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1、第九章 对 映 异 构,本章学习要求,本章同步测试参考答案,1.掌握手性碳原子、对映体、外消旋体等概念以及分子结构与手性的关系 2.熟悉旋光性、旋光度、比旋光度、左旋体和右旋体等概念及旋光仪的结构 3.掌握费歇尔投影式的书写方法 4.掌握D/L、R/S构型的标示方法 5.了解对映体的性质差异及外消旋体的拆分方法,知识目标：,第九章 对 映 异 构,第九章 对 映 异 构,能力目标：,1.能正确判断分子中的手性碳原子 2.能用费歇尔投影式正确表示对映异构体 3.能用R/S标示方法正确标出对映异构体的构型,同分异构,官能团种类异构,第九章 对 映 异 构,第九章 对 映 异 构,手性分子：象手一样
2、，与镜像不能完全重叠的分子，这样的分子和它的镜像互为对映体。,、手性、手性分子及其判断,手性：物体与其镜像不能完全重合的特征性称为手性或手征性,判断一个分子有无手性，主要看该分子是否具有对称性。,分子的对称性（对称因素）： 对称中心 对称轴 对称面,第九章 对 映 异 构,有对称因素的分子称为对称分子（无手性）,、手性、手性分子及其判断,能引起分子具有手性特征的原子称为手性中心。 最常见的手性中心为手性碳原子。,第九章 对 映 异 构,、手性、手性分子及其判断,如经过某一对称操作后分子不能完全重合，则该分子就没有对称性，表明该分子具有手性。,第九章 对 映 异 构,手性碳原子： 分子中与4个不
3、同原子或基团相连接的碳原子，又称为不对称碳原子，常用*标记。,、手性、手性分子及其判断,第九章 对 映 异 构,（一）平面偏振光 偏振光：通过尼科尔棱镜或偏振片的光线，就只在一个平面上振动，这种仅在一个平面上振动的光称为平面偏振光，简称偏振光。,（二）物质的旋光性 旋光性：物质能使偏振光的振动面发生旋转的性质。,二、旋光性、旋光度和比旋光度,第九章 对 映 异 构,二、旋光性、旋光度和比旋光度,（三）旋光度、左旋体、右旋体 旋光度：旋光性物质使偏振光振动面旋转的角度，以表示。 右旋体：使平面偏振光向右旋转（顺时针）的物质，以字母d或（+）表示； 左旋体：使平面偏振光向左旋转（逆时针）的物质，以
4、字母l或（）表示。,起偏镜,旋光管,检偏镜,旋光度,光源,旋光度的测定仪器: 旋光仪,第九章 对 映 异 构,（四）旋光仪、比旋光度,第九章 对 映 异 构,比旋光度：如果把相关影响因素加以固定，则测得的旋光度值即为常数，它能反映该旋光性物质的本性，称为比旋光度， 以表示。比旋光度与旋光度之间的计算公式为：,在一定温度、一定波长下测得的比旋光度，是旋光性物质的一个物理常数。,二、旋光性、旋光度和比旋光度,（一）楔型式： 立体结构式 实前虚后 线纸面,第九章 对 映 异 构,三、构型的表示方法,锲型式,第九章 对 映 异 构,（一）楔型式,三、构型的表示方法,（二）费歇尔Fischer投影式 1
5、 十 字型表示 2 C在竖线 1号C在上端 3 横前竖后 C 纸面,C,第九章 对 映 异 构,平面投影式 在纸面旋转180或其偶数倍，构型保持不变,三、构型的表示方法,费歇尔Fischer投影式,第九章 对 映 异 构,（二）费歇尔投影式,三、构型的表示方法,（一）D/L法 D/L法（相对构型）：一般只表示含有1个手性碳原子的构型 人为假定右旋的甘油醛的投影式-OH在右边的为D型，-OH在左边的为L型。,第九章 对 映 异 构,天然糖：编号最高的手性C的-OH在右侧。 天然氨基酸：-氨基酸的-NH2在手性C的左侧。,四、构型的标示方法,D-（+）-甘油醛,L-（-）-甘油醛,第九章 对 映
6、异 构,四、构型的标示方法,（一）D/L法,D-(-)-赤藓糖,L-(+)-苏阿糖,第九章 对 映 异 构,（二）赤/苏法,四、构型的标示方法,第九章 对 映 异 构,相对构型法：标示相邻2个手性碳原子的相同原子或基团， 在碳链同侧的称为赤藓糖型，简称赤型；在碳链异侧的称为 苏阿糖型，简称苏型。,（二）赤/苏法,四、构型的标示方法,绝对构型（R / S法）:用物理和化学方法测得的分子的实际构型。,第九章 对 映 异 构,R/S 构型的判断4个步骤: (1) 判断手性碳 (2) 用abcd顺序标记手性碳上4个部分的大小 (3)判断最小基团的位置(横线 竖线)及abc的方向(顺时针 逆时针) (4
7、)标记R/S,当最小基团在横线上时，如果是a b c划圆方向为顺时针，为S构型 当最小基团在竖线上时，如果是a b c划圆方向为逆时针，为S构型,（三）R/S法,四、构型的标示方法,第九章 对 映 异 构,当最小基团在横线上时，如果是a b c划圆方向为顺时针，为S构型 当最小基团在竖线上时，如果是a b c划圆方向为逆时针，为S构型,（三）R/S法,四、构型的标示方法,a,b,c,d,a,b,c,d,a,b,c,d,a,d,c,b,R,S,R,S,*,*,*,*,第九章 对 映 异 构,四、构型的标示方法,2S, 3R,2R,3S,2R, 3R,2S, 3S,第九章 对 映 异 构,（三）R
8、/S法,四、构型的标示方法,第九章 对 映 异 构,R,R,2R,3R,2S,3R,用R/S标记下列化合物中的手性碳原子,含1个手性碳的分子： 2个光学异构体 1对个对映体 等量的对映体的混合物总的旋光性相互抵消，称为外消旋体。,第九章 对 映 异 构,五、含一个手性碳原子的化合物,第九章 对 映 异 构,外消旋体 又称dl体，常用（）表示。指互相是对映体的左旋体和右旋体，以等量混合而成的不具旋光性的混合物。 如将左旋乳酸和右旋乳酸等量混合，就可得到不具有旋光性的外消旋乳酸。外消旋体可以拆分。,五、含一个手性碳原子的化合物,两种乳酸理化性质的比较 D20 (H2O) m.p./ pKa 肌肉乳
9、酸 3.820 53 3.79 发酵乳酸 3.820 53 3.79,第九章 对 映 异 构,五、含一个手性碳原子的化合物,第九章 对 映 异 构,含有2个不相同手性碳原子的分子： 具有4个光学异构体,为2对个对映体,六、 含2个手性碳原子的化合物,【例如】,在光学异构体中，彼此之间不存在对映关系者，互称为非对映体。非对映体与对映体不仅旋光度不同，而且熔点 溶解度等物理常数也不相同。,对映体：A / B ； C / D 非对映体：A/C， A/D， B/C，B/D,第九章 对 映 异 构,六、 含2个手性碳原子的化合物,含有2个相同手性碳原子的分子： 具有3个光学异构体：左旋体 右旋体 内消旋
10、体,第九章 对 映 异 构,(2R,3S),(2R ,3R),(2S ,3S),【例如】,六、 含2个手性碳原子的化合物,第九章 对 映 异 构,其中的式分子内存在对称面，旋光性内部抵消称为 内消旋体,内消旋体：分子内虽然含有手性碳，但同时具有对称因素，因而得到无旋光性的化合物，用meso-表示。,六、 含2个手性碳原子的化合物,外消旋体的拆分化学拆分法,拆分剂,分离,第九章 对 映 异 构,诱导结晶拆分法,第九章 对 映 异 构,生物化学拆分法 利用酶对光学异构体有选择性酶解作用，而达到分离的目的。 可成功地拆分外消旋体氨基酸。,第九章 对 映 异 构,旋光异构在医药中的应用 生物体内含有大
11、量的旋光性物质 生物体新陈代谢过程存在大量的不对称合成，作为催化剂的酶本身就是有旋光性的物质，且手性因素很多，体现出它的选择性和专一性 医药中，手性药物的构型不同，药效和生理作用相差悬殊。,本章同步测试参考答案,一、单项选择题,第九章 对 映 异 构,本章同步测试参考答案,第九章 对 映 异 构,二、命名下列化合物或写出其结构简式,1.D-(+)-甘油醛 2. L-(+)-苏阿糖 3.（R）-乳酸 4. (2R,3S)酒石酸,第九章 对 映 异 构,三、,1. 可能的结构如下：,（1）,（2）,（3）,（4）,（1）：2R，3R，4R，5R （2）：2S，3S，4S，5S （3）：2S，3R，
12、4R，5R （4）：2R，3S，4S，5S,第九章 对 映 异 构,1. 可能的结构如下：,（5）,（6）,（7）,（8）,（5）：2R，3S，4R，5R （6）：2S，3R，4S，5S （7）：2S，3S，4R，5R （8）：2R，3R，4S，5S,三、,第九章 对 映 异 构,1. 可能的结构如下：,（9）,（10）,（11）,（12）,（9）：2R，3R，4S，5R （10）：2S，3S，4R，5S （11）：2S，3R，4S，5R （12）：2R，3S，4R，5S,三、,第九章 对 映 异 构,（13）：2R，3S，4S，5R （14）：2S，3R，4R，5S （15）：2S，3S，4S，5R （16）：2R，3R，4R，5S,1. 可能的结构如下：,（13）,（14）,（15）,（16）,三、,第九章 对 映 异 构,（1）,（2）,（3）,（4）,A可能的结构如下：,（1）R-3-甲基-1-己炔 （2）S-3-甲基-1-己炔 （3）R-4-甲基-1-己炔 （4）S-4-甲基-1-己炔,四、推断题,第九章 对 映 异 构,B可能的结构如下：,（1）R-4-甲基-2-己炔 （2）S-4-甲基-2-己炔,（1）,（2）,四、推断题,
