顺反异构和对映异构参考PPT
合集下载
有机化学课件6-对映异构
第六章 对映异构 Enantiomerism
构造异构：凡分子中原子互相连接次序的不同而产生的异 构现象称为构造异构，包括碳干异构、位置异构、官能团异构 和互变异构。
立体异构：化合物分子中原子互相连接次序相同，但空间 排列的方式不同，这种异构现象称为立体异构，包括构型异构 和构象异构。在构型异构中又包括顺、反异构和对映异构。
分子中有对称面，它和它的镜象就能够重合，分子 就没有手性，是非手性分子（Achiral molecule），因而它没有对映异构体和旋光性。
2. 对称中心（i） 某些物体或分子中有一点P，通过P点画任何直线，两端有
相同的原子，则点P称为分子的对称中心（用i表示）。如：
Ph COOH HH H F
COOH Ph
具有对称中心的化合物和它的镜象是能重合的，因此它不 具有手性。
3、对称轴 (Cn)：
Cl
H
C H
C
Cl
180° Cl
H
CC
H
Cl
一个物体或分子中如果存在一条轴线，绕这条轴线作一 定角度的旋转，这个物体或分子可以恢复与旋转前一样的形
具有手性的分子称为手性分子（Chiral molecules)
Some chiral objects in our life
手性碳原子：与四个不同的原子或基团相连接的碳原子为不 对称碳原子，这个特征碳原子称为手性中心，不对称碳原子称为 手性碳原子。
物质具有手性就有旋光性和对映异构现象，那么，物质具 有怎样的分子结构才与镜象不能重合，具有手性呢？其实，手 性分子与非手性分子的根本区别就在于分子的对称性，手性分 子是因为缺少某些对称因素，从而不能与镜像相互叠合。 下面介绍分子中常见的几种对称因素：对称面（σ）、 对称中心（i）、对称轴（Cn）、更替对称轴（Sn）。
构造异构：凡分子中原子互相连接次序的不同而产生的异 构现象称为构造异构，包括碳干异构、位置异构、官能团异构 和互变异构。
立体异构：化合物分子中原子互相连接次序相同，但空间 排列的方式不同，这种异构现象称为立体异构，包括构型异构 和构象异构。在构型异构中又包括顺、反异构和对映异构。
分子中有对称面，它和它的镜象就能够重合，分子 就没有手性，是非手性分子（Achiral molecule），因而它没有对映异构体和旋光性。
2. 对称中心（i） 某些物体或分子中有一点P，通过P点画任何直线，两端有
相同的原子，则点P称为分子的对称中心（用i表示）。如：
Ph COOH HH H F
COOH Ph
具有对称中心的化合物和它的镜象是能重合的，因此它不 具有手性。
3、对称轴 (Cn)：
Cl
H
C H
C
Cl
180° Cl
H
CC
H
Cl
一个物体或分子中如果存在一条轴线，绕这条轴线作一 定角度的旋转，这个物体或分子可以恢复与旋转前一样的形
具有手性的分子称为手性分子（Chiral molecules)
Some chiral objects in our life
手性碳原子：与四个不同的原子或基团相连接的碳原子为不 对称碳原子，这个特征碳原子称为手性中心，不对称碳原子称为 手性碳原子。
物质具有手性就有旋光性和对映异构现象，那么，物质具 有怎样的分子结构才与镜象不能重合，具有手性呢？其实，手 性分子与非手性分子的根本区别就在于分子的对称性，手性分 子是因为缺少某些对称因素，从而不能与镜像相互叠合。 下面介绍分子中常见的几种对称因素：对称面（σ）、 对称中心（i）、对称轴（Cn）、更替对称轴（Sn）。
第六章 对映异构体ppt课件
精选PPT课件
13
• 两种2－溴丁烷中，一个能使偏振光右旋， 称为右旋2－溴丁烷（＋）。另一个能使偏 振光左旋，称为左旋2－溴丁烷（-)。
• 它们的左旋和右旋能力相同，只是方向不 同。
• 右旋常用“＋”表示；左旋常用“－”表 示；
精选PPT课件
14
二 、 旋光仪和比旋光度
实验室中常用旋光仪检测偏振光平面的旋转。 旋光仪由单色光源，两个棱镜和样品池构成。
COOH
CH3
HO
H
HO
H
Cl
H
COOH
H
OH
CH3
精选PPT课件
41
6.5 手性中心的产生
• （1）第一个手性中心的产生 当分子中，有一个碳原子与四个不同
的原子或基团连接时，该碳原子成为该分 子的手性中心。 （2）第二个手性中心的产生
当分子中，有两个碳原子分别与四个 不同的原子或基团连接时，该两个碳原子 都是该分子的手性中心。
H
COOH 90°
H
OH
H 3C
COOH
OH
CH3 270°
OH
HOOC
CH3
H
对映体
精选PPT课件
26
3. 离开平面翻转180°，得到对映体；
COOH H OH
CH3
翻转180°
COOH
HO H
CH3
对映体
精选PPT课件
27
4. 取代基互换位置奇数次，得到对映体；
COOH
取代基位置
COOH
H OH
C3：H, Cl, COOH, CH(OH)COOH;
COOH
HO
H
COOH
COOH
有机化学对映异构ppt课件
若被测物质是纯液体，则：
[]=
－液体的密度
l•
武汉大学医学有机化学2009
手性分子的光学活性
• 5）光学纯度 （Optical Purity) ---- A mixture of
enantiomers(对映体) in a 75:25 ratio will have an
observed rotation that is 50% of that for a single
• 就在“反应停”声名狼藉之际，早在1965年，一名 以色列医生偶然发现“反应停”对麻风结节性红斑 有很好的疗效。经过34年的慎重研究之后，1998 年，FDA批准“反应停”做为治疗麻风结节性红斑 的药物在美国上市，美国成为第一个将“反应停” 重新上市的国家。“反应停”还被发现有可能用于 治疗多种癌症。现在“反应停”已卷土重来，90％ 被用于治疗癌症病人，在美国的销售额每年约两 亿美元。活性更强且没有致畸性的“反应停”衍生 物也已被批准上市。
样3指畸形。 • 在末次月经后第46到48天内服用反应停，会导致胎儿拇指畸形。 • 除了可以导致畸胎，长期服用反应停可能还会引起外周周围神经
炎。
在我国，江苏某制药厂目前仍在生产反应停。
武汉大学医学有机化学2009
反应停命不该绝？
• 50年前草率上市、仅仅过了4年就撤回的“反应停 ” ，至今还在让现代医学蒙羞。
第五章对映异构
应用化学系
第五章 对映异构
3.1 旋光性 3.2 手性与对称性 3.3 具有一个手性碳原子化合物的对映异构 3.4 对映异构体构型标记法 3.5 具有两个和两个以上手性碳原子化合物的对映异构 3.6 含假手性碳原子化合物 3.7 环状化合物的对映异构 3.8 对映异购与构象 3.9 不含手性碳原子的化合物的对映异构 3.10 外消旋体的拆分 3.11 对映异构与生物活性
顺反异构、对映异构
对应异构:两种物质互为镜像，就跟人的左右手间的关系一样，外形相似但不能重合。
我们知道，生命是由碳元素组成的，碳原子在形成有机分子的时候，4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构。
由于相连的原子或基团不同，它会形成两种分子结构。
这两种分子拥有完全一样的物理、化学性质。
比如它们的沸点一样，溶解度和光谱也一样。
但是从分子的组成形状来看，它们依然是两种分子。
这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样，看上去互为对应。
由于是三维结构，它们不管怎样旋转都不会重合，就像我们的左手和右手那样，所以又叫手性分子。
定义立体异构的一种，由于双键不能自由旋转引起的，一般指烯烃的双键，也有C=N双键，N=N双键及环状等化合物的顺反异构。
顺式异构体：两个相同原子或基团在双键同一侧的为顺式异构体，也用 cis- 来表示。
反式异构体：两个相同原子或基团分别在双键两侧的为反式异构体，也用 trans- 来表示。
图中Pt（NH3)2Cl2应该没有顺反异构2产生条件⑴分子不能自由旋转（否则将变成另外一种分子）⑵双键上同一碳上不能有相同的基团；注：同分异构是分子式相同,结构式不同，顺反异构是空间构象不同。
但顺反异构属于同分异构。
若双键上两个碳原子上连有四个完全不同的原子或基团，按“顺序规则”分别比较每个碳原子上连接的两个原子或基团，若两个较优基团在π键平面同侧者为Z型异构体，在异侧者为E型异构体。
顺反异构体的性质顺反异构体，原子或原子团的连接顺序以及双键的位置相同，只是空间排列方式不同。
因此化学性质基本相同，但在生物体内的生物活性不同，物理性质有一定的差异：一般，反式有较高的熔点，较低的溶解度，且较为稳定。
第4章-对映异构PPT课件
2. 手性与对称性的关系：
绝大多数情况下，分子中没有对称面和对称中 心的，与其镜像就不能互相叠合，分子就有手性
3. 手性中心：C、N、P 、S、Si、As等
手性分子中不一定含有手性原子 （关键是判断对称性）。
.
10
H
Cl
Cl
H
Cl
F
CH3 Cl
Cl C
H
F
Cl
Cl CH3
H C
Cl .
H
Cl Cl
COOH
II
COOH HO R H Cl R H
COOH
. IV
对映异构体20.swf
2.含两个相同手性碳原子的化合物 *立体异构体总数<2n个 *内消旋体：含多个手性碳原子但不具有旋 光性的化合物称为内消旋体（为纯净物）。
分子内有一对称面。 3. 含三个不相同的不对称碳原子的化合物 * 假不对称碳原子： * 差向异构体：
b. c：g/100ml
l：dm
c. 溶液一般为稀溶液，否则测出的α值不准
d. 若溶剂不是水，则要在后面标出溶液及相应 的浓度
e. α值可于手册中查到，故可用该公式来计算 稀溶液的浓度或验纯，也可用同一条件下测得 的稀溶液的α值来测量旋光性的大小。
.
5
Pasteur 的贡献 Some chiral objects in our life
.
6
4.2 分子的手性
1. 对映异构现象：
2. 一个分子与其镜像的构造相同，但不能叠合， 它们互称为对映异构体，简称为对映体。这种 同分异构现象称为对映异构，又称旋光异构， 属于构型异构的一种。
3. 对映体总是成对的，它们的熔点、沸点、密 度、折射率和非手性溶剂中的溶解度以及光谱 图等都相同，在与非手性试剂反应时所表现的 化学性质也相同。但它们对偏振光表现为不同 的旋光性（optical activity)。旋光性是识别对映 异构体的重要方法。
《大学化学对映异构》课件
《大学化学对映异构》PPT课件
# 大学化学对映异构PPT课件 ## 简介 - 对映异构概述 - 主要内容：立体化学、手性中心、对映体、手性分析方法、手性化合物应用等
立体化学基础
1
立体的概念及表示方法
介绍立体化学的基本概念和表示方法，包括化学键的空间构型和分子的三维形状。
2
立体异构体的定义
解释立体异构体的定义和特征，包括构成异构体的原子和它们之间的空间排列。
3
立体异构体的分类
介绍不同类型的立体异构体，包括串链异构体、平面异构体和空间异构体。
手性中心
手性中心的定义
解释手性中心的定义和作用，以及在化学中的重要性。
手性中心的构造方式
介绍手性中心的构造方式，包括手性碳原子和手性中心的其他类型。
手性中心的标记方法
讲解标记手性中心的方法，如R/S命名法和D/L命名法。
手性分析方法
光学旋光法
介绍光学旋光法用于分析手性 化合物的原理和实验方法。
电动势矩法
讨论电动势矩法在手性分析中 的应用和相关实验技术。
核磁共振法
解释核磁共振法如何用于识别 和解析手性化合物。
手性化合物应用
手性化合物的生理活性
探讨手性化合物在生物活性中的作用和影响，以及相关研究领域的进展。
手性化合物的制备及分离技术
介绍制备和分离手性化合物的常用方法和技术，包括手性拆分和手性色谱等。
手性药物的研发及设计
讨论手性药物的研发过程和设计原则，以及手性药物的市场前景。
结论
- 大学化学对映异构的重要性 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 对映异构体的实际应用 - 未来的研究方向
对映体
1 对映体的定义
2 左右对映
介绍对映体的定义和性质，
# 大学化学对映异构PPT课件 ## 简介 - 对映异构概述 - 主要内容：立体化学、手性中心、对映体、手性分析方法、手性化合物应用等
立体化学基础
1
立体的概念及表示方法
介绍立体化学的基本概念和表示方法，包括化学键的空间构型和分子的三维形状。
2
立体异构体的定义
解释立体异构体的定义和特征，包括构成异构体的原子和它们之间的空间排列。
3
立体异构体的分类
介绍不同类型的立体异构体，包括串链异构体、平面异构体和空间异构体。
手性中心
手性中心的定义
解释手性中心的定义和作用，以及在化学中的重要性。
手性中心的构造方式
介绍手性中心的构造方式，包括手性碳原子和手性中心的其他类型。
手性中心的标记方法
讲解标记手性中心的方法，如R/S命名法和D/L命名法。
手性分析方法
光学旋光法
介绍光学旋光法用于分析手性 化合物的原理和实验方法。
电动势矩法
讨论电动势矩法在手性分析中 的应用和相关实验技术。
核磁共振法
解释核磁共振法如何用于识别 和解析手性化合物。
手性化合物应用
手性化合物的生理活性
探讨手性化合物在生物活性中的作用和影响，以及相关研究领域的进展。
手性化合物的制备及分离技术
介绍制备和分离手性化合物的常用方法和技术，包括手性拆分和手性色谱等。
手性药物的研发及设计
讨论手性药物的研发过程和设计原则，以及手性药物的市场前景。
结论
- 大学化学对映异构的重要性 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 对映异构体的实际应用 - 未来的研究方向
对映体
1 对映体的定义
2 左右对映
介绍对映体的定义和性质，
第四章 对映异构ppt课件
.
6
4.1 旋光性(Optical activity)
偏振光和旋光性 • 偏振光：只在一个平面内振动的光。 • 旋光性（或光学活性）：使偏振光振动平面发
生改变（偏转）的性质，它可通过旋光仪检测。 旋光仪的原理：
.
7
偏光器 偏光器
.
8
•旋光物质（或光学活性物质） ：具有旋光性的物 质。分为左旋体（用-或l表示）和右旋体（用+或d 表示）
异 丁 基 isobutyl
正 丁 基 n-butyl
.
35
例1
OH
例2
HC
OH>C3H7>C2H5>H C3H7
C2H5
R- 3- 己醇
若最小基团不在最远处，可通过基团对调偶次数的方
法，将其调换到所需位置。.
36
例3.
H C CH3 Cl SO3H
(R)- 氯代乙磺酸
.
37
.
O 2 OH
C
CO O H
O H
CH3
H
O H 旋 转 900 HO O C
CH3 旋 转 900 HO
H
CH3 原 构 型
H 对 映 体 （ 横 键 与 竖 键 对 调 ）
.
CO O H
原 构 型
25
（iii）若固定某一基团，而使另三个基团按顺时针或反时针 方向依次调位次，将保持原构型不变。
C O O H
C O O H
.
17
对称中心（i）: 假定对称中心为直角坐标的原点， 那么任一原子（x，y，z）转为（-x，-y，-z）后成 为原构型的等价构型。
2. 手性与对称性的关系： 绝大多数情况下，分子中没有对称面和对称中心的， 与其镜像就不能互相叠合，分子就有手性。
有机化学 第六章 对映异构
有对称中心的分子非手性，实物与镜可重叠，没 有对映体和旋光性。
(3)对称轴 Cn ——若通过分子画一轴线，当分子绕此轴 旋转360º /n后，得到与原来分子相同的形象，此轴线就 是该分子的几重对称轴。
O H 球体 H 水 H
N
H H
氨
C∞
C2
C3
H
H H Cl
Cl Cl Cl
Cl
Cl C2
H
有无对称轴不能 作为判断分子有 无手性的依据。
第七节 不含手性碳原子的化合物的对映异构
一、丙二烯型分子
a C
b c
a 或 C
b
a
C
C
d
C
C
b
当任何一个双键上连接相同基团，则分子无手性
二、联苯型化合物
分子有 对称面， 无手性
当某些分子单键之间的自由旋转受到阻碍时产生的 光活性异构体，称位阻异构现象.
其它
R1 N R2
R3 R4
第八节 外消旋体的拆分
第六章 对映异构
构造异构 同分异构
碳干异构 位置异构 官能团异构 互变异构 构型异构 顺反异构 对映异构
立体异构 构象异构
对映异构：是指分子式、构造式相同，构型不同，互 呈镜像对映关系的立体异构现象。实物与其镜象不能 重叠的分子成为一对对映体。
CH3 C HO H CH2CH3
镜子 CH3 C H OH CH2CH3 左旋-2-丁醇
第二节 对映异构现象与分子结构的关系
一、对映异构现象的发现 1848年法国巴黎师范大学化学家、微生物学家 在研究酒石酸钠铵晶体时，发现有两种不同的晶体.
两种晶体互为实物和镜像的关系，相似不重合,将其 分开分别溶于水中，一种左旋一种右旋,比旋光度相 等。