《有机化学》课程电子教案（讲义，打印版）第五章 旋光异构 Optical isomerism

第五章旋光异构(Opticalisomerism) 碳链异构 结构异构 官能团异构 同分异构 位置异构 互变异构 构象异构 立体异构 顺反异构（几何异构）构型 旋光异构（光学异构） 5-1旋光异构现象 一、偏振光和旋光活性 牛奶发酵 [α]=0° (±) 肌肉运动 乳酸C3H6O3CH3CHCOOH[α]=+3.8°，（+)或d-，右旋 OH 糖发酵 [a]=-3.8°，(-)1-，左旋 1.偏振光 偏振光偏振面→起偏镜→检偏镜 2.旋光活性 旋光活性旋光活性物质→无旋光活性物质 3.旋光度α 4.旋光仪 光源→起偏镜→→盛液管→检偏镜→回转刻度盘 5.比旋光度[a] 二、分子的手征性和旋光活性 1.手征性（手性或不对称性） 人的左手和右手，各自与其镜像不能重合→手征性 石英晶体的两种晶形 且二者互为实物和镜像不能重合的关系 肌肉运动和糖发酵产生的乳酸 2.手征性分子 1

酒石酸钠铵晶体的两种晶形一肌肉运动和糖发酵产生的乳酸，手征性分子 结构相同，原子或原子团在空间排列不对称→产生手性分子→其物质具有旋光活性→产 生立体异构：旋光异构体→旋光异构现象，因而 充变条件 手征性分子、亡旋光活性 3.手征性碳原子（手性碳，不对称碳原子）C 4.对映体 →肌肉运动产生的明酸：[2小=+3.8°，右旋体 CH3CHCOOH OH ·一对对映体 ·糖发酵产生的乳酸：[α]=-3.8°，左旋体 对映体。、士旋光异构体 含C'的分子一一手性分子 5.决定分子手征性的因素 充要条件 分子内部无对称因素 。·分子具有手征性（分子为不对称分子） 例： CH3 H0-C-C00H→有对称面分子为对称份子一无手性基团在空间只有一种 CH3 排列→无旋光异构现象 §5-2含手性碳原子的链状化合物的旋光异构现象 一、含一个手性碳原子的化合物 分子式、结构式相同，含一个手性碳原子旋光异构体总数=2·一对对映体，构型相 反→比旋光度大小相等，方向相反·一对对映体的等量混合→外消旋体 二、旋光异构体构型的表示方法和命名 1.表示方法 COOH COOH (1)透视式 H3C OH H COOH COOH -OH HO- (2)Fescher投影式 CH3 CH3

2.命名 CHO CHO (1)相对构型：DL命名法 H -OH HO- -H CH2OH CH20H D(+)-甘油醛 L(-)-甘油醛 CHO COOH COOH -OH 0) -OH CH2OH CH3 COOH COOH H -OH HO- -H CH3 CH3 D(-)-乳酸 L(+)-乳酸 (2)绝对构型：RS命名法 R- OCH3 CH-CH2 CHO H -OH HO—H C2H5 CH20H R- S- COOH COOH CH3 0H90° CH3 COOH H- -OH 180,H0 -H H3 COOH R COOH COOH COOH OH H -OH CH3- OH HOOC -CH3 R- a- R R- 三、含两个不同手性碳原子的化合物 CH3CH-CHCH3 CH3CH-CHCH3 OHOH 分子式、结构式相同，含两个不相同手性碳原子一旋光异构体总数=2-4→两对对映体 两对对映体之间，彼此两两互为非对映体。 分子式、结构式相同，含个不相同手性碳原子→旋光异构体总数=2

四、含两个相同手性碳原子的化合物 分子式、结构式相同，含两个相同手性碳原子→旋光异构体总数=3一对对映体 和一个内消旋体→一对对映体和内消旋体之间，彼此两两互为非对映体。 §5一3环状化合物的旋光异构现象 例1：2-甲基环丙基甲酸4种构型 H H 顺 反 COOH CH3 COOH CH3 H H COOH HOOC CH3 COOH HOOC CH3 CH3 例2：2,2-二甲基环丙基甲酸2种构型 H3C CH3 CH3 COOH HOOC CH3 例3：1,2-环丙基二甲酸3种构型 顺 HOOC COOH 反 HOOC H COOH COOH HOOC 例4：3-甲基环丁基甲酸2种构型 顺H3C COOH 反 H3C H COOH §5-4】 旋光异构体的性质 一、对映体的性质 二、非对映体的性质