有機(jī)化學(xué)第八章立體化學(xué)旋光異構(gòu)-文庫吧
2024-12-31 23:21 本頁面
【正文】 和它的鏡像完全重疊的分子，就是手性分子。例如乳酸的分子： – 手性碳原子 凡具有手性的分子就有旋光活性。使有機(jī)物分子具有手性的最普遍的因素是手性碳原子。象乳酸分子中的 α碳原子一樣，當(dāng)一個(gè)碳原子所連結(jié)的四個(gè)原子和原子團(tuán)各不相同時(shí)，該碳原子就稱為 不對(duì)稱碳原子 ，或 手性碳原子 ，通常用 C*表示。 例：下列化合物分子中有無手性碳，若有，請(qǐng)指出。 手性碳原子的存在使分子具有不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，含一個(gè)手性碳原子的化合物在空間有 2種不同的排列方式，形成兩個(gè)互為異構(gòu)體的化合物，這樣的異構(gòu)體稱為 對(duì)映異構(gòu)體 ，簡稱 對(duì)映體 。對(duì)映體的構(gòu)造式相同，對(duì)偏振光的旋轉(zhuǎn)角度大小相等，但方向相反。 1 C H 3 C H Br C O O H 2 C 6 H 5 C H D C H 33 H O O C C H C l CO O H 4 OHBr* * * * ?對(duì)稱因素 –對(duì)稱面 分子中假想的一個(gè)平面，此平面可以把分子分割成完全相等的兩部分，即一部分正好是另一部分的鏡像。 如： –對(duì)稱中心 分子中假想的一個(gè)點(diǎn)，所有通過此點(diǎn)的直線在其距離相等，方向相反的地方，都能遇到相同的原子或原子團(tuán)。如： –對(duì)稱軸 若分子繞穿過分子的一條直線旋轉(zhuǎn)，每當(dāng)旋轉(zhuǎn) 360。 /n時(shí)，就出現(xiàn)一次能與原來的結(jié)構(gòu)相重疊的情況，這條直線就稱為該分子的 n重旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸。如： 凡具有對(duì)稱中心或?qū)ΨQ面的化合物都能和它們的鏡像重疊，是對(duì)稱分子，不具有旋光性，但只有對(duì)稱軸的分子也可能具有旋光性。如： 不具有任何對(duì)稱因素的分子不能和其鏡像重疊，是手性分子。 ? 含一個(gè)手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu) 含一個(gè)手性碳原子的化合物是最簡單的旋光物質(zhì)，有一對(duì)對(duì)映體，其中一個(gè)是右旋體，另一個(gè)是左旋體。對(duì)映體除旋光方向相反外，其他物理性質(zhì)如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度都相同，化學(xué)性質(zhì)在非手性環(huán)境中也沒有區(qū)別，但是，對(duì)映體的生理作用卻表現(xiàn)出很大的差別，例如，氯霉素只是左旋體對(duì)人體有抗菌作用；而可的松則是只有右旋體有激素活性。 當(dāng)?shù)攘康淖笮w和右旋體混合時(shí)，旋光性剛好抵消，不顯旋光性。通常把這種不再顯旋光性的物質(zhì)稱為 外消旋體 ，一般用“ 177。 ”或“ dl”表示。例如，合成乳酸就是等量的左旋體和右旋體的混合物，所以不顯示旋光性。外消旋體和相應(yīng)的左旋或右旋體的化學(xué)性質(zhì)基本相同。但是，它們除旋光性能不同外，其他物理性質(zhì)也有些差異。在生理作用方面，外消旋體仍發(fā)揮其所含左旋和右旋體的相應(yīng)效能。例如，合霉素的抗菌能力僅為左旋氯霉素的一半。 名稱 分子模型 比旋光度 (H2O) 熔點(diǎn) (℃ ) pKa 左旋乳酸 53 右旋乳酸 + 53 合成乳酸 無旋光性 18 ? ?20D?三種乳酸的理化性質(zhì) 第三節(jié) 分子的構(gòu)型 ? 構(gòu)型的表示法 – 透視式 透視式是把手性碳位于紙面上，楔形線表示伸出紙前面，虛線表示伸向紙后面，實(shí)線表示處于紙面上。這樣，乳酸的一對(duì)對(duì)映體的透視式表示如下： 或 – 費(fèi)歇爾 (Fischer)投影式 這種表示式是把與手性碳結(jié)合的橫向的 2個(gè)鍵擺向自己，把豎向的 2個(gè)鍵向外，然后投影到紙面上得到的，兩條直線的交點(diǎn)代表手性碳原子。如圖所示： Fischer投影式的規(guī)則總結(jié)如下： 1 將分子的主碳鏈豎立成直鏈，并將命名時(shí)編號(hào)小的碳原子置于上方； 2 以正交的十字表示不對(duì)稱碳原子和它的 4個(gè)價(jià)鍵，同時(shí)規(guī)定水平方向的兩個(gè)價(jià)鍵表示伸向紙前方的基團(tuán)，而豎線表示的基團(tuán)為伸向紙后方的基團(tuán)。 3 投影式只能在紙平面上旋轉(zhuǎn) 90。 的偶數(shù)倍，不能旋轉(zhuǎn) 90。 的奇數(shù)倍，也不能離開紙面翻轉(zhuǎn)，否則構(gòu)型就將發(fā)生改變。如： 右旋乳酸投影式在紙平面上旋轉(zhuǎn) 180 。 仍然是它本身 ，而在紙平面上旋轉(zhuǎn) 90 。 就變成了它的對(duì)映體的投影式 。
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