋光度*§8-2 含一个手性碳原子的化合物的对映异构*§8-4 构性表示法确定和标记*§8-5 含多个手法碳原子化合物的立体异构#§8-6 外消旋体的拆分(自学)§8-7 手性合成§8-8 环状化合物的立体异构教学目的要求：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，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标记法。

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。

教学方法和教学手段：本课程以课堂讲授为主，结合必要的课堂讨论。

教学手段以板书和多媒体相结合。

讨论、思考题、作业：教材：1、①③⑤⑦；3；6、①②；9。

思考：7参考资料：1．邢其毅等，《基础有机化学》.高等教育出版社，19932．胡宏纹主编《有机化学》高等教育出版社19903．王积涛等《有机化学》 南开大学出版社 19934（美）莫里森、博伊德编《有机化学》（第二版），复旦大学化学系有机化学教研室译，科学出版社，1993年。

第八章立体化学对映异构现象的发现早在十九世纪就发现许多天然的有机化合物如樟脑、酒石酸等晶体有旋光性，而且即使溶解成溶液仍具有旋光性，这说明它们的旋光性不仅与晶体有关，而且与分子结构有关。

1848年巴斯德（L.Pasteur）在研究酒石酸钠铵的晶体时发现，没有旋光性的酒石酸钠铵在一定条件下结晶时可生成外形不同的两种晶体，它们之间的关系相当于右手和左手的关系，外形相似，但不能互相重叠。