文档介绍：第五章对映异构
一、手性和对称性
二、具有一个手性中心的对映异构
三、构型和命名法
四、具有两个手性中心的对映异构
五、手性中心的产生
六、不含手性中心化合物的对映异构
七、对映异构在研究反应机理中的应用
一、手性和对称性
化合物分子中的一个碳原子与四个不同的原子相连时,这个化合物的空间可能有两种不同排列,例如:
以上两个分子在空间不能重叠,它们并不是同一种化合物,这两个构型不同的化合物之间的差别在于对平面偏振光的不同影响。
光是一种电磁波,它振动着前进,振动方向垂直于前进方向。普通光在所有可能的平面上振动。
普通光
平面偏振光
如果使单色光通过Nicol 棱镜,只有同棱镜晶轴平行的平面上振动的光线才可以通过棱镜,因此通过这种棱镜的光线就只在一个平面上振动,这种光就是平面偏振光。
平面偏振光
在盛液管中放入旋光性物质后,偏振光将发生偏转。能使偏振光向右旋转的,称为右旋化合物,用(+) 表示; 能使偏振光向左旋转的,称为左旋化合物,用(-) 表示。
旋光仪示意图
α: 旋光仪的旋光度
ρB: 质量浓度(g/ml)
l: 盛液管的长度
Tt: 测定时的温度
λ: 光源的波长
偏振光旋转的角度α称为旋光度。旋光度α与盛液管的长度、溶液的浓度、光源的波长、测定时的温度、所用的溶剂的关系。通常用比旋光度[α]来表示物质的旋光属性。公式如下:
有机化学中使用的最多的是对称中心和对称面:
对称面
对称中心
对称面
有对称面和/或对称中心的分子无手性,无对映异构现象。
一个分子不能与它的镜像重合的条件一般是这分子没有对称面,也没有对称中心。
二、具有一个手性中心的对映异构
画投影式时,习惯把编号最小的碳原子放在上端,让主链自然下垂,取代基分置碳链两侧。
三、构型和命名法
D,L-构型表示法:
以甘油醛为标准,人为规定: 羟基在碳链右边,的为D型,它的对映体为L型。
D-甘油醛
L-甘油醛
凡可以从D-甘油醛通过化学反应而得到的化合物,或可以转变成D-甘油醛的化合物,都具有与D-甘油醛相同的构型,即D型。与L-甘油醛的相同构型的化合物则是L型。
D,L构型仅是人为规定,与旋光无关,该命名法具有一定的局限性。