1、第三章 立體化學基礎,目的要求 一、掌握立體異構(gòu)產(chǎn)生的原因及判定方法。 二、掌握立體異構(gòu)的表示方法（構(gòu)型、構(gòu)象）。 三、掌握對映體、非對映體、內(nèi)消旋體、外旋體、順反異構(gòu)、Z/E。 四、掌握D.L命名法和R.S命名法。 五、了解立體化學在研究反應歷程中重要作用及手性合成方法意義。,主講：林連波,立體異構(gòu)- 由于分子中的原子（基團）在空間的排布不同 而產(chǎn)生的異構(gòu),構(gòu)型分子中的原子（基團）在空間排列方式,a、普通光 b、尼科爾棱鏡 c、偏振光,一、平面偏振光及比旋光度,構(gòu)型異構(gòu) 因構(gòu)型不同而引起的異構(gòu)現(xiàn)象稱為構(gòu)型異構(gòu),構(gòu)象異構(gòu)因鍵軸旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生不同的空間排列引起的異構(gòu),第一節(jié)概論,偏振光只在一平面上振

2、動的光,旋光性物質(zhì)的旋光性測定,亮光,暗,亮光,旋光性物質(zhì),非旋光性物質(zhì),旋光性物質(zhì)-具有使偏振光旋轉(zhuǎn)一定角度的 物質(zhì)稱為旋光性物質(zhì),順時針方向旋轉(zhuǎn)見到最亮光稱右旋體用”+”或”d” 逆時針方向旋轉(zhuǎn)見到最亮光稱左旋體用”-”或”l” d是英文右旋 dextrorotatory的詞頭 l是英文左旋 lerorotatory的詞頭,旋光度和比旋光度,為旋光度，L為測定管長度， d為溶液的濃度1000g/L,測定旋光度的意義,二、對映異構(gòu)和手性,實物 鏡像,以手性藥物合成、分離、毒理及體內(nèi)代謝內(nèi)容物為主的研究已成為藥物研究的一個重要組成部分。,手性藥物的對映體之間藥物活性的差異主要有：,1：對映異構(gòu)

3、體之間等同的藥理活性和強度，例如抗組胺藥異丙嗪和局部麻醉藥丙胺卡因,2：對映異構(gòu)體之間產(chǎn)生相同的藥理活性，但強度不同。如組胺類抗過敏藥氯苯那敏右旋體左旋體,去甲腎上腺素R-（-）27倍 S-（+） 阿托品 左旋體220倍 右旋體,3：對映異構(gòu)中一個有活性，一個沒活性。這種情況 比較多，例如抗生素氯霉素左旋體有效，右旋體無效。,右旋谷氨酸鈉鮮味，作調(diào)味品,5：對映異構(gòu)體之間產(chǎn)生不同類型的藥理活性。例如最常見的例子是鎮(zhèn)痛藥，如丙氧芬，其右旋體產(chǎn)生鎮(zhèn)痛活性，而左旋體則產(chǎn)生鎮(zhèn)咳作用。,4：對映異構(gòu)體之間產(chǎn)生相反的活性。如利尿藥依托唑啉 的左旋體具有利尿作用，而右旋體則有抗利尿作用。,手性分子與自身鏡像

4、不能重合的分子。,三、分子的對稱性和手性,1、對稱面（symmetrical plane）假設有一個平面，可以把分 子分 割成互為鏡像兩半，這個平面就叫做對稱面。,手性碳:即與4個不同的原子（團）相連接的碳原子叫做手性碳。,(一)、對稱因素,CH3CH2OH,2、對稱中心設想分子中有一個點，通過該點畫任何直線，如 果在與該點等距離的直線兩端，遇到相同的原子（團） ，則這個點就是分子的對稱中心。,對稱面、對稱中心是判斷分子是否手性分子中最主要的兩種因素。,3、對稱軸(略),E-2，4-二甲基-1，3-環(huán)丁二酸的對稱中心,非手性分子凡具有對稱面、對稱中心、對稱軸中任何一種 對稱因素的分子都是非手性

5、分子。,非手性分子無對映異構(gòu),乳酸的兩種構(gòu)型,一、含有一個手性碳的化合物,(二)、手性因素 (自學)P8687,第二節(jié)對映異構(gòu)和非對映異構(gòu),乳酸對映體的立體結(jié)構(gòu)式,(一)、對映體的表示方法(p8990),1、立體結(jié)構(gòu)式表示法(傘型式),2、模型圖式,3、Fischer投影式,(1) “+”字交叉點,代表位于紙平面上的手性碳原子,Fischer投影式的規(guī)則,(3)投影式不能離開紙平面任意旋轉(zhuǎn),更不能翻轉(zhuǎn),( 5)將手性碳原子上的一個取代基保持不變,另外三個基團按順時 (或逆時)針方向旋轉(zhuǎn)時,原來構(gòu)型不變,(二)、對映異構(gòu)體構(gòu)型的命名法,1. D.L（相對構(gòu)型）命名法,就選擇甘油醛作為標準，-OH

6、在右邊的人為地命名為D-型， OH在左邊的人為地命名為L-型。,D（+）甘油醛,L（-）甘油醛,D（ - ）乳酸,L（ - ）蘋果酸,L（ - ）絲氨酸,如遇到,無法判定是D型還是L型,2、R.S（絕對構(gòu)型）命名法,大中小順時針 R構(gòu)型,大中小逆時針 S構(gòu)型,2、第一個原子相同就繼續(xù)比較相連的第二個原子,C H CH3CH2- -CH3,根據(jù)上述規(guī)則常見的集團的先后順序排列如下：,溴乙醇 立體結(jié)構(gòu)式,S R,(R)-a-氯代乙磺酸,(R)-a-氘代乙磺酸,S 費歇爾投影式 R,4-S-(2Z, 5E)-4-甲基-2，5-庚二烯,S-2-苯基-2-氨基丁烷,4、取代基互為對映異構(gòu)體時，R-構(gòu)型優(yōu)

7、先于S-構(gòu)型。取代基 互為幾何異構(gòu)體時，順式（或Z）優(yōu)先于反式（或E）,在Fischer投影式中R.S命名法： 1、最小基團在直豎鍵上時大中小順時針為R型，逆時針為S型,2、最小基團在橫鍵上時大中小順時針為S型，逆時針為R型,S,R,2R、3S,S,S,二、含多個手性碳原子化合物,(2S、3S),(2S、3R),(一)、 含兩個不同手性碳原子的化合物,(1)與(2),(3)與(4)為對映體，而(1)與(3)、(4)或2與(3)(4)為非對映異構(gòu)體(diestereomer),下列Fischer投影式，哪些與（1）為相同的化合物或為對映體、,或為非對映異構(gòu)體,(2R、3S),(2S、3S),（1

8、）與（7）相同,（1）與（3）（5）為對映體,（1）與（2） （4） （6） 非為對映,(2S、3S),(二)、含兩個相同手性碳原子化合物的對映異構(gòu),(2R、3S ) -2，3-二羥基丁二酸,內(nèi)消旋體(meso-),外消旋體 是有手性的兩個對映體等量混合,內(nèi)消旋體和外消旋體都無旋光性,內(nèi)消旋體 是非手性分子(旋光在內(nèi)部抵消),內(nèi)消旋體(meso-),主要用于革蘭陰性菌所至的呼吸、泌尿、消化、生殖系統(tǒng)感染等。,有手性碳：(-) 氟沙星抗菌作用8 128倍 （+）體。左氟沙星與氧氟沙星相比有三方面特點。 活性2倍 氧氟沙星 水溶性 氧氟沙星 是已上市喹諾酮類中副作用最小的,無手性碳化合物的對映異構(gòu)

9、,判斷下列化合物是否手性分子,是,是,是,三、外消旋體的拆分,外消旋體的拆分 :把一對對映體的分離過程稱為外消旋體 的拆分,內(nèi)消旋體 是非手性分子(旋光在內(nèi)部抵消) 外消旋體 是有手性的兩個對映體等量混合,(旋光在外部抵消),氯霉素,左旋體有效，右旋體無效,（一） 、晶種結(jié)晶法,（二） 、化學方法,溶液,拆分的步驟可用通式表示如下：,非對映異構(gòu)體,對映異構(gòu)體,對于外消旋堿的拆分，常用旋光性的酸 如： （+）一酒石酸 （一）一二乙酰酒石酸 （-）一二苯甲酰酒石酸（+）一樟腦磺酸（-）一蘋果酸,對于外消旋酸的拆分，常用旋光性的堿如： （-）一番木鱉堿 （ - ）一馬錢子堿 （+）一辛可寧堿 （-）

10、咖啡堿 （-）一喹寧堿 （-）一麻黃堿,（三） 、生物拆分法,DN乙?；彼?L丙氨酸,（四） 、選擇吸附法(色譜法)自學,第三節(jié)環(huán)烷烴的立體異構(gòu),一、取代環(huán)烷烴的順反異構(gòu)和對映異構(gòu),（1）順式,順式相同基團在同一側(cè),反式相同基團在異側(cè),順式,反式,(1S、2S)-1.2環(huán)丙烷二甲酸,（2）反式,環(huán)狀化合物RS構(gòu)型判斷可根據(jù)下列規(guī)律,1、根據(jù)投影式，大基團在環(huán)平面之上，小基團在環(huán)平面之下,大 中 小 順時針為 R 構(gòu)型,大 中 小 逆時針為 S 構(gòu)型,反式 手性分子,（1R、2R）,(1S、2S)-1.2環(huán)丙烷二甲酸,2、大基團在環(huán)平面之下，小基團在環(huán)平面之上,大 中 小 逆時針為 R 構(gòu)型

11、,大 中 小 順時針為 S 構(gòu)型,1R,2R-1-甲基-2-溴環(huán)丁烷 1S,2S-1.2 環(huán)丙烷二甲酸,1S,2S,1R,2R,C3、C4、C8、C9為手性碳，光學異體活性不相同， C3 （R） 、C4（S）、C8（S）、C9（R）,作用特點：抑制或殺滅間日瘧，三日瘧及惡性瘧原蟲的紅細胞內(nèi)期裂殖體，有解熱作用和子宮收縮作用,用途：用于控制瘧疾的癥狀,二鹽酸奎寧,1R 、 2R,1 、判斷下列環(huán)狀化合物是否手性分子,（1）、4） 有對稱面,1R、3R,2 、是 用R.S命名法命名,有對稱中心,二、構(gòu)象異構(gòu)和構(gòu)型異構(gòu),構(gòu)象異構(gòu) 通過鍵的旋轉(zhuǎn)而互換,構(gòu)型異構(gòu) 不能通過鍵的旋轉(zhuǎn)而互換,各個對映體可有各

12、自的構(gòu)象異構(gòu)體,2R 3S,2R 3R,不離開紙平面旋轉(zhuǎn)180,2S 3R,用系統(tǒng)命名發(fā)命名下列化合物帶請標出構(gòu)型,請標出構(gòu)型,2S 3R,2R 3R,2S 3S,第四節(jié)、 烷烴鹵代反應的立體化學,前手性碳原是非手性碳，鹵代后為手性碳，把這種碳稱為 前手性碳,作業(yè)：P 108110頁,2、,6、,4、,第三章 一、是非題 1、一對對映體總有實物和鏡像的關系。（ ） 2、所有具有手性碳的化合物都是手性分子。（ ） 3、所有手性分子都有非對映體。（ ） 4、具有R 構(gòu)型的手性化合物的旋光方向為右旋。（ ） 5、如果一個化合物沒有對稱面，它必然是手性的。（ ） 6、內(nèi)消旋體和外消旋體都是非手性分子，

13、因為他們都無旋光性。（ ） 7、分子中若有一個手性碳原子，則該分子必定是手性分子。（ ） 8、對映異構(gòu)體可通過單鍵旋轉(zhuǎn)而相互重合。（ ） 9、分子有無手性碳原子是分子是否手性分子的充分必要條件。（ ） 10、光學異構(gòu)體的構(gòu)型與旋光方向無直接關系。（ ） 二、選擇題 1、下列Fischer投影式中，互為對映體的是（ ）,（4）,(1),（2）,（3）,A、(1)和（2） B、（1）和（3） C、（2）和（3） D、（3）和（4）,2、下列分子中具有旋光性的是（ ）,A、,B、,C、,D、,3、Fischer投影式為,A、D- 型 B、L-型 C、R- 型 D、S-型,的化合物，其絕對構(gòu)型為（ ）,4、下列化合物構(gòu)型為 S 的是（ ）,A、,B、,C、,D、,5、化合物,的Fischer投影式是（ ）,A、,B、,C、,D、,6、下列化合物中，具有旋光性的是（ ）,CH2ClCH2CH2Br,CH3CHBrCH(CH3)2,A、,B、,C、,D、,7、某純（）化合物A 的，若將A的（+）化合物與A的（）化合物以物質(zhì)的量比3 ：1混合后，所得混合物的旋光度（ ）