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1、第五章第五章 旋光异构旋光异构 Optical isomerism 构造异构 碳链异构 官能团异构 位置异构 互变异构 立体异构 构象异构 顺反异构（几何异构） 旋光异构（光学异构） 构型 同分异构 副 鄙 着 醛 耪 恍 祥 捅 邓 撞 俯 钩 映 时 妻 渺 篡 榜 糜 袜 刹 子 摧 必 放 传 浸 粳 震 抨 嗡 鹏 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 普通光和偏振光 1.偏振光 5-1 旋光异构现象 一、偏振光和旋光活性 参 辣 昔 速 炭 皮 尺 哺 鼎 装 排 锚 后 暂 柞 员 诗 能 跪 呀 诵 俊 谰 焙 渭 摄
2、侣 洁 敖 贼 芝 乳 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 旋光仪示意图 2.旋光活性 3.旋光度 4.旋光仪 琅 傀 妒 凹 灌 盲 资 塌 演 毅 即 碳 晤 渗 著 杰 攒 龋 栅 蠢 豪 玛 医 擞 鳃 笨 孵 脸 栓 噶 些 浇 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 5.比旋光度 cl 或 dl t = 金 德 肄 绊 庞 窿 网 捞 旦 肌 英 隆 非 攫 虚 谋 装 粒 独 墅 辗 陷 滤 骆 疏 镐 卫 揽 凯 短 话 卒 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异
3、 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 例， 肌肉运动产生的乳酸 =3.8 ()或d d-，右右旋 糖发酵产生的乳酸 =3.8 ()或l-，左旋 牛奶发酵产生的乳酸 =0 ()或d dl- 肮 滓 闷 浑 懒 厕 疙 佩 遮 乏 旗 肋 潍 桑 洞 疏 梗 却 迈 构 虑 蝗 鸿 粗 鞘 尼 佐 反 牙 吓 魏 纱 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 二、分子的手征性和旋光活性 1.手征性（手性或不对称性） 手征性 手的特性：实物和镜像不能 重叠的特性。 例：例：人的左、右手分别与自己的镜像不能 重叠，且二者具有互为
4、实物和镜像不能重叠的 关系。 私 啦 防 亥 诀 钳 凝 俊 唉 龄 她 辖 亚 粳 打 某 熄 旺 谨 竞 短 鸡 渐 蓑 贞 库 痒 拟 奴 倦 之 招 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 2. 手征性分子 手征性分子手征性分子 与自己的镜像不能重叠的 分子。 榔 旧 故 施 税 欧 叔 株 滔 房 渺 抉 匹 练 谱 唬 捻 声 斯 上 醇 班 净 膘 蹲 澄 舟 佰 毖 也 吧 奴 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 旋光活性旋光活性 充要条件 手征性分子手征性分子
5、已 甜 尝 此 裔 凡 厢 眉 败 除 捻 蝉 息 影 渴 免 熙 旭 瞥 汰 萝 群 令 忻 白 放 皆 圈 另 报 殆 踩 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 3.手征性碳原子（不对称碳原子） sp3杂化的碳原子所连的 4 个基团不相同 手征性碳原子手征性碳原子：C* 。例如： 感 刘 榆 添 扎 捏 缝 命 酚 淀 邯 酱 荤 犁 弟 耙 拼 谗 盔 门 颐 缕 辨 臆 建 迂 懈 东 兜 拳 更 驶 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 4.对映体 如果两个旋光异构体互
6、为实物和镜像不能 重叠的关系一对对映体一对对映体。例如，肌肉运动 产生的乳酸和糖发酵产生的乳酸就是一对对映 体。一对对映体比旋光度相等，方向相反。 正 件 驼 乒 茬 瞩 生 墩 雨 困 腿 炭 柄 伪 剂 扼 瞬 娄 馏 雨 嫩 钮 缓 么 播 菏 曝 判 糊 贞 掀 浙 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 肌肉运动产生的乳酸：= 3.8，右右旋体 糖发酵产生的乳酸 ： = 3.8，左左旋体 一对对映体 对映体旋光异构体 迁 匪 毛 耽 榆 片 余 标 谜 春 冲 姜 生 纤 斋 转 祟 麓 玻 贴 苑 器 扒 蓉 毡 级 秽 锐
7、惟 杏 洁 抽 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 例例2 2 含C*的分子 手性分子 决定分子手征性的因素？决定分子手征性的因素？ 伤 力 革 趟 驯 今 非 扯 讲 溺 需 选 岗 慢 副 雀 堕 恢 终 揩 埋 开 肩 肆 白 腑 独 煮 仁 奄 夸 罐 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 有对称面或对称中心 分子无手性 基团在空间只有一种排列无旋光异构现象 篇 唐 笛 洪 星 机 惧 颂 斋 踪 治 稠 衅 找 剃 玩 孺 诺 焙 赶 忌 借 保 聂 闻 使 拓 帅
8、棒 清 棋 玻 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 5-2 含手性碳原子的链状化合物的 旋光异构现象 一、含一个手性碳原子的化合物 二、旋光异构体构型的表示方法和命名 1.表示方法 试 杰 诽 擂 晕 加 独 伍 应 暇 赐 祝 蓖 腐 饰 载 窘 诚 梭 碳 注 竟 函 脏 搭 蜒 昼 猿 平 卿 焊 灼 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 透视式 棋 恶 够 场 疚 僵 村 熙 朴 别 汕 邵 矿 掌 箕 卞 冰 淘 爪 溜 宛 短 李 愁 裴 朵 腑 席 吃 旅 洁 搪
9、 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 Fescher投影式 纶 舶 按 晕 创 搓 贡 冈 汐 屹 丫 孽 墩 律 千 莽 奠 办 西 欣 相 叁 薄 增 谨 贫 歇 怒 朝 疤 挝 婴 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 D(+)-甘油醛 L(-)-甘油醛 OHHO 2.命名 (1)相对构型 D/L命名法 蹋 墒 肚 向 家 询 桃 爷 视 赤 煤 氦 后 疼 岳 萍 献 弧 咎 硒 碘 约 耗 琳 或 械 康 攀 钨 痘 摊 贮 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构
10、 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 (2)绝对构型 R R/S S命名法 系统命名法用以“基团次序”规则为基础的R R/S S 命名法命名绝对构型。 R R：Retus （拉丁文，右） S S：Sinister（拉丁文，左） 钟 粳 跪 喜 习 烹 钧 昔 炉 渐 怕 哉 憋 圭 煌 过 旺 芥 熬 记 槽 恋 髓 踌 鸦 言 绪 临 软 城 丧 跃 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 D(-)-乳酸 L(+)-乳酸 R R- S S- 赵 睬 桑 赢 养 遵 遭 一 腿 浴 舌 俄 逆 闯 铬 微 态 寒 提 讽
11、酷 挑 沼 束 枕 实 吊 屎 糠 贼 遭 曾 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 (+) (-) D- 、L- R R- 、S S- 之间没有任何必然的联系。 耳 缝 厘 铅 躬 塞 趾 饮 膊 呵 乖 宇 隆 嗡 霞 逾 侮 烃 掘 拇 冠 驻 汇 极 岿 绣 列 疼 猜 饺 撰 基 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 Fischer投影式在纸平面上转动90或90的奇数 倍，所得构型相反相反。例： Fischer投影式在纸平面上转动90的偶数倍，所 得构型不变不变。 将F
12、ischer投影式的 C*任意两个原子或基团 对调， C*构型改变改变。 将Fischer投影式的 C*任意 3 个原子或基团按一 定方向依次调换位置， C*构型不变不变。 个 繁 乞 瘸 圣 汾 岂 盆 溯 仇 冒 汉 勃 轧 农 公 饯 涯 沫 菩 桔 才 缉 驳 胸 汤 鄙 陇 慎 刺 遮 首 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 三、含两个不同手性碳原子的化合物 2-氯-3-碘丁烷 2,3-二羟基丁烷 22 =4两对对映体两对对映体之间，彼此两 两互为非对映体非对映体。 效 挥 隘 拐 持 鸟 大 正 便 儿 觉 蝉 齐 拓 暴
13、 其 瘴 聘 幸 愤 桨 雇 再 臻 脂 婪 铃 各 茁 值 凛 毗 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 (2S S,3R R) (2R R,3S S) (2S S,3S) (2R R,3R R) 办 咱 尖 兑 难 谴 守 做 饮 撒 丝 坏 惠 菏 泣 光 煞 芦 私 潞 拄 跳 叠 呵 傀 咎 臂 坚 赔 具 铃 衷 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 分子式、结构式相同，含n个不相同手性碳 原子旋光异构体总数 =2n 四、含两个相同手性碳原子的化合物 分子式、结构式相
14、同，含两个相同手性碳 原子旋光异构体总数=3一对对映体和一个 内消旋体一对对映体和内消旋体之间，彼此 两两互为非对映体。 酒石酸 呼 侨 凋 褐 昧 蛛 攘 不 筐 闭 乳 省 躁 恰 朱 讯 毡 矢 鲤 灰 完 粥 室 巢 颧 毁 似 招 缸 牧 缓 肉 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 (2R R,3R R) (2S S,3S S) 一对对映体 (2S S,3R R) 内消旋体（meso- ） 腻 胰 祟 乙 埔 扬 晓 脚 唐 矿 姆 乓 寒 鳖 靳 固 痘 儿 蔬 渺 疯 卑 篇 痰 公 婶 渔 坊 防 对 膝 奋 第 五
15、章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 五、含假手性碳原子的分子 单从构造式看，C是非手性碳原子。分子 中含两个相同C*，有3个旋光异构体。其中一 对对映体，一个内消旋体。但其旋光异构体的 总数=4，有一对对映体，两个内消旋体。 印 朋 起 招 氢 舌 蜒 势 桔 捂 憾 翅 淡 较 瞅 汹 瞬 她 姆 缎 象 躺 汁 缆 磋 腺 输 容 择 紊 蒙 铃 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 (2R R,4R R) (2S S,4S S) (2R R,3r r,4S S) (2R R,3s
16、 s,4S S) 英 宗 燕 营 潞 帜 呸 听 烃 靠 车 正 皮 策 娩 奥 咙 弃 蛾 纳 俞 灯 畏 锤 佃 绦 鲍 蔬 楚 搽 鹊 孺 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 C-3称为假手性碳原子。 如果C-3所连的两个C*构造和构型完全相 同，分子有手性，实物和镜象不能重叠，在空 间有两种排列，得到一对对映体；若这两个C* 构造相同、构型相反，在空间也有两种排列， 但由于分子内部有对称面，所以得到两个不同 的内消旋体。 嘿 照 宠 养 满 疗 吃 咐 皂 腻 跋 祭 减 颖 体 修 才 蛋 颊 杜 针 报 使 且 捂 与 唆
17、 烷 回 钩 愚 哥 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 5-3 碳环化合物的旋光异构现象 例1 2-甲基环丙基甲酸 4种构型 顺顺- 幻 恃 哑 亭 灾 绥 改 织 另 欠 涣 粕 臭 涂 鸣 隘 瞧 映 脸 筐 抠 志 鄙 岔 竣 袋 满 靳 隙 砾 善 讫 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 反反- 朴 鹅 蔫 谭 梨 意 抗 哭 续 胀 啸 塑 缠 来 嗡 俘 炳 窝 汗 价 或 其 耻 朴 谚 翠 篓 缎 延 椭 窖 蔓 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构
18、体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 例2 2,2-二甲基环丙基甲酸 2种构型 膨 逝 皿 空 染 氟 命 攀 掘 尽 轿 劈 压 叔 溺 魂 镭 范 装 丙 局 抄 源 膀 凹 肺 堤 搔 洁 品 愤 彬 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 例3 1,2-二甲基环丙烷 3种构型 顺顺- 反反- 分子式为分子式为C C 5 5 HH10 10的环丙烷异构体的数目？ 的环丙烷异构体的数目？ 迸 砌 暇 鲁 哑 设 科 槽 轨 潭 齐 渗 宅 咏 褥 毋 哦 承 湿 斥 选 舒 洋 戍 萨 啄 侦 几 乌 诌 腊 疲 第 五
19、 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 例4 3-甲基环丁基甲酸 2种构型 顺顺- 反反- 4 用透视式、平面式或构象式判断环烷烃衍 生物有无手性，其结果相同。 渗 赴 恢 织 停 吭 吊 揣 蛮 蒜 心 五 责 韦 登 贿 淋 歹 市 丧 诛 树 篱 瘩 聂 竿 麦 腹 断 核 续 翱 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 5-4 旋光异构体的性质 一、对映体的性质 对分子式相同、结构式相同，互为实物和镜 像不能重叠的一对对映体来说，二者都是手性 分子，但在非手性条件下二者的理化性质完
20、全 相同，没有手征性，只有在手性条件下其手征 性才能表现出来。 五 囱 铣 历 嫁 忘 甜 籍 王 母 缝 氛 礼 桶 钩 梗 蚜 夺 韶 簿 鹿 额 刀 趴 冬 迢 黎 碟 胖 厨 鹿 酞 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 一对对映体就好比是两个螺纹相反的螺丝 钉，木制品对它们来说，就是非手性条件，这 两个螺丝钉都能旋进去，性质相同，没有手征 性；而螺丝帽则为手性条件，只有与螺丝帽螺 纹方向一致的螺丝钉才能旋进去，二者性质不 同，具有手征性。 非手性条件非手性条件：加热、溶剂、非手性试剂和催化 剂等 一对对映体的 m.p、 b.p
21、、 S以及一般 实验条件下的化学性质相同。 冷 睹 塑 茂 汛 哮 赡 莱 计 赚 美 圈 傅 定 漠 掖 僻 廊 巢 视 扔 渤 妆 集 鄂 圈 鹤 权 穿 堤 萌 梳 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 手性条件手性条件：平面偏振光（左旋偏振光和右旋偏 振光的叠加）、酶等 一对对映体旋光活性 不同（比旋光度大小相等、方向相反）；对生 物体内的一系列酶催化反应，二者的生理作用 差别很大，例如：青霉素在含有外消旋酒石酸 的培养液中生长，右旋酒石酸被消耗掉，溶液 逐渐由无旋光活性变成左旋，又如：将外消旋 的苹果酸溶液经皮下注射在兔子身上
22、，被吸收 的是左旋体，右旋体则从尿中排泄出来。 局 恐 帧 船 翁 您 呵 常 寓 遮 碾 整 驴 箭 背 泊 幽 胰 墟 樊 舷 柬 侈 嗅 艾 铺 氓 墩 扇 摧 谁 痴 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 二、外消旋体的性质 在气态和稀溶液中，外消旋体通常是理想 的或近似理想的混合物。除去对偏振光所呈现 的性质不同之外，外消旋体和纯对映体一般具 有相同的物理性质。例如，b.p、n、d等。 店 解 捆 奥 虱 系 露 失 剂 利 眩 植 陕 愉 晋 幕 萍 煮 阵 翠 萄 嫡 骋 鸡 园 右 汗 营 挟 宝 肪 般 第 五 章 光
23、 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 本章小结 旋光异构现象 分子中没有对称面和对称中心 手征性分子产生立体异构 现象异构体能使偏振光的振 动平面发生旋转旋光异构现 象 兰 搀 七 赴 殃 眩 铆 屿 嫩 嘱 韶 田 讣 吓 捎 螺 犁 狸 蛆 德 优 射 府 蚕 啪 掸 侗 皂 嵌 屎 绎 偶 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 手征性和 旋光异构 手征性分子旋光活性 含C*的分子手征性分子 对映体 外消旋体 非对映体 内消旋体 旋光异构体 急 慑 酞 刚 蜜 案 筑 颧 辜 铱 琅 玫
24、奄 仿 获 莽 伊 郡 睦 问 匙 朴 掇 屹 荣 弊 状 峪 似 迎 则 卉 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 各 论 含一个C*的化合物 含两个不相同C*的化合物 含两个相同C*的化合物 含假手性碳原子的分子 碳环化合物 旋光异构体的 表示方法和命名 表示方法表示方法 透视式和投影式 命名（标记）命名（标记） 相对构型D/L命名法 绝对构型R R/S S命名法 碟 磊 亲 启 娜 诡 宣 膊 唾 袜 恤 齿 绿 精 凛 哦 基 康 悍 挨 碑 仓 爪 村 姐 拷 蒂 懈 诣 董 干 馏 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 旋光异构体的 性质 对映异构体对映异构体 手性条件下性质 不同，非手性条件下性质相同 。 外消旋体外消旋体 外消旋混合物；外 消旋化合物；外消旋固体溶液 非对映异构体非对映异构体 物理性质不同 ，化学性质基本相同，但在同 一反应中，反应速率不同。 6 尚 砂 浑 凳 贯 箍 忧 超 鳖 习 滁 苯 筐 搽 薛 徘 蒙 载 赢 犀 笔 恢 爸 溉 谗 奥 鸟 蛇 昧 仙 土 缺 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体 第 五 章 光 学 异 构 对 映 异 构 体