1、第六章 对映异构,1、理解旋光性、手性、对映异构、对映体、非对映体、内消旋体、外消旋体等基本概念 2、了解物质的旋光性、分子的手性和分子的对称性之间的关系 3、掌握手性化合物的R/S命名法和构型表示方法（Fischer投影式） 4、了解对映体间、非对映体间结构和性质的差异以及外消旋体的拆分方法,教学要求：,同分异构现象回顾：,顺反异构,对映异构,对映异构又称旋光异构或光学异构,第一节 对映异构与手性,以下分子有没有异构体？有多少种异构体？,结论：有异构体，有两种异构体, ,两种异构体间呈什么关系？什么类型的异构？,结论：互呈实物与其镜像的关系,极其相似但不能叠合,互呈实物与其镜像、相似但不能叠
2、合的现象称为对映异构现象,互呈实物与其镜像、相似但不能叠合的同分异构体称为对映异构体简称对映体,对映异构属于立体异构中的构型异构,如何判断一个分子是否为手性分子？什么样的分子具有手性存在对映异构现象？,物质分子与其镜像相似但不能叠合的特征类似于左右手的关系，因此称为手征性或手性，具有这种特征的分子称为手性分子,Cabcd型分子就是一个典型的手性分子,连有四个不相同的原子或原子团的碳称为手性碳，常在其右上角用标示,手性分子必然有互呈对映异构的两种构型,第二节 手性与分子对称性,分子是否为手性分子，通过搭建实物及其镜像的模型可以判断，但太繁杂。分子是否为手性分子与其对称性具有密切的关系,若一个平面
3、能把一个分子切成两个部分，且这两个部分关于这个平面对称，则这个平面是该分子的对称面,具有对称面的分子不是手性分子,若有一点，使所有原子或基团在关于该点的对称位置有一个相同的原子或基团，则该点是分子的对称中心,总之，若物质分子在结构上既无对称中心又无对称面，则这种分子具有手性，为手性分子,具有对称中心的分子不是手性分子,第三节 对映体的旋光性,光波是一种电磁波，它的振动方向与其前进方向垂直，普通光可以在与其前进方向垂直的任何一个平面上振动,仅在一个平面上振动的光称为平面偏振光，简称偏振光、偏光,使偏振光的偏振面（或振动方向）旋转的性质称为旋光性 使偏振光偏振面旋转的角度称为旋光度，用表示,规定物
4、质在室温、浓度为1g/l、样品管为1dm、光源为钠光（589.3nm)时测得的旋光度为比旋光度,什么样的分子才具有旋光性呢？,1848年法国化学巴斯德在研究酒石酸钠铵晶体时，发现有两种不同的晶体，外形非常相似，但不能重叠，巴斯德细心用镊子将其分开，分别溶于水中，测旋光度，发现它们有旋光性且一种是右旋，另一种为左旋,缺乏某些对称性、与其镜像相似但不能叠合的手性分子具有旋光性,手性分子两种构型（一对对映体）的旋光度绝对值相等，方向相反，一个为左旋体，一个为右旋体,第三节 含一个手性碳原子的化合物,一、对映体的性质,含一个手性碳原子的Cabcd型分子既没有对称面也没有对称中心，必是手性分子、有两种构
5、型,对映体的物理、化学性质有何差异？,两种构型互为镜像，呈对映异构关系，互为对映体,物理性质方面，仅旋光性有差异，旋光度绝对值相等方向相反，一个左旋称左旋体，一个右旋称右旋体，所以对映异构又叫旋光异构、光学异构；化学性质方面，在手性环境中性质有差异，左旋的氯霉素具有抗菌作用，而右旋氯霉素无抗菌作用,二、外消旋体,无旋光性,等量左旋体与右旋体的混合物称为外消旋体，没有旋光性， 常用（ ）表示,（ ）乳酸,外消旋体除旋光性与左旋体和右旋体不同以外，物理性质也有差异，如（ ）乳酸的熔点不是（）乳酸或（）乳酸的53，而是18；化学性质则基本相同（各自发生作用）,2羟基丙酸有旋光性吗？,2 羟基丙酸是手
6、性分子，存在有旋光性的两种构型,三、对映体的构型表示方法,1.透视式,2.Fischer投影式,1）把与手性碳原子结合的横向的两个键摆向自己，竖向的两个键摆向纸后,2）将碳链纵向放置且把编号最小的碳放在上端（非必须）,3）把按上述规则固定下来的模型投影到纸面上，所得的投影式称为Fischer投影式，两条直线的交叉点即为手性碳原子,Fischer投影式中，看上去是平面书写，但实际是手性碳位于纸面，横线上两基团指向纸面前方，竖线上两基团指向纸面的后方,与此类似，含多个手性碳原子的体系的构型也可用同样的方法得到其Fischer投影式，如2,3-二溴丁烷的其中一种构型的Fischer投影式：,使用Fi
7、scher投影式时，须注意以下几点：, 不能将投影式在纸平面上旋转90o或水平翻转或垂直翻转，否则成它的对映体, 可以固定一个基团按顺时针或逆时针调换另外三个基团, 任意两个基团相互交换得到其对映体构型,四、对映体的命名方法,1970年IUPAC建议对对映异构体采用R/S命名,对模型或透视式,1）对手性碳原子连接的四个原子（原子团）排序（大到小）,2)把最小的基团放在远离观察者眼睛的地方，其他三个基团从大到小顺时针排列为R型，逆时针为S型,对映体中，一个为R构型，另一个必为S构型,R,S,S,对Fischer投影式,1）对手性碳原子连接的四个原子（原子团）排序（大到小）,2）顺序最小的原子(或
8、基团)在横线上, 另外三个基团按顺时针排列为S构型, 逆时针排列为R构型,3）顺序最小的原子(或基团)在竖线上, 另外三个基团按顺时针排列为R构型, 逆时针排列为S构型, 分子中含多个手性碳时，分别标明各手性碳的R或S, R，S与（）、（）无必然对应关系, R，S仅与基团的大小次序有关，与构型是否发生变化（如翻转）无关,S,R,第四节 含两个手性碳原子的化合物,一、含两个不同手性碳原子的化合物,与、与为对映体关系，四种构型均有旋光性,2-羟基-3-氯-1,4-丁二酸：,2,3,4三羟基丁酸：,与及与为对映体关系,非对映体间物理、化学性质都不同,与、及与、为非对映体关系，不呈实物与镜象关系的构型
9、异构体称为非对映体,二、含两个相同手性碳原子的化合物,分子内，取代基相同构型相反的手性碳的旋光性相互抵消的现象称为内消旋，这种分子称为内消旋体，一定是RS构型,内消旋体和外消旋体有本质的区别，前者是一个化合物，后者是两个化合物组成的一个混合物,2R3R 2S3S 2R3S = 2S3R,几种构型酒石酸的物理性质比较,对映体间除旋光性以外其它物理性质相同，而非对映体间所有性质均不同,第五节 环状化合物,一、环丙烷衍生物,meso（R,S）,(S, S),(R, R),同时存在顺反异构和对映异构，顺式和反式间是非对映异构,二、环己烷衍生物,考虑环己烷衍生物的手性时，可以用平面结构代替真实的椅式结构，构像的手性（贡献）不予考虑,第六节 不含手性碳原子的化合物,一、丙二烯型化合物,C上连接2个不相同的原子或原子团时，有两种构型,二、联苯型化合物, 判断分子是否有手性应从分子的整体对称性考虑,第七节 外消旋体的拆分,非对映异构体,1、下列化合物哪些是相同的？哪些是对映体？,1）,2）,2、丁烷光氯代产物2-氯丁烷无旋光性，请给予解释,作 业,a,b,c,3、指出下列(A)、(B)、(C)的关系,4、给右图化合物命名,5、右图化合物是手性分子吗？有旋光性吗？,
