有机化学第四章1答题.ppt

UIUC 第4章 旋光异构 偏振光和比旋光度 1.1 偏振光 物质的旋光性 1.2 旋光仪 旋光度α：旋光物质使偏振光振动平面旋转的角度 旋光方向：左旋（-）——左旋体； 右旋（＋）——右旋体 由旋光仪测定的旋光度，不仅取决于物质结构，而且与测定条件有关。如：偏振光的波长、被测定液的浓度、温度等。 比旋光度 物质旋光性与分子结构的关系 对称面 (又称镜面)： 设想分子中有—平面，它可以把分子分成互为镜象的两半，这个平面就是对称面。 对称中心 手性碳原子 连有四个各不相同基团的碳原子称为手性碳原子（或不对称碳原子）用C*表示。 它是有机分子产生手性的最普遍因素。 旋光异构体及其构型标记 3.1 含一个手性碳原子的化合物 凡是含有一个手性碳原子的有机化合物分子都具有手性，是手性分子。 对映体构型的表示方法 构型的表示方法 对映体的构型可用立体结构（楔形式和透视式）和费歇尔（E·Fischer）投影式表示， 立体结构式 Fischer投影式 投影原则： 使用费歇尔投影式应注意的问题： 判断不同投影式是否同一构型的方法： 3.2 构型标记 3.2.1 D、L构型标记法（人为选定相对标准） 3.2.2 R、S构型标记法 快速判断Fischer投影式构型的方法：（ 横变竖不变） 最小基团在横线上（变） 最小基团在竖线上（不变） 3.3 含两个不相同手性碳原子的化合物 3.4 含两个相同手性碳原子的化合物 内消旋体与外消旋体的异同 相同点：都不旋光 不同点：内消旋体是一种纯物质； 外消旋体是两个对映体的等量混合物，可拆分开来。 手性分子一定含有手性碳原子，但是含手性碳原子的分子不一定有手性。 3.5 环状化合物的立体异构 ^_^ 环状化合物的立体异构包括顺反异构和对映异构。 ^_^ 单环化合物的立体异构情况跟开链化合物相似。 ^_^ 可以把环看成是平面多边形，其结果与实际情况一致。 3.6 其他类型的旋光异构 丙二烯型化合物 2.联苯型化合物 外消旋体的拆分 由非手性分子合成手性分子时，得到的是外消旋体。其中左旋体和右旋体除旋光方向相反外，其他物理性质完全相同。要将他们拆分成纯净的左旋体和右旋体，用一般的物理方法如分馏、分级结晶或层析等都不能达到目的，必须采用特殊的拆分方法 方法一： 使外消旋体与一旋光性物质反应，形成非对映体，非对映体的物理性质不同，可以用一般方法分离后，再还原成独立的左旋体和右旋体 最适合于外消旋的酸或碱的分离，能够转化成酸或碱、分离后又能还原回去的外消旋体也可以使用此方法分离 如果外消旋体是酸，加一个旋光生物碱，如(-)-奎宁或(-)-马钱子碱或(-)-金鸡宁等，拆分过程如下： 方法二：生物分离法 酶都是有旋光活性的物质，可以选择适当的酶作为外消旋体的拆分试剂 利用某些微生物可以达到拆分的目的 某些微生物在生长过程中及利用对映体中的一个作为生长的营养物质。 方法三：晶种结晶法 在外消旋体的饱和溶液中加入一定量的左旋体或右旋体的晶种，则与晶种相同的异构体优先析出，过滤，滤液再加入外消旋体，另一种异构体又会析出，再过滤。如此反复，就可以得到拆分开的的左旋体和右旋体 含两个以上C*化合物的构型或投影式，也用同样方法对每一个C*进行R、S标记，然后注明各标记的是哪一个手性碳原子。 当分子中含n个不相同手性碳原子时，就存在2n个对映异构体 (I) (I) (2) (3) (+)-酒石酸 (-)-酒石酸 (R) (R) (R) (R) (S) (S) (S) (S) mp [?]D(水) 溶解度(g/100ml) pKa1 pKa (+)-酒石酸 170oc +12.0 139 2.98 4.23 (-)-酒石酸 170oc -12.0 139 2.98 4.23 (?)-酒石酸 (dl) 206oc 0 20.6 2.96 4.24 meso-酒石酸 140oc 0 125