立体化学基础手性分子hgw省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第五章第五章 立体化学基础立体化学基础第一节第一节 手性分子和对映体手性分子和对映体 第二节第二节 费歇尔投影式费歇尔投影式 第三节第三节 旋光性旋光性 第四节第四节 构型标识法构型标识法 第五节第五节 外消旋体外消旋体 第六节第六节 非对映体和内消旋化合物非对映体和内消旋化合物 第七节第七节 无手性碳原子对映体无手性碳原子对映体第八节第八节 外消旋体拆分外消旋体拆分 1邓健 制作 吕以仙 审校第1页 对对映映异异构构又又叫叫光光学学异异构构或或旋旋光光异异构构。它它是一类与物质旋光性质相关立体异构是一类与物质旋光性质相关立体异构。第五章 立体化学基础：手性分子 第一节 手性分子和对映体(一、手性)上页上页下页下页首页首页顺顺反反异异构构旋旋光光异异构构（对对映映异异构构，光光学学异异构构）ConstitutionalisomerStereoisomer2人民卫生电子音像出版社第2页从动物肌肉中提取出乳酸和糖发酵所从动物肌肉中提取出乳酸和糖发酵所得乳酸，含有相同结构式得乳酸，含有相同结构式CH3CH(OH)COOH。但前者能使平面偏振光。但前者能使平面偏振光向右向右旋旋转，叫做右旋乳酸；后者却能使平面偏振转，叫做右旋乳酸；后者却能使平面偏振光光向左向左旋转，叫做左旋乳酸。旋转，叫做左旋乳酸。L-()-乳酸乳酸D-()-乳酸乳酸 3设计与制作 邓 健 吕以仙第3页第五章 立体化学基础 第三节 旋光性(一、偏振光和旋光性)第三节第三节 旋光性旋光性 一、偏振光和旋光性一、偏振光和旋光性上页上页下页下页首页首页光波振动方向与光束前进方向关系示意图光波振动方向与光束前进方向关系示意图普通光普通光平面偏振光：平面偏振光：经过经过Nicol棱镜，仅在棱镜，仅在一个平面上振动光。一个平面上振动光。4邓健 制作 吕以仙 审校第4页第五章 立体化学基础 第三节 旋光性(一、偏振光和旋光性)上页上页下页下页首页首页化合物能使偏振光偏振面旋转性能称为化合物能使偏振光偏振面旋转性能称为旋光性旋光性(opticalactivity)。二、旋光度与比旋光度二、旋光度与比旋光度（一）旋光度（一）旋光度通惯用通惯用旋光仪旋光仪测定物质旋光性，偏振面被测定物质旋光性，偏振面被旋光性化合物所旋转角度称为旋光度旋光性化合物所旋转角度称为旋光度,用用 表示表示。5人民卫生电子音像出版社第5页旋光仪结构旋光仪结构能使平面偏振光向右旋转能使平面偏振光向右旋转(顺时针方向顺时针方向)物质叫做右旋物质叫做右旋体，用符号体，用符号()或或d表示；能使平面偏振光向左旋转表示；能使平面偏振光向左旋转(逆时针逆时针方向方向)物质叫做左旋体，用符号物质叫做左旋体，用符号()或或l表示。表示。6邓健 制作 吕以仙 审校第6页（二）比旋光度（二）比旋光度(specificrotation)为了使一个化合物旋光度成为特征物理为了使一个化合物旋光度成为特征物理常数，通惯用常数，通惯用1dm长旋光管，待测物质浓度为长旋光管，待测物质浓度为1g/ml，用波长为，用波长为589nm钠光钠光(D线线)条件下，所条件下，所测得旋光度，称为测得旋光度，称为比旋光度比旋光度。t:测定时温度测定时温度(C)D:钠光钠光D线，波长线，波长589nm:试验观察旋光值试验观察旋光值()l:旋光管长度旋光管长度(dm)C:溶液浓度溶液浓度(g/ml),(纯液体用密度纯液体用密度g/cm3)第五章 立体化学基础 第三节 旋光性(二、旋光度与比旋光度)上页上页下页下页首页首页7人民卫生电子音像出版社第7页例题：例题：例题：例题：将胆固醇样品将胆固醇样品260mg溶于溶于5ml氯仿中氯仿中,然后将其然后将其装满装满5厘米长旋光管厘米长旋光管,在室温（在室温（20）经过偏振钠光测）经过偏振钠光测得旋光度为得旋光度为-2.5,计算胆固醇比旋光度。计算胆固醇比旋光度。答：胆固醇比旋光度为答：胆固醇比旋光度为96(氯仿氯仿)。=96文件中通惯用以下格式报导一个旋光性化合物比旋光度值：文件中通惯用以下格式报导一个旋光性化合物比旋光度值：D20=+98.3o(c0.05,CH3OH)第五章 立体化学基础 第三节 旋光性(二、旋光度与比旋光度)上页上页下页下页首页首页8邓健 制作 吕以仙 审校第8页第一节第一节 手性分子和对映体手性分子和对映体 一、手一、手 性性 观察自己双手观察自己双手,左手与右手有什么联络和区分？左手与右手有什么联络和区分？第五章 立体化学基础：手性分子 第一节 手性分子和对映体(一、手性)上页上页下页下页首页首页左右手互为镜像与实物关系左右手互为镜像与实物关系(称为称为对映关对映关系系)，彼此又不能重合现象称为，彼此又不能重合现象称为手性手性。9邓健 制作 吕以仙 审校第9页二、手性分子和对映体二、手性分子和对映体 任何物体都有它镜像，一个有机分子也会有它镜像。任何物体都有它镜像，一个有机分子也会有它镜像。若实物与其镜像能够完全重合，则实物若实物与其镜像能够完全重合，则实物与镜像所代表两个分子为同一个分子与镜像所代表两个分子为同一个分子。全部基团全部基团都重合都重合丙酸分子丙酸分子没有手性没有手性 第五章 立体化学基础 第一节 手性分子和对映体(二、手性分子和对映体)上页上页下页下页首页首页10人民卫生电子音像出版社第10页但有些分子如乳酸但有些分子如乳酸,两个互为实物与镜像关系分子不能重合。两个互为实物与镜像关系分子不能重合。不不能能与与其其镜镜像像重重合合分分子子称称为为手手手手性性性性分分分分子子子子(chiralmolecule)。它它们们是是彼彼此此成成镜镜像像关关系系，又又不不能能重重合合一一对对立立体体异异构构体体，互互称称 为为 对对对对 映映映映 异异异异 构构构构 体体体体(enantiomer)。第五章 立体化学基础 第一节 手性分子和对映体(二、手性分子和对映体)上页上页下页下页首页首页一对对映体比旋光度大小相等，方向相反一对对映体比旋光度大小相等，方向相反。11邓健 制作 吕以仙 审校第11页物质产生旋光性根本原因是分子手性物质产生旋光性根本原因是分子手性，即，即任何任何一个含有旋光性分子必定是手性分子一个含有旋光性分子必定是手性分子。手性分子通常必定产生旋光性，但也有极少数手性分子通常必定产生旋光性，但也有极少数手性分子没有或旋光活性很小，或者在一些波长光手性分子没有或旋光活性很小，或者在一些波长光段不表现出旋光性。段不表现出旋光性。手性分子结构特点是分子内部无对称原因。分手性分子结构特点是分子内部无对称原因。分子内部存在对称原因，该分子必定是非手性分子。子内部存在对称原因，该分子必定是非手性分子。对大多数有机化合物来说，对称面、对称中心是对大多数有机化合物来说，对称面、对称中心是最常见对称原因。最常见对称原因。12设计与制作 邓 健 吕以仙第12页对称原因：对称原因：1.对称面对称面 凡有对称面分子，不具旋光性，也没有对映异构体。凡有对称面分子，不具旋光性，也没有对映异构体。13设计与制作 邓 健 吕以仙第13页ClFFHHHHCl对称中心对称中心若分子中有一点若分子中有一点P，经过，经过P点画任何直线，点画任何直线，假如在离假如在离P点等距离直线两端有相同原子或基团，则点等距离直线两端有相同原子或基团，则点点P称为分子称为分子对称中心对称中心。含有对称中心化合物和它镜象能够重合，含有对称中心化合物和它镜象能够重合，所以不含有手性所以不含有手性.P14设计与制作 邓 健 吕以仙第14页普通地说普通地说，物质分子凡在结构上含有，物质分子凡在结构上含有对称面或对称中心，就不含有手性，也就对称面或对称中心，就不含有手性，也就没有旋光性。没有旋光性。反之，同时不含有对称面和反之，同时不含有对称面和对称中心分子就有手性和旋光性。对称中心分子就有手性和旋光性。15设计与制作 邓 健 吕以仙第15页有有机机化化合合物物分分子子含含有有手手性性最最常常见见情情况况是是存存在在手手性性碳碳原原子子。手手性性碳碳原原子子是是指指与与4个个不不相相同同原原子子或或原原子子团相连碳原子团相连碳原子，惯用，惯用“*”号标出。如：号标出。如：必须指出是：必须指出是：1.有手性碳原子分子并不一定是手性分子。有手性碳原子分子并不一定是手性分子。2.没有手性碳原子分子并不一定不是手性分子。没有手性碳原子分子并不一定不是手性分子。3.一一个个分分子子中中只只有有一一个个手手性性碳碳原原子子时时，则则它它一一定定是是手性分子。手性分子。4.手性碳原子是判断分子是否手性主要依据。手性碳原子是判断分子是否手性主要依据。16设计与制作 邓 健 吕以仙第16页问题：问题：以下化合物哪些含手性碳原子以下化合物哪些含手性碳原子以下化合物哪些含手性碳原子以下化合物哪些含手性碳原子？4.5.1.CH2Cl22.CHCl33.CH3CHClCH2CH36.7.8.第五章 立体化学基础 第一节 手性分子和对映体(二、手性分子和对映体)上页上页下页下页首页首页17邓健 制作 吕以仙 审校第17页四、判断手性方法四、判断手性方法 第五章 立体化学基础 第一节 手性分子和对映体(四、判断对映体方法)1.最直接方法是建造一个分子及其镜像模型。假如最直接方法是建造一个分子及其镜像模型。假如二者能重合，说明分子无手性，没有对映异构现象；假二者能重合，说明分子无手性，没有对映异构现象；假如二者不能重合，则为手性分子，有对映异构如二者不能重合，则为手性分子，有对映异构 现象，现象，存在对映体。存在对映体。2.考查分子有没有考查分子有没有对称现象（对称面和对称中心）对称现象（对称面和对称中心）。假如分子有对称现象，则该分子与其镜像就能重合，没假如分子有对称现象，则该分子与其镜像就能重合，没有手性。有手性。3.大多数情况下，可依据分子中是否存在大多数情况下，可依据分子中是否存在手性碳手性碳原子原子(或手性中心或手性中心)来判断分子是否有手性。来判断分子是否有手性。上页上页下页下页首页首页18人民卫生电子音像出版社第18页问题：问题：以下化合物是否存在对映异构体以下化合物是否存在对映异构体以下化合物是否存在对映异构体以下化合物是否存在对映异构体？第五章 立体化学基础 第一节 手性分子和对映体(四、判断手性方法)上页上页下页下页首页首页19邓健 制作 吕以仙 审校第19页第五章 立体化学基础 第二节 费歇尔投影式 第二节第二节 费歇尔投影式费歇尔投影式 对映异构体结构能够用模型、透视式对映异构体结构能够用模型、透视式(立立体结构式体结构式)或费歇尔或费歇尔(Fischer)投影式表示。投影式表示。(一一)三维模型三维模型 上页上页下页下页首页首页20人民卫生电子音像出版社第20页(二二)立体结构式立体结构式 第五章 立体化学基础 第二节 费歇尔投影式 上页上页下页下页首页首页21邓健 制作 吕以仙 审校第21页(三三)费歇尔费歇尔投影式投影式u写写Fischer投影式关键点：投影式关键点：(1)水平线和垂直线交叉点代表手性碳，位于纸平面上。水平线和垂直线交叉点代表手性碳，位于纸平面上。(2)连于手性碳横键代表朝向纸平面前方键。连于手性碳横键代表朝向纸平面前方键。(3)连于手性碳竖键代表朝向纸平面后方键。连于手性碳竖键代表朝向纸平面后方键。横前横前横前横前竖后竖后竖后竖后第五章 立体化学基础 第二节 费歇尔投影式 上页上页下页下页首页首页22人民卫生电子音像出版社第22页在符合在符合“横前竖后横前竖后横前竖后横前竖后”规则前提下规则前提下,亦可得到不一样亦可得到不一样Fischer投影式。投影式。第五章 立体化学基础 第二节 费歇尔投影式 上页上页下页下页首页首页严严严严格格格格FischerFischer投投投投影影影影式式式式：普普通通将将主主链链放放在在竖竖直直线线上上，把把命名时编号最小碳原子放在上端命名时编号最小碳原子放在上端(主链下行主链下行主链下行主链下行)。23邓健 制作 吕以仙 审校第23页可用以下方法判断不一样可用以下方法判断不一样Fischer投影投影式是否表示相同构型化合物。式是否表示相同构型化合物。(1)Fischer式式平移平移或或纸平面内旋转纸平面内旋转180，其构型不变。其构型不变。但但Fischer式不能离开纸面翻转式不能离开纸面翻转或沿纸面旋转或沿纸面旋转90(或或270)。(2)Fischer式中式中同一个手性碳同一个手性碳上所连原子上所连原子或基团或基团两两交换偶数次，其构型不变两两交换偶数次，其构型不变。第五章 立体化学基础 第二节 费歇尔投影式 上页上页下页下页首页首页24邓健 制作 吕以仙 审校第24页同一个异构体能够用几个不一样方法表示同一个异构体能够用几个不一样方法表示其立体结构。如：其立体结构。如：2R,3S-2,3,4-三羟基丁醛：三羟基丁醛：Fischer投影式投影式 立体结构式立体结构式锯架式锯架式Newman投影式投影式第五章 立体化学基础 第二节 费歇尔投影式 上页上页下页下页首页首页25人民卫生电子音像出版社第25页第五章 立体化学基础 第二节 费歇尔投影式 上页上页下页下页首页首页26人民卫生电子音像出版社第26页第五章 立体化学基础 第四节 构型标识法 (D/L构型标识法)第四节第四节 构型标识法构型标识法 构型是指一个特定立体异构分子中原子或基团在构型是指一个特定立体异构分子中原子或基团在空间排列方式。对映异构体构型普通指手性中心所连空间排列方式。对映异构体构型普通指手性中心所连四个不一样原子或原子团在空间排列次序。四个不一样原子或原子团在空间排列次序。一、一、D/L构型标识法构型标识法相对构型相对构型上页上页下页下页首页首页以以甘甘油油醛醛为为标标准准，人人为为要要求求：严严格格费费歇歇尔尔投投影影式式中羟基在碳链右边为中羟基在碳链右边为D型，它对映体为型，它对映体为L型。型。D-()-甘油醛甘油醛L-()-甘油醛甘油醛()()27人民卫生电子音像出版社第27页以甘油醛为基础以甘油醛为基础,经过化学方法合成其它化合物经过化学方法合成其它化合物,假如与假如与手性原子相连键没有断裂手性原子相连键没有断裂,则仍保持甘油醛原有构型。则仍保持甘油醛原有构型。第五章 立体化学基础 第四节 构型标识法 (D/L构型标识法)上页上页下页下页首页首页D-()-甘油醛甘油醛D-()-甘油酸甘油酸D-()-乳酸乳酸D-()-乳酸乳酸L-()-乳酸乳酸这种人为要求构型，叫做这种人为要求构型，叫做相对构型相对构型。旋光性化合物旋光方向与构型之间没有固定关系。旋光性化合物旋光方向与构型之间没有固定关系。D-L构构型型表表示示方方法法中中，费费歇歇尔尔投投影影式式必必需需是是严严格格,假假如如投影式不符合这么要求，应按前述两种方法加以调整。投影式不符合这么要求，应按前述两种方法加以调整。D-L构型表示法有一定不足。构型表示法有一定不足。28邓健 制作 吕以仙 审校第28页二、二、R/S构型标识法构型标识法绝对构型绝对构型第五章 立体化学基础 第四节 构型标识法 (R/S构型标识法)上页上页下页下页首页首页依依据据基基团团次次序序规规则则，确确定定与与手手性性碳碳原原子子相相连连4个个基基团团优优先先次次序序大大小小，假假设设次次序序为为abcd。将将优优先先次次序序最最小小基基团团d处处于于眼眼睛睛对对面面最最远远位位置置上上，然然后后再再看看abc排排列列次次序序，如如顺顺时时针针方方向向定定为为R构构型型(拉拉丁丁文文Rectus缩缩写写)，假假若若abc是是逆逆时时针针方方向则定为向则定为S构型构型(拉丁文拉丁文Sinister缩写缩写).R构型构型S构型构型(abc顺时针顺时针)(abc逆时针逆时针)R-S命名法命名法R-S构型法标识时，无须调整费歇尔投影式为严格。构型法标识时，无须调整费歇尔投影式为严格。29人民卫生电子音像出版社第29页第五章 立体化学基础 第四节 构型标识法 (R/S构型标识法)上页上页下页下页首页首页下面介绍将下面介绍将Fischer投影式和投影式和R-S构型联络起来简单方法。构型联络起来简单方法。(1)小横反小横反。(2)小竖同小竖同。(基团次序基团次序为为abcd)S S R S30邓健 制作 吕以仙 审校第30页第五章 立体化学基础 第四节 构型标识法 (R/S构型标识法)上页上页下页下页首页首页nR-S标标识识法法应应用用较较广广泛泛，当当分分子子中中含含有有多多个个手手性性碳碳原原子子时时，它它能能标标识识出出每每一一个个手手性性碳碳原原子子构型。构型。n当当前前D-L构构型型标标识识法法仍仍在在使使用用，尤尤其其是是糖糖类类化合物和氨基酸。化合物和氨基酸。nD/L与与R/S无对应关系无对应关系n不不论论是是D/L还还是是R/S标标识识方方法法，都都不不能能经经过其标识构型来判断旋光方向。过其标识构型来判断旋光方向。31人民卫生电子音像出版社第31页名名称称熔点熔点 CpKa溶解度溶解度(g/100mLH2O)D-(+)-乳酸乳酸L-(-)-乳酸乳酸()-乳酸乳酸262618+3.8-3.803.763.763.76 第五节第五节 外消旋体外消旋体 第五章 立体化学基础 第五节 外消旋体 一对对映体等量混合物称为一对对映体等量混合物称为外消旋体外消旋体(racemicmixture或或racemate)。通惯用。通惯用()或或dl表示。表示。外消旋体是混合物外消旋体是混合物。一对对映体含有相同熔点、沸点、密度、一对对映体含有相同熔点、沸点、密度、pKa,二者二者比旋光度大小相等，方向相反比旋光度大小相等，方向相反。外消旋体物理性质与单外消旋体物理性质与单一对映体有些不一样，它不含有旋光性，熔点、密度和一对映体有些不一样，它不含有旋光性，熔点、密度和溶解度等常有差异。但沸点与纯对映体相同。溶解度等常有差异。但沸点与纯对映体相同。上页上页下页下页首页首页32邓健 制作 吕以仙 审校第32页第六节第六节 非对映体和内消旋化合物非对映体和内消旋化合物 第五章 立体化学基础 第六节 非对映体和内消旋化合物 一、非对映体一、非对映体含有含有nn个不相同手性碳原子化合物个不相同手性碳原子化合物,其光学异构体其光学异构体数目是数目是2 2nn个！如个！如2,3-二氯丁醛有二氯丁醛有4个光学异构体。个光学异构体。(a)(b)(c)(d)2S,3R2R,3S2S,3S2R,3R上页上页下页下页首页首页33人民卫生电子音像出版社第33页(a)(b)(c)(d)(a)和和(c)是彼此不成镜像关系光学异构体是彼此不成镜像关系光学异构体,叫作叫作非非对映体对映体(diastereomers);一样一样,(a)和和(d)之间也是非之间也是非对映体。对映体。彼此不成镜像关系立体异构体叫非对映体彼此不成镜像关系立体异构体叫非对映体。非对映体含有不一样物理性质。如沸点、非对映体含有不一样物理性质。如沸点、溶解度、旋光性等都不相同。溶解度、旋光性等都不相同。第五章 立体化学基础 第六节 非对映体和内消旋化合物 上页上页下页下页首页首页34邓健 制作 吕以仙 审校第34页二二、内消旋化合物内消旋化合物酒石酸分子中有酒石酸分子中有2个相同手性碳。假如按照个相同手性碳。假如按照2n规则规则,可有可有4个立体异构体。但实际上酒石酸分子只有个立体异构体。但实际上酒石酸分子只有3个立体异构体。个立体异构体。(a)(b)(c)(d)(a)和和(b)是对映体是对映体(a)和和(c)是非对映是非对映体体(b)与与(c)是非对映是非对映体体2R 3R 2S 3S 2R 3S 2S 3R 第五章 立体化学基础 第六节 非对映体和内消旋化合物 上页上页下页下页首页首页35人民卫生电子音像出版社第35页(a)(b)(c)(d)将将(d)在纸平面上旋转在纸平面上旋转180，就和，就和(c)完全相同。完全相同。象象(c)(c)这这种种构构型型分分子子,即即使使有有两两个个手手性性中中心心,但但作作为为分分子子整整体体来来说说是是非非手手性性。(c)(c)称称为为内内内内消消消消旋旋旋旋化合物化合物化合物化合物(mesocompound)，用符号，用符号m或或meso表示。表示。内消旋化合物是内消旋化合物是纯净物纯净物，不含有旋光性。，不含有旋光性。第五章 立体化学基础 第六节 非对映体和内消旋化合物 上页上页下页下页首页首页36邓健 制作 吕以仙 审校第36页熔点（熔点（）溶解度溶解度(g/100mLH2O)()-酒石酸酒石酸170139.0-12()-酒石酸酒石酸170139.0+12 内消旋酒石酸内消旋酒石酸140125.00()-酒石酸酒石酸20620.00 因为内消旋体存在，酒石酸只有三种立体异因为内消旋体存在，酒石酸只有三种立体异构体构体,其数目少于按照其数目少于按照2n规则所预测数目。规则所预测数目。酒石酸立体异构体物理性质酒石酸立体异构体物理性质第五章 立体化学基础 第六节 非对映体和内消旋化合物 上页上页下页下页首页首页37邓健 制作 吕以仙 审校第37页问题：问题：(1)用用Fischer投投影影式式写写出出2,3,4-三三羟羟基基丁丁醛醛全全部部光光学学异异构构体体，并并指指出出各各异异构构体体之之间间关关系系（对对映映体体、非对映体或内消旋体？）非对映体或内消旋体？）(2)将将()、(+)和和内内消消旋旋酒酒石石酸酸三三者者等等量量混混合合物物进进行行分分步步结结晶晶，可可得得到到两两部部分分均均无无旋旋光光性性结结晶晶。是哪两部分是哪两部分?第五章 立体化学基础 第六节 非对映体和内消旋化合物 上页上页下页下页首页首页38人民卫生电子音像出版社第38页第七节第七节 无手性碳原子对映体无手性碳原子对映体 第五章 立体化学基础 第七节 无手性碳原子对映体 大大多多数数含含有有旋旋光光性性化化合合物物分分子子内内都都存存在在手手性性碳碳原原子子。但但还还有有一一些些化化合合物物虽虽无无手手性性碳碳，就就整整个个分分子子而而言言却却包包含含手手性性原原因，使它与其镜像不能重合。这类分子也是手性分子。因，使它与其镜像不能重合。这类分子也是手性分子。1.单键旋转受阻联苯型化合物单键旋转受阻联苯型化合物一对对映体一对对映体上页上页下页下页首页首页39邓健 制作 吕以仙 审校第39页2.丙二烯型化合物丙二烯型化合物当当AB时，时，I和和II互为镜像。彼此不能互为镜像。彼此不能重合重合,为一对对映体。为一对对映体。1,3-二氯丙二烯之所以含有手性二氯丙二烯之所以含有手性,是因为分子二是因为分子二分之一与另二分之一相互垂直。分之一与另二分之一相互垂直。(+)-1,3-二氯丙二烯二氯丙二烯(-)-1,3-二氯丙二烯二氯丙二烯第五章 立体化学基础 第七节 无手性碳原子对映体 上页上页下页下页首页首页40人民卫生电子音像出版社第40页*3.螺苯型化合物螺苯型化合物()-6-螺苯(+)-6-螺苯 已已拆拆分分出出六六螺螺旋旋环环烃烃一一对对对对映映体体。并并已合成了九螺旋环烃及十二螺旋环烃。已合成了九螺旋环烃及十二螺旋环烃。第五章 立体化学基础 第七节 无手性碳原子对映体 上页上页下页下页首页首页41邓健 制作 吕以仙 审校第41页问题：问题：以下哪些化合物为手性分子以下哪些化合物为手性分子以下哪些化合物为手性分子以下哪些化合物为手性分子？2,7-2,7-二氯螺二氯螺二氯螺二氯螺3.53.5壬烷壬烷壬烷壬烷1-1-亚乙基亚乙基亚乙基亚乙基-4-4-氯环己烷氯环己烷氯环己烷氯环己烷2,3-戊二烯戊二烯1,2-丁二烯丁二烯第五章 立体化学基础 第七节 无手性碳原子对映体 上页上页下页下页首页首页42人民卫生电子音像出版社第42页1）物理性质物理性质 对对映映体体：旋旋光光方方向向不不一一样样，其其它它物物理理性性质质（熔熔点点、沸沸点点、溶溶解解度度、电电离离常常数数等等）相相同同。非非对对映映体体：物物理理性性质质不不一一样样，包包含含旋旋光光性性（旋旋光光方方向向可可相相同同可可不不一一样样，内内消消旋旋体体则则无无旋旋光光性性）。非非对对映映体体之之间间可可采采取取分分步步结结晶晶、分分馏馏等等伎伎俩俩进进行行分分离。离。2）化化学学性性质质 对对映映体体：与与非非手手性性试试剂剂反反应应时时化化学学性性质质相相同同，反反应应速速度度也也相相同同；若若与与手手性性试试剂剂反反应应，化化学学性性质质相相同同，但但反反应应速速度度有有差差异异。非非对对映映体体：官官能能团团相相同同，化化学学性性质质相相同同，但但反反应应速速度度存存在在差差异异。尤其是酶催化反应，差异更大。尤其是酶催化反应，差异更大。对映异构体性质对映异构体性质43设计与制作 邓 健 吕以仙第43页 手手性性分分子子立立体体结结构构与与受受体体立立体体结结构构(受受体体靶靶位位)有有互互补补关关系系时时，其其活活性性部部位位才才能能进进入入受受体体靶靶位位，产产生生应应有有生生理理作作用用。而而一一对对对对映映体体只只有有其其中中一一个个适适合合进进入入一一个特定受体靶位，产生生理效应。个特定受体靶位，产生生理效应。对映体和非对映体生物学性质往往大不相同。对映体和非对映体生物学性质往往大不相同。如：如：(1R,2R)-(-)-(1R,2R)-(-)-氯霉素有效，而其它氯霉素有效，而其它对映体几对映体几乎无效，它们抗菌活性为乎无效，它们抗菌活性为100:0.4100:0.4。(+)-(+)-多巴无生理效应；而多巴无生理效应；而(-)-(-)-多巴可抗帕金森病多巴可抗帕金森病 3）生物学性质生物学性质44设计与制作 邓 健 吕以仙第44页手性分子与手性生物受体之间相互作用手性分子与手性生物受体之间相互作用 a.a.对映体构型完全适合与受体靶位作用对映体构型完全适合与受体靶位作用b.b.对映体不能适当地进入相同受体靶位对映体不能适当地进入相同受体靶位45设计与制作 邓 健 吕以仙第45页第八节第八节 外消旋体拆分外消旋体拆分第五章 立体化学基础 第八节 外消旋体拆分 l立体异构体倘若是非对映体关系立体异构体倘若是非对映体关系,能够经能够经过分步结晶或者蒸馏方法分离过分步结晶或者蒸馏方法分离,因为非对映因为非对映体含有不一样物理性质。体含有不一样物理性质。l一对对映体间除了比旋光度值相等一对对映体间除了比旋光度值相等,旋光方向旋光方向相反外相反外,其它物理和化学性质相同。所以不能构想其它物理和化学性质相同。所以不能构想经过蒸馏或分步结晶方法拆分外消旋混合物。经过蒸馏或分步结晶方法拆分外消旋混合物。l最惯用化学拆分法是把一对对映体设法转最惯用化学拆分法是把一对对映体设法转变为非对映体。再用分步结晶方法或蒸馏方法变为非对映体。再用分步结晶方法或蒸馏方法分开。分开。上页上页下页下页首页首页46邓健 制作 吕以仙 审校第46页通常是利用外消旋酸通常是利用外消旋酸(或碱或碱)与光学纯碱与光学纯碱(或酸或酸)反应反应生成非对映体盐生成非对映体盐,再用分步结晶方法一一分开。再用分步结晶方法一一分开。非对映体 物理方法分离(SS)-盐(RS)-盐 第五章 立体化学基础 第八节 外消旋体拆分 上页上页下页下页首页首页47人民卫生电子音像出版社第47页(R)(R)盐盐(S)(S)盐盐盐盐 CH3NH2(R)(S)仍为一对对映体仍为一对对映体()-乳酸乳酸第五章 立体化学基础 第八节 外消旋体拆分 上页上页下页下页首页首页48邓健 制作 吕以仙 审校第48页()-乳酸乳酸()-奎宁奎宁-(+)-乳酸盐乳酸盐()-奎宁奎宁-()-乳酸盐乳酸盐()-奎宁奎宁 非对映体非对映体非对映体非对映体 第五章 立体化学基础 第八节 外消旋体拆分 上页上页下页下页首页首页49人民卫生电子音像出版社第49页