高中化学竞赛——大学有机化学课件8

《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页2、能产生对映异构体的结构1、旋光概念4、手性碳和对映异构体的关系3、菲舍尔投影式的应用开始讲课复习本课要点总结作业返回总目录《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页第七讲——要点复习2、取代环己烷的优势构象(注意a键和e键的位置)。1、用纽曼投影式表达简单结构的优势构象和最不稳定构象。例如：CH3CH2CH(CH3)—CHBr2H3CC2H5HHBrBrH3CC2H5HHBrBr例如：反-1-乙基-3-叔丁基环己烷C2H5C(CH3)3《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页1、什么是对映异构？2、对映异构体之间性质有什么差别？3、什么样的结构会产生对映异构？（三）对映异构同分异构构造异构构型异构构象异构顺反异构——排列方式和次序不同。——构造同，空间连接次序不同。——构造、构型同，空间相对位置不同。——互为镜像，不能重合的两个结构式。连接四个不同基团——不对称C原子(手性C*)×√C=CCH3CH3HHmp：-151.4℃mp：-136.0℃C=CCH3CH3HHZE08-1对映含义《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页化学性质、物理性质均相同，只有旋光性不同。旋光能力相同，方向相反。对映异构也叫旋光异构。具有旋光性的物质成为光活性物质。*CH3–CH–COOHOH乳酸CH3–CH–CH2CH3OH2-丁醇CH3–CH–CH3OH异丙醇*C2H5OHCH3HCC2H5HOHCCH32、对映异构体之间性质有什么差别？COOHOHCH3HCCOOHHOHCCH3[]25＝+13.520D[]25＝-13.520D[]25＝-2.60D[]25＝+2.60D？不是手性碳《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页Nicol棱镜(偏振片)（1）什么叫旋光性？——欲知旋光性，先说偏振光普通光有无数个振动平面，振动平面与光的前进方向相垂直偏振光与棱镜晶轴平行的振动平面晶轴abcd只有一个振动平面的光旋光度——不旋光物质旋光性物质光活性物质《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页光源起偏镜盛液管检偏镜观察目镜刻度盘不旋光物质（2）旋光性怎样测定？旋光仪工作原理示意图旋光物质亮暗亮旋光度①能够体现物质特性的是——比旋光度[]lC][l—dmC—g·mL-1明确两个问题[]25＝+2.60(水)D例如：右旋乳酸+1800左旋？右旋？②物质的旋光度，需要通过改变浓度或者改变盛液管长度的方式测定两次，才能确定。—与浓度C有关—与长度l有关+900《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页H3、什么样的结构会产生对映异构体？对映异构是由于分子的不对称结构引起的①对称面②对称中心OHCH3HHH.分子有对映异构的条件——既无对称面，也无对称中心分子是否含有手性C*是最常用的判定标准。OHCH3i③对称轴C2旋转360／n度，分子相同C3HHNHHHO08-2水、氨对称轴《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页4、手性碳和对映异构体之间什么关系？若含一个C*，只有两种结构式，一对对映异构体。[]25Dm.p.——18℃(±)乳酸+2.6053℃(＋)乳酸-2.6053℃(–)乳酸左旋体和右旋体。只有两种空间排列方式。任换两个基团，变成对映体；换三个基团，仍是自身。COOHOHCH3HCCOOHHOHCCH3acbdCacdCb左右旋表示旋光方向，不是命名。5、对映异构体怎么命名？两者的等量混合物，称为外消旋体。RS(R)-乳酸(S)-乳酸abc08-3一个手性碳——R/S命名法(系统)①按次序规则由大到小排列四个基团a＞b＞c＞dI＞Br＞Cl＞F＞O＞N＞C＞H②把最小基团d放在远处，看a→b→c的顺序。顺时针，R；逆时针，S。——方向盘定则《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页6、立体异构的几种表达式①透视式(点楔线式)②透视投影式(锯架式)HHOOCOHHHH③纽曼投影式HHHHCOOHOH④菲舍尔投影式COOHCH3HOH最常用来表示对映异构体——COOHHOHCCH3投影原则横键在前竖键在后交叉点C*08-4菲舍尔定位《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页因为用平面书写方式表达立体结构，所以使用菲舍尔投影式的原则是——①不能旋转900②可以旋转1800③不能离开纸面翻转根据菲舍尔投影式命名R/S若最小基团在竖键：COOHCH3HOHSRSa→b→c顺时针－R；逆时针－S若最小基团在横键：a→b→c顺时针－S；逆时针－RacbROHHCH3COOH旋转900CH3COOHHOH旋转1800COOHCH3HOH翻转cbaacbabc把最小基团d放在远处RCOOHCH3HOH翻转abc横前竖后08-5菲舍尔旋转.swf08-6菲舍尔翻转.swf《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页书写菲舍尔投影应当遵循的原则——①C链在竖键上，②编号从上到下。CH3C2H5HOHCH3C2H5HOHCH3–CH–CH2CH3OH*写出2-丁醇的菲舍尔投影式(S)-2-丁醇(R)-2-丁醇COOHCH3HOHCOOHCH3HOH(R)-乳酸(S)-乳酸写出(S)-CH3CHClBr的菲舍尔投影式HCH3ClBrSabc*《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页7、含多个C*的化合物(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)（1）两个不同C*HOOC–CH–CH–COOHOHCl**2-羟基-3-氯丁二酸对映体对映体非对映体COOHCOOHHClOHHCOOHCOOHHOHHClCOOHCOOHHHOHClCOOHCOOHHOClHH[]25D+9.40-9.40+31.30-31.30m.p.167℃167℃173℃173℃n个不同C*有2n个异构体组成2n-1个对对映体acbacb2S,3R2R,3S2S,3S2R,3R《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页内消旋体COOHCOOHHHOHOHCOOHCOOHHOHOHHCOOHCOOHHHOOHHCOOHCOOHHOHHOH（2）两个相同C*HOOC–CH–CH–COOHOHOH**2,3-二羟基丁二酸(酒石酸)对映体非对映体(Ⅰ)2R,3R(Ⅳ)2S,3R(Ⅲ)2R,3S(Ⅱ)2S,3S对映体?1400206017001700m.p.————-120+120m-(±)-(－)-(＋)-酒石酸[]25D08-7内消旋酒石酸.swf08-8对映体酒石酸.swf《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页HOHCOOHHOHCOOH.iCOOHCOOHHHOHOH全交叉式全重叠式8、对映异构体的D/L命名法CHOCH2OHHOHCHOCH2OHHOHD-甘油醛L-甘油醛(+)-(-)-以甘油醛为相对标准(1906年)HOHCOOHHOHCOOH①D/L法怎么来命名其他物质？②D/L和(+)/(-)之间有什么关系？③D-甘油醛真的是右旋吗？《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页D-(-)-COOHCH3HOHD-甘油酸(+)-D/L命名法的基本原则——与C*相连的键不断，则构型不变。通过化学反应相关联。[O]乳酸D-(+)-甘油醛CHOCH2OHHOHCOOHCH2OHHOH[H]R/S——表示构型，构型式和名称之间有明确的对应关系，属于系统命名，适用范围广。D/L——表示构型，构型式和名称之间有相对关系，无对应关系。适用碳水化合物、氨基酸的命名。(+)/(-)——表示旋光方向，实际测量确定。(+)/(-)和D/L、R/S之间均无必然联系。《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页第八讲——总结一、掌握菲舍尔投影式的三个基本原则投影原则——横键在前、竖键在后、交叉点C*使用原则——不能旋转900、可以旋转1800；不能离开纸面翻转。书写原则——①C链在竖键上；②编号从上到下。二、能熟练地根据菲舍尔投影式进行R/S命名。若最小基团在竖键：a→b→c顺时针－R；逆时针－S若最小基团在横键：a→b→c顺时针－S；逆时针－R三、能说清楚R/S、D/L、(+)/(-)各自的含义。《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页第八讲——作业(一)1、用R/S标构型。说明②③④和①是什么关系(对映体、非对映体、同一物质)①CH3CH3HBrClH④②③HHBrClCH3CH3CH3CH3ClHHBrBrCH3H3CClHH2、判断下列说法的正误，并说明理由。①具有R构型的物质，其旋光方向一定是右旋。②有手性碳的分子就是手性分子。③对映异构体一定是实物和镜像的关系。④非对映体不是对映异构体。《有机化学》教学课件(76-04-1.0版)—第八讲返回首页第八讲——作业(二)3、按照规范要求(C链在竖键上，编号从上到下)，写出下列化合物的菲舍尔投影式。①(S)-2-氯丁烷；②(R)-2-甲基丁酸；③(2S,3S)-2,3-二氯丁烷4、下列酒石酸的结构哪一个是内消旋体？哪两个是对映体？并表明R/S。HOHCOOHHOCOOHHCOOHHOHCCOOHHCOHCOOHOHHHOHCOOHABC