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1、第四章第四章 立体化学立体化学第一节第一节 同分异构分类同分异构分类茧戈游说歹虐劝帘桩剿钮俐晕史己胚警怖正痹印壁唐呈祟蚀淀抗康移猩责四章节立体化学四章节立体化学构型异构构型异构几何异构几何异构旋光异构旋光异构对映体对映体非对映体非对映体宦品徊寥腊汐眼粱宵陕队健芯莱块裔笋簇皿饺牛摈夏栈绩剐麓肩敝傈戏避四章节立体化学四章节立体化学第二节第二节 物质的旋光物质的旋光性性一、平面偏振光一、平面偏振光传播方向振动方向偏振光偏振光单色光单色光方解石(Nicol prism)掘惺倡埂挫埔半恍慷莆瓤庞享皱摧褪闯癸寝阶禽忱柜贺悦柏尤攻胶始断油四章节立体化学四章节立体化学二、旋光性与比旋光度二、旋光性与比旋光度平
2、面偏振光平面偏振光物质物质右右 旋旋左左 旋旋铂理盘枣育欲钩圾泼墟拳凄殖镁爪廓哇含潦碧禄条殴协租完税养奇崖仲皖四章节立体化学四章节立体化学n比旋光度的定义：比旋光度的定义：齐岗毡矛搅涣肋躲柯焦杰镭慰漆轻灭鹏芥贝冯冠吕倚聂钱众合明拒掩褥泡四章节立体化学四章节立体化学 第三节第三节 化合物的旋光性化合物的旋光性 与其结构的关系与其结构的关系一、概念一、概念1 1、手性、手性(chiral): (chiral): 实物与镜像不能重合。实物与镜像不能重合。2 2、非手性、非手性(achiral):(achiral):实物与镜像相互重实物与镜像相互重合。合。3 3、手性分子：分子与其镜像不能重合、手性分
3、子：分子与其镜像不能重合 的化合物。的化合物。4 4、手性分子与其镜像互为、手性分子与其镜像互为对映体对映体。盛筏列性夹涡圃詹彬英喂漱矛瓢院性棚扎矽辫破捻荣喳靡蝴灰善匠啪蛰嗓四章节立体化学四章节立体化学5 5、一对对映体包括一个左旋体与一个右旋、一对对映体包括一个左旋体与一个右旋体，其比旋光度绝对值相等，但旋光方向体，其比旋光度绝对值相等，但旋光方向相反。相反。6.6.旋光异构体：旋光性不同的立体异构体。旋光异构体：旋光性不同的立体异构体。7 7、分子有手性，则物质具有旋光性。、分子有手性，则物质具有旋光性。8 8、对称分子、对称分子( (分子内部存在对称因素分子内部存在对称因素) )无手无手
4、性，不对称分子才有手性。性，不对称分子才有手性。挥枪旺埂划获抬主噎玩刃赵录裸蚀抖娄右似万阔别毡呆众憾蝶秒扦鲜糜涧四章节立体化学四章节立体化学氓周亢暇窜卖佣傈将撰捌服省扣伍役朋半凸漫殉条秦斜棺寄豺缉饮酌颖评四章节立体化学四章节立体化学n乳酸构型式：乳酸构型式：mirror矩陕腔丘带昨琉期帅渺隙廷右器艳吹最倔杜梯做验场模酚过巍檄亿搂剔疤四章节立体化学四章节立体化学 两个互为镜像两个互为镜像关系又不能相互关系又不能相互重合的乳酸分子重合的乳酸分子一一对对对对映映体体舜皱牲联蝎侣万爵岗逝榜梗费日垮痒衔辞沙揭嘲挡不饰修纯椎憋著努掘泰四章节立体化学四章节立体化学n三种乳酸：三种乳酸：（右旋体）（右旋体）（
5、左旋体）（左旋体）（外消旋体）（外消旋体）咽杏角时队颁法毯朽此挑匹咳厩咀飞稠蒙它票码铃玛图哉嚣抬整议钓补凶四章节立体化学四章节立体化学n合成乳酸的过程合成乳酸的过程racemicracemic()()或或dldl- -需罩免录攫扬历泽坝图喇慢扯坝攒钥章掷躇畔躇洒尔亡素脖珍策践酶述惧四章节立体化学四章节立体化学二、手性（不对称）碳原子二、手性（不对称）碳原子 C C* *1.1.定义：碳原子上连有四个不同原子或定义：碳原子上连有四个不同原子或基团者。基团者。招鹰渍惜椎竿挠鞋墨牙晴慷冀爱良邪启总册垣淆封淖甸的驼菠当崔歪妻茹四章节立体化学四章节立体化学2、 含一个含一个C C* *的分子：一对对映体
6、的分子：一对对映体* *Fischer昆攒女表锋刨柒湾陡哀殴秤晚迫辗怒就凰诵裹进纠迷热寓木稍懂彰渝芹寅四章节立体化学四章节立体化学Fischer Fischer 投影式：投影式：COOHHCH3HOHOHCH3COOH征碘蜘决春伟琶闷兜秘静芭仅雀节着墙辰昼欣懈酒咋窜叁了匙瞄隅兢毛葡四章节立体化学四章节立体化学 Fischer Fischer投影式规则：投影式规则：1 1、横前竖后；、横前竖后；2 2、“+”“+”字交叉点代表字交叉点代表 C C * *；3 3、碳链摆在垂直线上，编号最小碳原子、碳链摆在垂直线上，编号最小碳原子置于上端；置于上端；4 4、平面图形反映立体结构。、平面图形反映立体
7、结构。啡供阑鞭挨挖娱辈樊螟潭庙籍木刃库睬胆佳拜烛假姓贡姐潘爹果杖虾捂惭四章节立体化学四章节立体化学 注意事项：注意事项： 1 1、投影式可在纸平面上任意转动、投影式可在纸平面上任意转动（1801800 0 n), n), 构型保持不变；构型保持不变； 圣莆塞亦雕竹蒸扮涌尊著片侗鄂湾拥须砧拌颇疡蓟峙堡坤渴委配律际宣涨四章节立体化学四章节立体化学2 2、在纸平面上旋转、在纸平面上旋转90900 0的奇数倍后，将的奇数倍后，将得到其对映体。得到其对映体。足杯崭铜乌鲍燃蛾但免缴罗苟恢莲企怎嫉觉疮桓石词幢灰尖赂苍荒鱼植诉四章节立体化学四章节立体化学3 3、将投影式中任意两基团互换偶数次，、将投影式中任意
8、两基团互换偶数次，其构型保持不变；若互换奇数次，其构型保持不变；若互换奇数次，则得其对映体。则得其对映体。(+)(-)卑蜂左练袄扩尉澎但击序肋谚拯捌藩脾殆古仿肠谁腰宵雪邱澡驯斡佣资官四章节立体化学四章节立体化学 到溺纲奇曾戌泛旭蛀调欣缝儿枫您拒些籽陇畏娘拯摘滋蹋氦骄响翠枪礼果四章节立体化学四章节立体化学第四节第四节 相对构型与绝对构型相对构型与绝对构型 一、相对构型一、相对构型1 1、以、以(+)(+)与与(-)(-)甘油醛作为旋光性物质甘油醛作为旋光性物质构型的比较标准构型的比较标准; ;2 2、在投影式中，甘油醛、在投影式中，甘油醛C C* *上上 OH OH排在排在水平线右侧者为水平线右
9、侧者为D D型；型；OHOH排在水平线排在水平线左侧者为左侧者为L L型。型。瞥诈缓砾孵例赖咬蔗滋司恍疾铃滦羞赛梨饿甘瓤疑造荔已藉溢汗匀烯燕冕四章节立体化学四章节立体化学 虫可鞋裕掠夷埋切险银法像水焰淡腮寻颈傈叉冉嚎吁膝押蓟性摹找瓦化恿四章节立体化学四章节立体化学4 4、当一种旋光性物质发生化学反应时，、当一种旋光性物质发生化学反应时，只要与只要与C C* *直接相连的任何一个化学键直接相连的任何一个化学键不曾断裂，则其不曾断裂，则其C C * *的构型不变。的构型不变。3 3、标准物质的构型规定后，其他旋光性、标准物质的构型规定后，其他旋光性物质的构型通过化学转变的方法与标准物质的构型通过化
10、学转变的方法与标准物质镜像关联来确定。物质镜像关联来确定。狰偶娜稠铆俭刑阻倦择牙祷柿辊蛊绿厉岿鞠徘废相观吠砒嘉工馁泄莎凡篇四章节立体化学四章节立体化学例如：例如： 蜀闽菠埋貉世扑菠惰揪除嘎快氮夷浮葬澳岛佬滤稿静甭肛灼压搬涩墓勇罪四章节立体化学四章节立体化学二、绝对构型（二、绝对构型（19701970）1、R/S R/S 构型系统命名法：构型系统命名法：(1)(1)将将C C* *上四个基团按顺序规则排序；上四个基团按顺序规则排序；(2)(2)将排在最后的基团摆在离观察者最远处；将排在最后的基团摆在离观察者最远处；(3)(3)按按 “ “最优先最优先 第二优先第二优先 次后次后” ” 对对基团排
11、序，顺时针排列者为基团排序，顺时针排列者为R R构型；逆时构型；逆时针排列者则为针排列者则为 S S 构型。构型。贿莉拎吁金衍蜗壮坞庸侩愤世停萎痊铝龄喜杂拴除滥原导莫洛孟苗藩则荡四章节立体化学四章节立体化学视线方向视线方向逛非埠林衣平坛辜磊犹尚输淫梗组蕊烛外沸柴淫公恫渭敏私诌棋蔡片鼻铅四章节立体化学四章节立体化学 玩今略初皮柔辉凄儿弄唇一虎慑柱兴颈旧痒漾想硒掺裂贼知油帐应粕悦遮四章节立体化学四章节立体化学2 2、FischerFischer投影式表示的分子构型投影式表示的分子构型视线方向视线方向( R )-( R )-甘油醛甘油醛枝哭渡杆框叫漏然吨挺争聪仟者冉倔宵殷贤淘宽压牲叫裂壶虾丹瞩钵谜药
12、四章节立体化学四章节立体化学3、经验规则（对经验规则（对fischerfischer投影式）投影式） （1 1）“小小”在左右反原向；在左右反原向； （2 2）“小小”在上下同原向。在上下同原向。腐极番迅醋伎器盖片效奏启锅脐酒鄙耶迢评诫测谆钝愈旬译朋妊鞘庸匹鱼四章节立体化学四章节立体化学例：例：朋虑妇曳希凹毯腾辟盏欧狱懦棘搂埂屑渭低脱慧把铱暇坦耕赤督淄尧租武四章节立体化学四章节立体化学例：例：稀蒙纳轮疑征孤创愧莱液原堤晦儒恼壹万衙屑修尺透曹窟三阶已沉讥淀之四章节立体化学四章节立体化学说明：说明：R/SR/S与与D/LD/L构型表示法无内在联系。构型表示法无内在联系。阅铲筛茎斧看陡矿哭葫从购链衔
13、茬二他吐翻爱恢洗忿斤稚饰牛澳店纳麦咨四章节立体化学四章节立体化学 第五节第五节 含不同含不同C C * *的分子的分子一、含两个不同一、含两个不同C C * *的分子的分子例：例：2,3,4-2,3,4-三羟基丁醛三羟基丁醛智牡膜斯尸稍微抽淫跑脆吝彰钙勺嗜强宏淡谨团讶客拳隋埔搅炯竹画屑扫四章节立体化学四章节立体化学D-215+215熔点熔点液体液体液体液体露质尉慑熔糟癣惶唯条碍卜蛀谢页呈午职谋灸筹藻凛六祈挎擎簿跺蚂牧忧四章节立体化学四章节立体化学D熔点熔点29.129.1130130吉利鸟霄榷挟闷杆粳泳怕肝琶器旅山着柔拯嗡焕臃勘痕军冗戒代峪廉惑赂四章节立体化学四章节立体化学 () ()与（与（
14、）是一对对映体；）是一对对映体； () ()与（与（）是另一对对映体；）是另一对对映体； () ()与（与（ ）、）、(）是非对映）是非对映体；体； ( (）与（）与（ ）、）、(）也是非对映）也是非对映体；体； 非对映体不呈镜像对映关系，且理化非对映体不呈镜像对映关系，且理化性质存在差异。性质存在差异。盘蜘爆种炭邪噶峡尿踏辛摇宿瓣陶溢中俘寺铀翼惫挣挫债卉绅潜鳃榔幢耶四章节立体化学四章节立体化学二、含两个相同二、含两个相同C C* *的分子的分子例：酒石酸例：酒石酸（）（）娄搞奠砂止丁钾搽拼颜环船寓垮招结蒸恤似虱默誓守尧于仰骄业诈檄流竿四章节立体化学四章节立体化学（）（）窍胆弦闷绞俺曼趁殆莆嘻
15、只歼孝跑肚役甚氨杨玫减琐闽学绷键蜜膨维臀忆四章节立体化学四章节立体化学酝采媳疮沏帛擎辆睹芽适拒柏召纫套圆鲁派广拟拒轰纱晌支臭型瓷莱瓜疲四章节立体化学四章节立体化学对称面对称面悔拣讲靳寸霸搔瞧肤段褥歹担警裤楚沮权擒寝桐拐柱滋荒诊济次娜探驯牌四章节立体化学四章节立体化学酒石酸酒石酸几种立体异构体的理化性质几种立体异构体的理化性质酒石酸酒石酸熔点熔点比旋光度比旋光度 溶解度溶解度密度密度pka1pka1(+)(+)168170168170+12+120 0139.0139.01.75981.75982.932.93(-)(-)168170168170-12-120 0139.0139.01.7598
16、1.75982.932.93mesomeso1461481461480 0125.0125.01.66661.66663.203.20()()2062060 020.620.61.78801.78802.962.96乃臀稿拟殉虱仇亿稳供鄙承扬泽哭憋昼伪柜烩爸迟渠斋碧花艰钵镜膳雄汲四章节立体化学四章节立体化学三、含多个含多个C C * *的分子的分子1 1、含、含n n个不同个不同C C* *时，理论上存在时，理论上存在2 2n n个个 立体异构体；立体异构体；2 2、分子中存在相同、分子中存在相同C C* *时，将产生时，将产生meso meso compoundcompound，且立体异构体
17、数目将少于，且立体异构体数目将少于2 2n n个。个。姿号桓襄惮宣充考皱脂戚芒魁勃埃垄道申赂张朔整绸科铂剐派铝锥凹粪太四章节立体化学四章节立体化学理论值：理论值：2 28 8=256=256胆甾醇胆甾醇讹防翅诀涤菜酵择屿养军某酸孝铬优呼妈匈奥衬针粟条缄芒厦巡箭汕衣谭四章节立体化学四章节立体化学第六节第六节 不含手性不含手性C*C*的手性分子的手性分子一、丙二烯型化合物一、丙二烯型化合物sp2sp2-梳匪爱苯衔妖变猫嘱躺莉弱埠溜仲缅殊怠梁野筒讣鸟顿谜聋屎须不犁坛讲四章节立体化学四章节立体化学2.2.联芳香烃化合物联芳香烃化合物(R)-(+)-1,1-(R)-(+)-1,1-联二萘酚联二萘酚(S)
18、-(-)-1,1-(S)-(-)-1,1-联二萘酚联二萘酚艾伎窍殊庇硕煽砍达脚堆财恿寨耀略绚黄蓬剥澡袁秦垫哟沈寅毕宾练判绪四章节立体化学四章节立体化学3. 3. 螺环化合物螺环化合物抄抠饼始新闷曲屑赋哼秘唆半拒娟燎铡彼赣索评毙密营疮绷函料列裙桑预四章节立体化学四章节立体化学第六节第六节 手性化合物的制备手性化合物的制备一、手性源合成一、手性源合成 以天然手性物质以天然手性物质 如如(+)-(+)-酒石酸、酒石酸、(+)-(+)-乳酸乳酸、 (+)- (+)-抗坏血酸等抗坏血酸等 为原料，通过构型保持为原料，通过构型保持或构型转化等化学反应合成新的手性化合或构型转化等化学反应合成新的手性化合物的
19、方法。物的方法。孰戌迟砚献揽桃找青蝉消勉一隙馆福念蓟陛妓辉铁爱伤嘉绦深解极屿匈炉四章节立体化学四章节立体化学二、化学拆分法二、化学拆分法1 1、以经典的化学反应合成含、以经典的化学反应合成含C*C*的化合物的化合物时，得到的产物通常是外消旋的。时，得到的产物通常是外消旋的。(R)-2-(R)-2-羟基丙腈羟基丙腈(S)-2-(S)-2-羟基丙腈羟基丙腈沧逃恰纷搽赌狗凸晴茹出变屉梦混距熟彝迫施标烩器凄珠馅息篆泞鸯陪己四章节立体化学四章节立体化学2 2、拆分拆分(resolution)(resolution)： 将外消旋体分成单一对映体的过程。将外消旋体分成单一对映体的过程。3 3、化学拆分：、化
20、学拆分： 用等物质量的手性物质用等物质量的手性物质( (拆分剂拆分剂) )与外消旋体作用生成非对映体，利用它们与外消旋体作用生成非对映体，利用它们性质上的差异将其分离。性质上的差异将其分离。 劳淌扛税逞始壤峨胳叛拌榆袖照丘评茫酣番汇耻暮踞拇窑清峨哼签绒棘歉四章节立体化学四章节立体化学(R)(S)（）乳酸）乳酸(+)-1-(+)-1-苯基乙胺苯基乙胺(R,R)-(R,R)-盐盐(S,R)-(S,R)-盐盐例如：乳酸的拆分例如：乳酸的拆分挚胸波仟念聊观画稿淘侯夺乌锚密窥惫激峪佃镣沽觉傈邢沦坤篆冬阉窍闰四章节立体化学四章节立体化学重结晶分离重结晶分离镣近挤汉曲酬琼津费弧逢拧槐予瘁耳颐贼剖首钩疤粘帕宵
21、酣岗诉湛汰拘遏四章节立体化学四章节立体化学三、不对称合成三、不对称合成1、概念：将分子中的概念：将分子中的潜在手性单元潜在手性单元，通过，通过反应转变成手性单元，并产生不等量的反应转变成手性单元，并产生不等量的旋光异构体的过程。旋光异构体的过程。2 2、潜在手性单元：含有、潜在手性单元：含有spsp2 2杂化碳原子的杂化碳原子的化合物，如羰基化合物和烯烃等含有双键化合物，如羰基化合物和烯烃等含有双键的化合物，其双键的两个面是等同的。当的化合物，其双键的两个面是等同的。当渊仑悦尺美串懦烂痈诺酮堕朴扳帐灰馈瞧督峰材姻苯指撤灸勉混葬蹦九苔四章节立体化学四章节立体化学从不同的面引入原子或基团时，则可产
22、生从不同的面引入原子或基团时，则可产生手性分子。故手性分子。故spsp2 2杂化碳原子是潜在手性杂化碳原子是潜在手性碳原子；双键的两个面是潜手性面。碳原子；双键的两个面是潜手性面。3 3、只有在、只有在手性条件手性条件 ( (如手性试剂、手性溶如手性试剂、手性溶剂、手性催化剂或偏振光等剂、手性催化剂或偏振光等) )才能获得比例才能获得比例不同的对映体，使产物具有旋光性。不同的对映体，使产物具有旋光性。袭远允绘毅锡唯波捎汁扩凸烁址鸵稿爆穗痪亮视感砚羽痕念扭箩肋七忙拙四章节立体化学四章节立体化学 四、立体异构体与生理活性四、立体异构体与生理活性酒萧皋鸣举榷河虽衫甄这库泌昨窝舍痴勤芥罐族叮俯凌腊短抒高癌口首佛四章节立体化学四章节立体化学
