【正文】
-乳酸 (- )-乳酸 和 (+)鹽酸胺 旋光性的堿 ( +)酸( +)堿鹽 ( ) 酸( +)堿鹽 七、 不含 C*原子化合物的對映異構(gòu) 手性因素:手性中心、手性軸、手性面 C H3NC6H5C2H5C H2C5H6+C lH 3 CPC 6 H 5C 2 H 5手性中心 手性碳原子只是使分子產(chǎn)生手性的因素之一。內(nèi)消旋體雖含有手性分子,但整個分子不具手性。而具有手性的分子也不一定含有手性碳原子。其它原子如 N、 P、 S、 Si、 As也可成為手性中心。它們的共價鍵化合物也是四面體結(jié)構(gòu)。 這些原子連接的機團不同時,分子沒有對稱面和對稱中心,因此也具有旋光性。 手性軸 C C C H3C CH3 H H 丙二烯型化合物 HOOC O2N COOH NO2 2’ 6 2 5 4 1 3 6’ 聯(lián)苯型化合物 端基碳原子各連接兩個不同的機團時,由于所連四個取代基兩兩各在相互垂直的平面上,分子沒有對稱面和對稱中心,有手性。 苯環(huán)鄰位上連接的兩個體積較大的取代基不相同時(兩個苯環(huán)不能在同一平面內(nèi)),分子沒有對稱面和對稱中心,就可能有手性。 2, 3戊二烯 6, 6’二硝基聯(lián)苯 2,2’二甲酸 手性面 H 3 CC H 2 C O O HH 3 CC H 3分子不具有對稱面和對稱中心 ,也有對映異構(gòu)體存在。 八、環(huán)狀化合物的立體異構(gòu) 環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)現(xiàn)象比鏈狀化合物復(fù)雜,往往 順反異構(gòu)和對映異構(gòu) 同時存在。以環(huán)已烷衍生物說明。如順式和反式 1, 2環(huán)己二甲酸: H H HOOC COOH H COOH HOOC H HOOC H H COOH 由于順式分子中存在著對稱面,與鏡像可以重疊,相當(dāng)于內(nèi)消旋體,因此沒有旋光性。而反式異構(gòu)體與鏡像不能重合,有旋光性。故存在著三種立體異構(gòu)體。 如果兩個羧基處在環(huán)上的 1, 4位,那麼不論順、反式都具有通過 1, 4位且垂直于環(huán)平面的對稱面,所以都沒有對映異構(gòu)體,也沒有旋光性。 * * * * 順式 反式 * * * * 九、有機反應(yīng)中的立體化學(xué) * 不對稱合成 凡是有立體選擇性的反應(yīng),產(chǎn)物中必然有某一個立體異構(gòu)為主要產(chǎn)物。這種將 分子中一個非手性中心轉(zhuǎn)化為手性中心時,所得到的立體異構(gòu)體的量不均等 。也即: 產(chǎn)物中某一個立體異構(gòu)體的量占優(yōu)勢的合成,叫不對稱合成。 立體選擇性反應(yīng) 在已有一個手性中心的分子中引入第二個手性中心時,第一個手性中心對第二個手性中心的構(gòu)型有控制作用或說第二個手性中心的形成有立體選擇性。也可理解: 凡是一個反應(yīng)能產(chǎn)生幾種非對映異構(gòu)體的可能,而主要只產(chǎn)生一種時稱為有立體選擇性的反應(yīng)。 立體專一反應(yīng) 由某一立體異構(gòu)體的反應(yīng)物只得到某一種特定的立體異構(gòu)產(chǎn)物 ,這種反應(yīng)叫立體專一反應(yīng)。 例 : 順 2丁烯與溴的加成: 順 2丁烯與溴的加成是通過生成 環(huán)狀溴正離子中間體 歷程進行的。 C C C C H CH3 H CH3 Br Br Br +Br ??+ 由于形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)中間體,既阻止了環(huán)繞碳碳單鍵的自由旋轉(zhuǎn),同時也限制了 Br 離子只能從三元環(huán)的反面進攻,對兩個碳原子的進攻機會均等,因此得到外消旋體。 CH3 H Br Br H CH3 CH3 CH3 Br H H Br H CH3 H CH3 ?? 如反 2丁烯與溴加成,則生成 內(nèi)消旋體 ,以及環(huán)己烯與溴或次鹵酸加成,生成反式產(chǎn)物的反應(yīng)都說明他們是按生成環(huán)狀中間體的歷程進行反式加成的。 手性藥物和不對稱合成 在生物體內(nèi)僅有一個對映體;生物選擇代謝一對對映體中一個異構(gòu)體;人體只吸收右旋葡萄糖;細胞只用左旋氨基酸合成蛋白質(zhì);蛋白質(zhì)中氨基酸都是 L型;酶本身是手性化合物;腸道中催化蛋白質(zhì)代謝的胰凝乳朊酶分子中含 251個手性碳??梢娛中曰衔飳ι锏闹匾?。 許多藥物都是手性的,且只有一個對映體有 效,另一個無效,甚至起相反作用。 抗炎劑布絡(luò)芬 僅 S構(gòu)型有效, R構(gòu)型無效,純 S構(gòu)型發(fā)生作用快。 抗高血壓藥 只有 S構(gòu)型有效,而 R構(gòu)型有高毒性。 ( C H 3 ) 2 C H C H 2 C HO HC O O HOHOHC H 2 CN H 2C H 3C O O H鎮(zhèn)靜妊娠反應(yīng)藥“反應(yīng)?!? (R)(+)構(gòu)型是有效的,而 (S)()構(gòu)型是使嬰兒致殘的異構(gòu)體。 NNOOOHHO 酶催化生物反應(yīng)是先將有關(guān)分子通過各種鍵合力吸附到酶表面的手性環(huán)境中。一般酶用三個鍵合中心選擇手性物 , 發(fā)生作用。假如催化甘油醛的酶的三個鍵合中心如下圖排列的,一個適合- H,一個適合- OH,另一個適合-CH2OH。這個酶只能識別 (R)甘油醛,不能識別(S)甘油醛,即只催化 (R)甘油醛反應(yīng),不能催化 (S)甘油醛反應(yīng)。 圖: