有机化学02立体化学.ppt
其中,I与II是对映体,III与IV是内消旋体。I与III或IV,II与III或IV是非对映异构体。假手性碳(Pseudochiralcarbon)前手性碳III与IV中的C3是手性碳,但位于分子的对称面之上,称为假手性碳(pseudochiralcarbon).I与II中的C3不是手性碳,但是潜在的手性碳,(prochiralcarbon)。*置最次基d远处,观察余三基a→b→c,顺时针排列为R,逆时针排列为S。S(Sinister)R(Rectus)a→b→c顺时针a→b→c逆时针R/S构型确定Cabcd优先次序:abcd1R2R3R4RRS-IbuprofenSR(R)-2,3-二羟基丙醛D-(+)-甘油醛(S)-(-)-2-羟基丁二酸在Fischer式上判断R/S要注意最小基的方向:最小基处于竖向时,书面构型与实际相同。最小基处于横向时,书面构型与实际相反。SSSR(2S,3R)-(-)-ThreonineL-(-)-苏氨酸(2R,3R)(2S,3R)RSR分子的绝对构型(中心碳原子的空间分布)是相同的。而R/S不同是因为基于次序规则。RS反应前后,构型显然未变,即构型保持,因为没涉及到手性碳原子上的键。但由于基团优先排列次序变了,所以R-S也随之变化。手性与旋光性物质的旋光性是由于其分子的结构决定的。使偏振光的振动平面发生旋转的性质叫做旋光性,具有旋光性的物质叫做旋光性物质,也称光学活性物质。对映异构体的旋光度相同,方向相反,即左右旋。手性只能在手性条件下识别。手性化合物具有旋光性。识别手性的常用方法是测定旋光。起偏器旋光性(光学活性OpticallyActivity)旋光仪(polarimeter)检偏镜左旋和右旋*右旋:使偏振光向顺时针方向偏转,记为(+),(d).左旋:使偏振光向逆时针方向偏转,记为(–),(l).左旋aa右旋入射光方向dextrorotatory(d)levorotatory(l)对映异构体又称为旋光异构体(光学异构体)。旋光性化合物如天然酒石酸、苹果酸、乳酸、葡萄糖、果糖、蔗糖、樟脑等,能使偏振光发生旋转,而水、乙醇、丙酮、乙酰苯胺等对称的化合物不使偏振光发生旋转,是非光学活性的。在旋光性化合物中,有的使偏振光发生右旋,如天然L-酒石酸、D-葡萄糖等,以(+)或(d)表示;有的则使偏振光发生左旋,如D-果糖、樟脑等,以(-)或(l)表示。手性化合物的旋光性是实验测定结果,与其构型没有直接的联系。t:测定温度D:光波长,NaDline589nmatD:实验观察到的旋光度l:样品管长度(dm)c:样品浓度(g/cm3)旋光度比旋光度(specificrotation)旋光性物质使偏振光旋转的角度。=α/c·l旋光度的大小可以用旋光仪来测定。旋光度和比旋光度OpticalRotationandSpecificRotation式中α是由旋光仪测得的旋光度,注意是有方向的,即左旋或右旋;D为所用光源的波长,一般以钠光灯作光源,其波长是589nm;t为测定时的温度,一般采用20?C;c为溶液的浓度,g/mL即每毫升溶液中所含旋光物质的克数;l为盛液管的长度,以分米(dm)表示。=-93.0?(H2O)D-果糖D-葡萄糖=+52.5?(H2O)=+12?(H2O,20%)L-酒石酸比旋光度同熔点、沸点一样,是旋光性物质的物理常数之一.通过旋光度测定,可以计算比旋光度;根据比旋光度,也可以计算被测物质溶液的浓度;也可以检验样品的纯度,并可用于测定样品含量。有一化合物的水溶液(5g/100mL),用1dm长的盛液管测定,其旋光度是-4.64?。例1则其比旋光度为:=-4.64/1x5/100=-92.8?因此,判断该未知物可能是(D)-果糖。例2一葡萄糖水溶液,其旋光度是+3.4?,样品管长1dm,求其浓度。c=3.4/52.5x1=0.0646g/mL外消旋体(racemate):*外消旋体是左旋体与右旋体的等量混合物,以(±)表示,以前用(dl)。12例如发酵得到的乳酸是左旋的,肌肉运动产生的乳酸则是右旋的,而合成的乳酸却没有旋光性。这是因为由合成