第五章立体化学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第八章第八章 立体化学立体化学第1页立立体体异异构构体体分分子子结结构构(即即分分子子中中原原子子相相互互联联结结方方式式和和次次序序)相相同同,只只是是立立体体结结构构(即即分分子子中中原原子子在在空空间间排列方式排列方式)不一样化合物是立体异构体不一样化合物是立体异构体.本章主要讨论立体化学中本章主要讨论立体化学中对映异构对映异构.立体化学是有机化学主要组成部分立体化学是有机化学主要组成部分.它它主要内容主要内容 是研究有机化合物分子三度空间结构是研究有机化合物分子三度空间结构(立体结构立体结构),及其对化合物物理性质和化学反应影响及其对化合物物理性质和化学反应影响.第2页异构异构分类分类结构异构结构异构立体异构立体异构碳架异构：碳架异构：位置异构：位置异构：官能团异构：官能团异构：互变异构：互变异构：构象异构构象异构构型异构构型异构顺反异构：顺反异构：旋光异构：旋光异构：(or光学异构光学异构)(or对映异构对映异构对映异构对映异构)“+”“-”RSDL赤型苏型赤型苏型连接方式相同连接方式相同空间排列不一空间排列不一样样C2H6、C4H10构象构象（连接方式不一样）（连接方式不一样）第3页生活中对映生活中对映体体-镜象镜象井冈山风景桂林风情左右手互为镜象左右手互为镜象8.1 手性和对映体手性和对映体第4页沙漠胡杨沙漠胡杨生活中对映体生活中对映体-镜镜象象第5页手性分子：手性分子：在立体化学中在立体化学中,不能与镜象叠合分子。不能与镜象叠合分子。而能叠合叫非手性分子而能叠合叫非手性分子.一一.镜象与手性概念镜象与手性概念手性手性:一个物体若与本身镜象不能叠合性质。一个物体若与本身镜象不能叠合性质。左手和右手不能叠合左手和右手不能叠合 左右手互为镜象左右手互为镜象第6页 乳酸两个模型关系象左手和右手一样乳酸两个模型关系象左手和右手一样,它们不能它们不能相互叠合相互叠合,但却互为但却互为镜象镜象.饱和碳原子含有四面体结构饱和碳原子含有四面体结构.(sp3杂化杂化)例例:乳酸乳酸(2-羟基丙酸羟基丙酸CH3-CHOH-COOH)立体结构：立体结构：第7页有有2重对称轴分子重对称轴分子(2-丁烯丁烯)二、二、分子对称性与手性关系分子对称性与手性关系(1)对称轴对称轴(旋转轴旋转轴)考查分子对称性考查分子对称性,要考查对称原因有以下四种要考查对称原因有以下四种构构想想分分子子中中有有一一条条直直线线,当当分分子子以以此此直直线线为为轴轴旋旋转转360/n后后,(n=正正整整数数),得得到到分分子子与与原原来来分分子子相相同同,这这条直线就是条直线就是n重对称轴重对称轴.第8页构构想想分分子子中中有有一一平平面面,它它能能够够把把分分子子分分成成互互为为镜象两半镜象两半,这个平面就是对称面这个平面就是对称面.如如:有对称面分子有对称面分子(氯乙烷氯乙烷)(2)对称面对称面(镜面镜面)第9页构构想想分分子子中中有有一一个个点点,从从分分子子中中任任何何一一个个原原子子出出发发,向向这这个个点点作作一一直直线线,再再从从这这个个点点将将直直线线延延长长出出去去,则则在在与与该该点点前前一一线线段段等等距距离离处处,能能够够碰碰到到一一个个一一样样原原子子,这这个个点点就就是对称中心是对称中心.有对称中心分子有对称中心分子(3)对称中心对称中心第10页()旋转旋转90后得后得(),()作镜象得作镜象得(),()等于等于()有有4重交替对称轴分子重交替对称轴分子(4)交替对称轴交替对称轴(旋转反应轴旋转反应轴)4构想分子中有一条直线构想分子中有一条直线,当分子以此直线为轴旋转当分子以此直线为轴旋转360/n后后,再用一个与此直线垂直平面进行反应再用一个与此直线垂直平面进行反应(即作出镜象即作出镜象),假如得假如得到镜象与原来分子完全相同到镜象与原来分子完全相同,这条直线就是交替对称轴这条直线就是交替对称轴.第11页A:非非手手性性分分子子凡凡含含有有对对称称面面、对对称称中中心心或或交交替对称轴分子替对称轴分子.B:手手性性分分子子既既没没有有对对称称面面,又又没没有有对对称称中中心心,也也没没有有4重重交交替替对对称称轴轴分分子子,都都不不能能与与其其镜镜象象叠叠合合,都是手性分子都是手性分子.C:对称轴对称轴有没有对分子是否含有手性没有决定作用有没有对分子是否含有手性没有决定作用.在在有有机机化化学学中中,绝绝大大多多数数非非手手性性分分子子都都含含有有对对称称面面或或对称中心对称中心,或者同时还含有或者同时还含有4重对称轴重对称轴.没没有有对对称称面面或或对对称称中中心心,只只有有4重重交交替替对对称称轴轴非非手手性性分分子是个别子是个别.对称性与手性关系对称性与手性关系:手性分子普通判断手性分子普通判断:只要一个分子既没有对称面只要一个分子既没有对称面,又又没有对称中心没有对称中心,就能够初步判断它是手性分子就能够初步判断它是手性分子.第12页凡凡是是手手性性分分子子,必必有有互互为为镜镜象象构构型型.分分子子手手性性是是存存在在对映体必要和充分条件对映体必要和充分条件.互为镜象两种构型异构体叫做互为镜象两种构型异构体叫做对映体对映体.一一对对对对映映体体结结构构相相同同,只只是是立立体体结结构构不不一一样样,这这种种立立体体异异构构就就叫叫对对映映异异构构.如如乳乳酸酸是是手手性性分分子子,故故有有对对映映体存在体存在:乳酸对映体乳酸对映体三、三、对映异构体对映异构体第13页一、平面偏振光和物质旋光性一、平面偏振光和物质旋光性1平面偏振光平面偏振光光波是一个电磁波，它振动方向与前进方向垂直光波是一个电磁波，它振动方向与前进方向垂直。8.2 旋光性和比旋光度旋光性和比旋光度第14页 在在光光前前进进方方向向上上放放一一个个尼尼科科尔尔（Nicol）棱棱镜镜或或人人造造偏偏振振片片，只只允允许许与与棱棱晶晶晶晶轴轴相相互互平平行行平平面面上上振振动动光光线线透透过过棱棱晶晶，而而在在其其它它平平面面上上振振动动光光线线则则被被挡挡住住。这这种种只只在在一一个个平平面面上上振振动动光光称称为为平平面面偏振光偏振光，简称偏振光或偏光。，简称偏振光或偏光。第15页2物质旋光性物质旋光性 能使平面偏振光振动平面旋转性质称为物质能使平面偏振光振动平面旋转性质称为物质旋光性旋光性，含有，含有旋光性物质称为旋光性物质称为旋光性物质旋光性物质（也称为光活性物质）。（也称为光活性物质）。第16页对映体对映体是一对相互对映手性分子是一对相互对映手性分子,它们都有旋光它们都有旋光性性,二者旋光方向相反二者旋光方向相反,但旋光能力是相同但旋光能力是相同.能使偏振光振动平面能使偏振光振动平面向右（顺时针方向）旋转向右（顺时针方向）旋转物质称物质称右旋体右旋体，通惯用通惯用“d”或或“+”表示右旋表示右旋.能使偏振光振动平面能使偏振光振动平面向左（逆时针方向）旋转向左（逆时针方向）旋转物质称物质称左旋体左旋体，通惯用通惯用“l”或或 “-”表示左旋表示左旋.使偏振光振动平面旋转使偏振光振动平面旋转角度角度称为称为旋光度旋光度，用，用表示。表示。第17页二、旋光仪与比旋光度二、旋光仪与比旋光度1.1.旋光仪旋光仪 旋光仪主要部分是由两个尼可尔棱晶（起偏棱晶和检偏棱晶）旋光仪主要部分是由两个尼可尔棱晶（起偏棱晶和检偏棱晶）一个盛液管和一个刻度盘组装而成。一个盛液管和一个刻度盘组装而成。第18页旋光仪旋光仪(polarimeter)第19页2.2.比旋光度比旋光度 旋旋光光性性物物质质旋旋光光度度大大小小决决定定于于该该物物质质分分子子结结构构，测测定定时时溶溶液液浓浓度度、盛盛液液管管长长度度、测测定定温温度度、所所用用光光源源波波长长等等原原因因相相关关。为为了了比比较较各各种种不不一一样样旋旋光光性性物物质质旋旋光光度度大大小小，普普通通用用比比旋旋光光度度来来表示表示。比旋光度与从旋光仪中读到旋光度关系以下。比旋光度与从旋光仪中读到旋光度关系以下：第20页 若被测得物质是纯液体若被测得物质是纯液体,则按下式换算则按下式换算:式中式中:-液体密度液体密度(g/cm3).第21页 最最惯惯用用光光源源是是钠钠光光（D），=589.3nm，所所用用溶溶剂剂不不一一样样也也会会影影响响物物质质旋旋光光度度。所所以以在在不不用用水水为为溶溶剂剂时时，需需注注明明溶溶剂剂名名称称，比比如如，右右旋旋酒酒石石酸酸在在5%乙醇中其比旋光度为：乙醇中其比旋光度为：=+3.79(乙醇，乙醇，5%)。第22页手手性性碳碳原原子子 在在有有机机化化合合物物中中，手手性性分分子子大大都都含含有有与与四个互不相同四个互不相同基团相连碳原子。基团相连碳原子。这这种种碳碳原原子子没没有有任任何何对对称称原原因因,故故叫叫不不对对称称碳碳原原子子,在结构式中通惯用在结构式中通惯用*标出手性碳原子。标出手性碳原子。一个手性碳原子能够有两种构型。一个手性碳原子能够有两种构型。含有一个手性碳原子分子一定是手性分子；含有一个手性碳原子分子一定是手性分子；8.3 含有一个手性碳原子化合物对映异构含有一个手性碳原子化合物对映异构第23页对映异构体对映异构体互为物体与镜象关系立体异构体。互为物体与镜象关系立体异构体。对对映映异异构构体体都都有有旋旋光光性性，其其中中一一个个是是左左旋旋，一一个个是是右旋，所以对映异构体又称为旋光异构体。右旋，所以对映异构体又称为旋光异构体。对映体之间异同点对映体之间异同点:（1）在非手性条件下在非手性条件下，物理性质和化学性质普通都，物理性质和化学性质普通都相同，比旋光度数值相等，仅旋光方向相反。相同，比旋光度数值相等，仅旋光方向相反。（2）在手性条件下在手性条件下，对映体会表现出一些不一样性，对映体会表现出一些不一样性质，如反应速度有差异，生理作用不一样等。质，如反应速度有差异，生理作用不一样等。第24页例：乳酸例：乳酸CH3CHOHCOOH*右旋乳酸右旋乳酸-熔点熔点=53 左旋乳酸左旋乳酸-熔点熔点=53 外消旋体不但没有旋光性，且其它物理性质也往往与单外消旋体不但没有旋光性，且其它物理性质也往往与单纯旋光体不一样。比如：外消旋体乳酸熔点为纯旋光体不一样。比如：外消旋体乳酸熔点为18.外消旋体外消旋体由等量对映体相混合而成混合物由等量对映体相混合而成混合物.乳酸乳酸第25页1.构型表示方法构型表示方法 对映体构型表示法：立体结构（楔形式和透视式）对映体构型表示法：立体结构（楔形式和透视式）费歇尔（费歇尔（Fischer）投影式）投影式 (1)立体结构式立体结构式8.4 构型表示法，构型确实定和构型标识构型表示法，构型确实定和构型标识第26页乳酸分子模型和投影式乳酸分子模型和投影式 菲舍尔投影式菲舍尔投影式:两个竖立键两个竖立键向纸面背后伸去键向纸面背后伸去键;两个横在两边键两个横在两边键向纸面前方伸出键向纸面前方伸出键.菲舍尔投影式菲舍尔投影式第27页2 构型确定菲舍尔投影式、锲形式看不出左、右旋；旋光仪可测，但不能判断构型。现现指指定定（）为为右右旋旋甘甘油油醛醛构构型型，（）则则为为左左旋旋甘油醛构型。甘油醛构型。以以甘甘油油醛醛这这种种人人为为构构型型为为标标准准，再再确确定定其其它它化化合合物物相对构型相对构型关联比较法关联比较法。利利用用反反应应过过程程中中与与手手性性碳碳原原子子直直接接相相连连键键不不发发生生断断裂裂，以确保手性碳原子在构型不发生改变。，以确保手性碳原子在构型不发生改变。第28页右旋甘油醛右旋甘油醛左旋乳酸左旋乳酸指定右旋甘油醛指定右旋甘油醛为此构型。为此构型。得出此相对构型乳酸为左旋（测）得出此相对构型乳酸为左旋（测）D-D-例：例：第29页 两种甘油醛绝对构型两种甘油醛绝对构型：右旋酒石酸铷钠绝对构型：右旋酒石酸铷钠绝对构型：（1）关联比较法得出此构型，测得结果为右旋。）关联比较法得出此构型，测得结果为右旋。（2）X光光衍衍射射直直接接确确定定右右旋旋酒酒石石酸酸铷铷钠钠与与此此推推出出构构型型一致。一致。（3）所所以以人人为为指指定定甘甘油油醛醛构构型型也也是是其其绝绝对对构构型型。以以此此为标准确定其它相对构型也是绝对构型。为标准确定其它相对构型也是绝对构型。注意注意：从构型上不能判定物质是否是左右旋；本节从构型上不能判定物质是否是左右旋；本节内容只表明左右旋某物质是什么形式构型（分子中各内容只表明左右旋某物质是什么形式构型（分子中各原子或基团在空间排列方式）。原子或基团在空间排列方式）。第30页 （以甘油醛为对照标准）：以甘油醛为对照标准）：右右旋旋甘甘油油醛醛构构型型定定为为D型型，左左旋旋甘甘油油醛醛构构型型定定为为L型型。凡凡经经过过试试验验证证实实其其构构型型与与D-相相同同化化合合物物，都都叫叫D型型，在在命命名名时时标标以以“D”。而而构构型型与与L-甘甘油油醛醛相相同同，都都叫叫L型，在命名时标以型，在命名时标以“L”。三、三、构型标识构型标识（1）过去惯用）过去惯用DL法法 D、L只表示构型，而不表示旋光方向。只表示构型，而不表示旋光方向。旋光方向以旋光方向以“+”(右旋右旋)、“-”(左旋左旋)表示。表示。例：左旋乳酸：例：左旋乳酸：D-(-)-乳酸乳酸;右旋乳酸右旋乳酸:L-(+)-乳酸乳酸D-L标识法只表示出分子中只有一个手性碳原子构型，标识法只表示出分子中只有一个手性碳原子构型，对含有多个手性碳原子化合物，这种标识不适当，对含有多个手性碳原子化合物，这种标识不适当，有时甚至会产生名称上混乱。有时甚至会产生名称上混乱。第31页R-S标识法标识法 1970年国际上依据年国际上依据IUPAC提议，构型命名采取提议，构型命名采取R、S法，这种命名法依据化合物实际构型或投影式就可法，这种命名法依据化合物实际构型或投影式就可命名。命名。R、S命名规则命名规则1.按按次序规则次序规则次序规则次序规则将手性碳原子上四个基团排序；将手性碳原子上四个基团排序；2.把排序最不优基团放在离观察者眼睛最远位置；把排序最不优基团放在离观察者眼睛最远位置；3.其余三个基团按次序规则由最优其余三个基团按次序规则由最优次优次优次不优次序：次不优次序：若是顺时针方向，构型为若是顺时针方向，构型为R（R是是Rectus字头，指右意思）字头，指右意思）若是逆时针方向，构型为若是逆时针方向，构型为S（Sinister字头字头,指左意思）指左意思）第32页实例：实例：顺顺R R逆逆S S！第33页两种两种R-S判断方法判断方法1.物理上物理上“右手螺旋定则右手螺旋定则”：大拇指为最不优基团：大拇指为最不优基团2.费歇尔投影式判断法：费歇尔投影式判断法：R-S命名与命名与“+”-“-”关系：关系：无直接联络！无直接联络！R-S命名为认为要求命名方法，左右旋（命名为认为要求命名方法，左右旋（“+”-“-”）为旋光仪测定出来，二者无直接联）为旋光仪测定出来，二者无直接联络！络！第34页（2）Fischer投影式投影式 为了便于书写和进行比较，对映体构型惯用费歇尔投为了便于书写和进行比较，对映体构型惯用费歇尔投影式表示：影式表示：1 横、竖两条直线交叉点代表手性碳原子，位于纸平面。横、竖两条直线交叉点代表手性碳原子，位于纸平面。22横前竖后横前竖后：横横线表示与线表示与C*C*相连两个键指向纸平面相连两个键指向纸平面前前面，面，竖竖线线表示指向纸平面表示指向纸平面后后面。面。33把碳链写在上下竖立把碳链写在上下竖立把碳链写在上下竖立把碳链写在上下竖立 位置，位置，位置，位置，将含有碳原子将含有碳原子 基团写在竖线上，编号基团写在竖线上，编号 最小碳原子写在竖线最小碳原子写在竖线 上端。上端。投影标准：投影标准：第35页费歇尔投影式注意事项：费歇尔投影式注意事项：“+”含义：焦点表示含义：焦点表示C*，四个端点连四个不一样，四个端点连四个不一样 基团基团 四个基团空间关系：四个基团空间关系：“横横”前前“竖竖”后后四点操作：四点操作：1.不能离开纸面翻转（将改变前后）；不能离开纸面翻转（将改变前后）；2.可在纸面上平移或转动可在纸面上平移或转动180o，构型保持；，构型保持；3.任意两个基团对调，构型转变；任意两个基团对调，构型转变；4.任三个基团可按顺（逆）时针依次旋转任三个基团可按顺（逆）时针依次旋转 调换位置，构型保持。调换位置，构型保持。第36页快速判断快速判断Fischer投影式构型方法投影式构型方法 若手性碳原子四个基团次序为若手性碳原子四个基团次序为abcd1当最小基团当最小基团d位于位于竖线竖线时，若其余三个基团由时，若其余三个基团由abc为顺时针方向，则投影式构型为为顺时针方向，则投影式构型为R，反之，反之为为S：顺顺R逆逆S！2当最小基团当最小基团d位于位于横线横线时，若其余三个基团由时，若其余三个基团由abc为顺时针方向，则投影式构型为为顺时针方向，则投影式构型为S，反之，反之为为R：顺顺S逆逆R！第37页基团次序为：基团次序为：abcd第38页逆逆顺顺第39页(2S,3R)-2,3-戊二醇戊二醇命名：命名：将手性碳原子位次连同构型写在括号里：将手性碳原子位次连同构型写在括号里：含含两两个个以以上上C*化化合合物物构构型型或或投投影影式式，也也用用一一样样方方法法对对每每一一个个C*进进行行R、S标标识识，然然后后注注明明各各标标识识是是哪一个手性碳原子。哪一个手性碳原子。C-2所连接四个基团次序所连接四个基团次序:OH CHOHCH2CH3 CH3 HC-3所连接四个基团次序所连接四个基团次序:OH CHOHCH3 CH2CH3 H第40页注意注意:R和和S是是手手性性碳碳原原子子构构型型依依据据所所连连基基团团排排列列次次序所作标识序所作标识.在在一一个个化化学学反反应应中中,假假如如手手性性碳碳原原子子构构型型保保持持不不变变,产产物物构构型型与与反反应应物物相相同同,但但它它R或或S标标识识却不一定与反应物相同却不一定与反应物相同.反反之之,假假如如反反应应后后手手性性碳碳原原子子构构型型发发生生了了转转化化,产物构型产物构型R或或S标识也不一定与反应物不一样标识也不一定与反应物不一样.第41页比如：比如：RS第42页比如：比如：第43页 2.判断不一样投影式是否同一构型方法：判断不一样投影式是否同一构型方法：（1）将投影式在纸平面上旋转）将投影式在纸平面上旋转180，仍为原构型。，仍为原构型。（2）任意固定一个基团不动，依次顺时针或逆时针调）任意固定一个基团不动，依次顺时针或逆时针调 换另三个基团位置，不会改变原构型。换另三个基团位置，不会改变原构型。第44页（3）对调任意两个基团位置，对调偶数次构型保持，）对调任意两个基团位置，对调偶数次构型保持，对调奇数次则为原构型对映体。如：对调奇数次则为原构型对映体。如：第45页含有一个手性碳原子化合物有一对对映体。含有一个手性碳原子化合物有一对对映体。分分子子中中若若有有多多个个手手性性碳碳原原子子，立立体体异异构构数数目目就就要要多多些些：若若含含有有n个个手手性性碳碳原原子子化化合合物物，最最多多能能够够有有2n种种立体异构。立体异构。有些分子立体异构数目有些分子立体异构数目少于少于 2n这个最大数。这个最大数。8.5 含有多个手性碳原子化合物立体异构含有多个手性碳原子化合物立体异构第46页一、含两个不一样一、含两个不一样C*化合物化合物这类化合物中两个手性碳原子所连四个基团不完这类化合物中两个手性碳原子所连四个基团不完全相同。比如：全相同。比如：第47页1.对映异构体数目对映异构体数目 我们以氯代苹果酸为例来讨论其我们以氯代苹果酸为例来讨论其Fischer投影式以下：投影式以下：含含n个不一样手性碳原子化合物，对映体数目有个不一样手性碳原子化合物，对映体数目有2 n个。个。2S3S2R3R2S3R2R3S第48页2.非对映体非对映体 不呈物体与镜象关系立体异构体叫做非对映体。不呈物体与镜象关系立体异构体叫做非对映体。分子中有两个以上手性中心时，就有非对映异构现分子中有两个以上手性中心时，就有非对映异构现象。象。非对映异构体特征：非对映异构体特征：1 物理性质不一样（熔点、沸点、溶解度等）。物理性质不一样（熔点、沸点、溶解度等）。2 比旋光度不一样。比旋光度不一样。3 旋光方向可能相同也可能不一样。旋光方向可能相同也可能不一样。4 化学性质相同，但反应速度有差异。化学性质相同，但反应速度有差异。第49页二、含两个相同二、含两个相同C*化合物化合物酒石酸、酒石酸、2,3-二氯丁烷等分子中含有两个相同手性碳原子。二氯丁烷等分子中含有两个相同手性碳原子。同上讨论，酒石酸也能够写出四种对映异构体同上讨论，酒石酸也能够写出四种对映异构体2R3R2S3R2S3S2R3S第50页 （1）与与（2）为为对对映映体体，（3）与与（4）为为同同一一物物质质，因因将将（3）在在纸纸平平面面旋旋转转180即即为为（4）；（1）与与（3）、（2）与与（3）均均为为非非对对映映体体。所所以以，含含两两个个相相同同手手性性碳碳原原子子化化合合物物只只有有三三个个立立体体异异构构体体，少于少于2 n个。个。第51页 从从内内消消旋旋酒酒石石酸酸能能够够看看出出，含含两两个个手手性性碳碳原原子子化化合合物物，分分子子不不一一定定是是手手性性，故故不不能能说说含含手手性性碳碳原原子分子一定有手性！子分子一定有手性！内消旋体与外消旋体异同内消旋体与外消旋体异同 相同点：都无旋光性相同点：都无旋光性 不不一一样样点点：内内消消旋旋体体是是纯纯净净物物；外外消消旋旋体体是是两两个个对对映映 体等物质量混合物，可拆分开来。体等物质量混合物，可拆分开来。第52页 在在立立体体化化学学中中，含含有有多多个个手手性性碳碳原原子子立立体体异异构构体体中中，只只有有一一个个手手性性碳碳原原子子构构型型不不相相同同，其其余构型都相同非对映体余构型都相同非对映体.例例1：内内消消旋旋酒酒石石酸酸与与有有旋旋光光性性酒酒石石酸酸只只有有一一个个碳碳原原子子构型不相同，所以它们是差向异构体：构型不相同，所以它们是差向异构体：I II III IV(2R,3R)(2S,3S)(2R,3S)(2S,3R)内消旋内消旋 差向异构体差向异构体第53页(I)和和(II)、(I)和和(III)、(I)和和(IV)也都是也都是差向异差向异构体构体2R3R4R2R3R4S2R3S4R2S3R4R第54页 外外消消旋旋体体是是由由一一对对对对映映体体等等量量混混合合而而成成，对对映映体体除除旋旋光方向外，其它物理性质均相同。光方向外，其它物理性质均相同。用用普普通通物物理理方方法法（分分馏馏、分分步步结结晶晶等等）不不能能把把一一对对对对映体分离开来。必须用特殊方法。映体分离开来。必须用特殊方法。拆分拆分将外消旋体分离成旋光体过程。将外消旋体分离成旋光体过程。拆分方法普通有以下几个拆分方法普通有以下几个：（1）机机械械拆拆分分法法：利利用用外外消消旋旋体体中中对对映映体体结结晶晶形形态态上上差差异异，借借肉肉眼眼直直接接识识别别，或或经经过过放放大大镜镜进进行行识识别别，而而把把两种结晶体挑捡分开。两种结晶体挑捡分开。(当前极少用当前极少用)（2）微微生生物物拆拆分分法法：利利用用一一些些微微生生物物或或它它们们所所产产生生酶酶，对对映体中一个异构体有选择分解作用。对对映体中一个异构体有选择分解作用。8.6 外消旋体拆分外消旋体拆分第55页（3）用用某某种种旋旋光光性性物物质质作作为为吸吸附附剂剂，使使之之选选择择性性地地吸吸附附外外消消旋旋体体中中一一个个异异构构体体（形成两个非对映吸附物）。（形成两个非对映吸附物）。（4）（晶晶种种结结晶晶法法）：在在外外消消旋旋体体过过饱饱和和溶溶液液中中，加加入入一一定定量量一一个个旋旋光光体体纯纯晶晶体体作作为为晶晶种种，于于是是溶溶液液中中该该旋旋光光体体含含量量多多，在在晶晶种种诱诱导导下优先结晶析出。下优先结晶析出。（5）将将外外消消旋旋体体与与旋旋光光性性物物质质作作用用，得得到到非非对对映映体体混混合合物物，依依据据非非对对映映体体不不一一样样物物理理性性质，用普通分离方法将它们分离。如酸：质，用普通分离方法将它们分离。如酸：选择吸附拆分法：选择吸附拆分法：诱导结晶拆分法诱导结晶拆分法化学拆分法：化学拆分法：第56页 拆分酸时拆分酸时，惯用旋光性碱主要是生物碱，如：（，惯用旋光性碱主要是生物碱，如：（-）-奎奎宁、（宁、（-）-马钱子碱、（马钱子碱、（-）-番木鳖碱；番木鳖碱；拆分碱时拆分碱时，惯用旋光性酸是酒石酸、樟脑，惯用旋光性酸是酒石酸、樟脑-磺酸等。磺酸等。对于酸，拆分步骤可用以下通式表示：对于酸，拆分步骤可用以下通式表示：第57页经过化学反应经过化学反应,能够在非手性分子中形成手性碳原子能够在非手性分子中形成手性碳原子:例例1:烷烃氯化烷烃氯化例例2:丙酮酸还原丙酮酸还原2-氯丁烷氯丁烷2-羟基丙酸羟基丙酸 这两个反应产物并不含有旋光性。这两个反应产物并不含有旋光性。外消旋体。外消旋体。8.7 手性合成手性合成第58页 由非手性分子合成手性分子时，产物是外消旋体。由非手性分子合成手性分子时，产物是外消旋体。若若在在反反应应时时存存在在某某种种手手性性条条件件，则则新新手手性性碳碳原原子子形形成成时时，两两种种构构型型生生成成机机会会不不一一定定相相等等（对对映映体体之之一一含含量量稍多些）。稍多些）。这种不经过拆分直接合成出含有旋光性物质这种不经过拆分直接合成出含有旋光性物质方法，叫方法，叫手性合成手性合成（或（或不对称合成不对称合成）。）。第59页例例：-酮酮酸酸直直接接还还原原，只只能能得得到到外外消消旋旋-羟羟基基酸酸；若若将将酮酮酸酸先先与与旋旋光光性性醇醇作作用用，生生成成旋旋光光性性酮酮酸酸酯酯后后再再还还原，最终水解，则得到含有旋光性羟基酸：原，最终水解，则得到含有旋光性羟基酸：在手性基团影响下，新手性碳原子两种构型生成机会不是在手性基团影响下，新手性碳原子两种构型生成机会不是均等。而是左旋体含量多于右旋体混合物。均等。而是左旋体含量多于右旋体混合物。第60页补例补例1互为镜像互为镜像对称结构对称结构两个进攻方向两个进攻方向产物不样！产物不样！第61页 环环烷烷烃烃只只要要在在环环上上有有两两个个碳碳原原子子各各连连有有一一个个取取代代基基,就就有有顺顺反反异异构构。如如环环上上有有手手性性碳碳原原子子,则则有有对对映映异异构构现现象象；可把环看成是平面多边形，其结果与实际情况一致。可把环看成是平面多边形，其结果与实际情况一致。看要考查碳原子所在环：看要考查碳原子所在环：左右是否含有对称性，若无对称性左右是否含有对称性，若无对称性则相当于两个不一样官能团，则该则相当于两个不一样官能团，则该碳原子是手性碳原子。碳原子是手性碳原子。环状化合物手性碳原子判断：环状化合物手性碳原子判断：薄荷醇平面式薄荷醇平面式有环状化合物虽有手性碳原子，但有环状化合物虽有手性碳原子，但分子可能是非手性！（如内消旋体）分子可能是非手性！（如内消旋体）几个几个*？几？几个光学异个光学异构体构体?8个个8.8 环状化合物立体异构环状化合物立体异构第62页1.环丙烷衍生物环丙烷衍生物2.环丁烷衍生物环丁烷衍生物简便判断法：简便判断法：把环看成平面结构，找对称面和对称中心，若二把环看成平面结构，找对称面和对称中心，若二者都没有，则有对映异构体！者都没有，则有对映异构体！第63页1 1、环丙烷：、环丙烷：1,2-二氯环丙烷二氯环丙烷无无 有有注：以下注：以下H H原子省略！原子省略！第64页1 1、环丁烷：、环丁烷：(1,2-位位)邻位邻位(1,3-位位)间位间位第65页例例1：2-羟甲基环丙烷羟甲基环丙烷-1-羧酸（四种立体异构体）羧酸（四种立体异构体）对映体对映体对映体对映体第66页例例2：将将2-羟甲基环丙烷羟甲基环丙烷-1-羧酸氧化成环丙烷二羧羧酸氧化成环丙烷二羧酸，（三种立体异构体，有一个内消旋体）。酸，（三种立体异构体，有一个内消旋体）。(II)和和(III)是一对对映体是一对对映体,(I)和和(II)或或(III)是非对映是非对映体体.对映体对映体内消旋体内消旋体第67页例例3:二元取代环丁烷立体异构数目与取代基位置相关二元取代环丁烷立体异构数目与取代基位置相关:环丁烷环丁烷-1,3-二羧酸二羧酸 环丁烷环丁烷-1,2-二羧酸二羧酸第68页