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第五章旋光异构本章要点：1.掌握旋光异构、内消旋体、外消旋体等概念2.熟练掌握费歇尔投影式3.熟练掌握D、L及R、S构型命名法一、物质的旋光性异构体构造异构体（平面）碳架异构位置官能团构型异构顺反异构旋光异构对映异构非对映异构构象异构旋光仪原理示意图旋光性物质右旋物质“+”左旋物质“-”偏振光旋光性旋光度α比旋光度αλt=αC.Lα自然光起偏镜偏振光盛液管检偏镜二、旋光性和分子结构的关系无对称因素无对称面无对称中心1.对称面ClCHCClHCHHClCl旋光性手征性分子（不对称分子）2.对称中心HHOOCCH2HCOOHHHH2C对称中心CH3CH3HCOOHCOOHHHH手征性分子：当一个分子不存在对称因素时，该分子的实物和镜象不能重合。简称不对称分子。不对称碳原子(手性碳原子)：Cadcba≠b≠c≠dC*三、含一个不对称碳原子的旋光异构体1.对映异构体和外消旋体返回CHH3COHCOOH乳酸HCOOHOHCH3COOHHHOCH3乳酸的两种构型互相呈实物与镜像的关系，它们的熔点相同，酸性相同，一般化学性质相同，比旋光度数也相同，只是旋光方向相反。这样的异构体叫光学对映体。（+）-乳酸（-）-乳酸等量的光学对映体混合时，左旋体所具有的旋光度，恰好被其右旋体抵销，因此失去了旋光性。这种特殊的混合物，称为外消旋体。（±）表示外消旋体。2.费歇尔（Fisher）投影式旋光异构现象：投影原则是：把与手性碳原子结合的左右横向的两个键伸向手性碳原子的前面，即伸向观察者；把上下竖立的两个键伸向手性碳原子的后面。常称为“横前竖后”，即横键朝前，竖键朝后的意思。标准写法是把碳链写在上下竖立的位置，并把氧化态较高的基团放在碳链的上端，把其它的原子或基团放在左右横向位置。COHHCOOHCH3COHHCOOHCH3HHOCH3COOHCHHOCOOHCH3HOHCH3COOH费歇尔投影式写法注意点：1.投影式不能离开纸面旋转。2.投影式在纸面旋转180º和360º，结构保持不变。3.投影式在纸面旋转90º和270º，结构变成它的对映体。4.固定一个基团，其他三个基团依次旋转，构型不变。要求：1.给出费歇尔投影式能想象出立体结构。2.立体结构能用费歇尔投影式表示。3.构型及其表示方法⑴Ｄ,Ｌ构型(相对构型)表示法绝对构型：原子或基团在空间的真实排列。CCHOHCH2OHOHD-(+)-甘油醛CCHOHOCH2OHHL-(-)-甘油醛CCHOHCH2OHOHD-(+)-甘油醛[O]CCOOHHCH2OHOHD-(-)-甘油酸CCOOHHCH3OH[H]D-(-)-乳酸Ｄ构型不一定是右旋，也不一定是左旋。构型与旋光方向之间没有简单的联系。⑵Ｒ,Ｓ构型表示法这种方法根据化合物的实际模型或投影式就能判定构型。命名原则：它先按顺序规则将与手性碳原子所连的四个原子或基团确定一个从大到小的优先次序（如ａ＞ｂ＞ｃ＞ｄ），然后让次序最小的原子或基团（ｄ）远离观察者（向最小基团方向观察）若ａ→ｂ→ｃ的排列次序是顺时针排列就称为Ｒ型，相反反时针排列的就称为Ｓ型。COHHCOOHCH3R-乳酸R-乳酸COOHHCH3OH≡C*COOHCH3OHH观察方向观察方向透视式COOHHOCH3H≡C*HOOCH3CHHO观察方向观察方向S-乳酸CCHOHCH2OHOHCCHOHOCH2OHHR-甘油醛S-甘油醛HCH3ClC2H5HCl（2S，3R）—2，3—二氯戊烷⑶R/S与D/L比较①均表示构型,R/S绝对构型，D/L相对构型②含有多个不对称碳原子时，D/L以最后一个不对称碳原子的构型来定，R/S每一个都需标明。③D/L表示法与Ｒ/Ｓ表示法没有对应关系四、含有两个不对称碳原子的旋光异构体1.含两个不相同的不对称碳原子HOCH2C*H-C*HCHOOHOH233C*HOCH2--CHCHO-H-OHOH2C*CHO--CHCH2OH-H-OHOHHCHOOHCH2OHHOHHOCHOHCH2OHHOHHOCHOHCH2OHHOHHCHOOHCH2OHHOHⅠⅡIIIⅣ(2R,3R)-(-)-赤藓糖D-(-)-赤藓糖(2S,3S)-(+)-赤藓糖L-(+)-(2S,3R)-(-)-苏阿糖D-(-)-(2R,3s)-(+)-苏阿糖L-(+)-Ⅰ和Ⅱ；Ⅲ和Ⅳ是对映体Ⅰ和Ⅲ或Ⅳ；Ⅱ和或ⅢⅣ是非对映体非对映体：不仅旋光性不同，其它物理性质不同，化学性质也不完全相同。差向异构体：若含有n个不相同的不对称碳原子,则有2n个旋光异构体aRbR`ad赤型bRaR`ad苏型2.含两个相同的不对称碳原子HOOC-CH-CH-COOHOHOH酒石酸HCOOHOHCOOHHOHⅠHOCOOHHCOOHHOHⅡHOCOOHHCOOHHOHⅢHCOOHOHCOOHHOHⅣ(2R,3S)(2S,3R)(2S,3S)(2R,3R)Ⅰ和Ⅱ是相同化合物Ⅲ和Ⅳ是对映体内消旋体：含有不对称碳原子的非手性分子，用i或meso表示。五、含有不对称碳原子的环状化合物HHbbaH*HHaHbb*ⅠⅡHHbHaH***HHaHbH*ⅢⅣHHaHHb***HHHbaH*HHHaaH**HHaHHa**HHaHaH六、不含不对称碳原子化合物的旋光异构有少数旋光物质的结构中并不含不对称碳原子，但整个分子是手性分子，也具有旋光性。1.取代的丙二烯型化合物CCCabdcCCCbadeCCCdaeb2.取代的联苯型化合物NO2COOHNO2COOHNO2COOHNO2COOH