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文檔簡介

第二章立體化學立體化學—是研究分子中原子或原子團在空間排列狀況,以及不同的排列對分子的物理性質和化學性質所產生的影響。引言分子異構的分類構造異構構型異構構象異構立體異構構造異構:分子式相同,原子的成鍵順序不同。碳骨架異構互變異構官能團異構官能團位置異構官能團異構:官能團位置異構:互變異構:構型異構:分子構造相同,原子或原子團在空間的排列不同。非對映異構順反異構差向異構對映異構D-(-)-乳酸L-(-)-乳酸對映異構:非對映異構(順反異構):構象異構:分子構型相同,由于單鍵的自由旋轉,原子或原子團在空間的排列不同。重疊式交叉式

楔形式鋸架式紐曼式§1順反異構順式異構體(cis-isomerism):兩個相同原子或基團在雙鍵同一側的為順式異構體。

反式異構體(trans-isomerism:兩個相同原子或基團分別在雙鍵兩側的為反式異構體。順反異構體產生的條件:⑴分子不能自由旋轉(否則將變成另外一種分子);⑵雙鍵上同一碳上不能有相同的基團;根據在兩個雙鍵碳原子所連的四個原子或基團中兩個相同者的位置來決定異構體的類型。若雙鍵上兩個碳原子上連有四個完全不同的原子或基團,按“順序規則”分別比較每個碳原子上連接的兩個原子或基團:若兩個較優基團在π鍵平面同側者為Z型異構體,在異側者為E型異構體。含有C=C雙鍵的順反異構C=C雙鍵順反異構現象舉例馬來酸富馬酸兩者性質顯著不同馬來酸(順)富馬酸(反)熔點/℃mp.1.30287溶解度/(g/100mlH2O,25℃)78.80.7密度/g.mol-11.591.635燃燒熱/KJ.mol-1

13681339pKa11.93.0pKa26.54.5物理性質的差異化學性質的差異①脫水生成酸酐難易程度不同:巴豆酸用甲醇酯化時,反-巴豆酸的酯化速度較快位阻?、邗セ磻乃俣炔煌垌?、反異構體的互相轉換在順反異構體中,通常反式較穩定,順式較不穩定。順式異構體加熱或受日光的作用,很容易轉變成較穩定的反式異構體。反-丁烯二酸轉變為順式異構體較困難,比較好的方法--紫外光照射,產品中通常存在順式和反式混合物?!?對映異構為什么要研究對映異構呢?因:1.天然有機化合物大多有旋光現象。2.物質的旋光性與藥物的療效有關(如左旋維生素C可治抗壞血病,而右旋的不行)。3.用于研究有機反應機理。觀察自己的雙手,左手與右手有什么聯系和區別?(一)手性一、手性分子和對映體左、右手互為鏡像與實物關系,而又不能重合,這種性質稱為“手性”。左手的鏡像是右手對映關系左手 鏡 右手左手和右手不能重合

任何物體都有它的鏡像。一個有機分子在鏡子內也會出現相應的鏡像。實物與鏡像相應部位與鏡面具有相等的距離。實物與鏡像的關系叫對映關系。實物與鏡像鏡面(二)手性分子CH3HHOHCCH3HHOHCCH3HHOHCCH3HHOHC若實物與其鏡像能夠完全重合,則實物與鏡像所代表的兩個分子為同一個分子。所有基團都重合乙醇分子模型的重疊操作對于某些分子,兩個互為實物與鏡像關系的分子不能重合,如乳酸。有對映異構體的分子稱為手性分子,或稱分子具有手性。乙醇沒有對映體,因此是非手性分子。與4個不同基團相連的碳原子稱為手性碳原子(常用*C表示)。*C是引起分子手性的一種常見因素。**手性分子CH3HHOHCCH3HHOCO2HCH3CHOHCO2HC非手性分子物質分子能否與其鏡象完全重疊(是否有手性),可從分子中有無對稱因素來判斷。

(三)對稱因素對稱面(σ)、對稱中心(i)、對稱軸(Cn)、更替對稱軸(Sn)。(1)對稱面(σ):假如有一個平面可以把分子分割成兩部分,而一部分正好是另一部分的鏡象,這個平面就是分子的對稱面(σ)。丙酸分子的對稱面具有對稱面的分子與其鏡像能夠重合,是非手性分子。對稱平面(σ)2.通過分子中心,且將分子平均分成互成實物與鏡象關系的兩部分的平面。1.所有的原子共同處于的平面

(2)對稱中心(i)若分子中有一點P,通過P點畫任何直線,兩端有相同的原子,則點P稱為分子的對稱中心(用i表示)。具有對稱中心的化合物和它的鏡象能重合,因此它不具有手性。(3)對稱軸(Cn)如果穿過分子畫一直線,分子以它為軸,旋轉一定角度后,可以獲得與原來分子相同的形象,此直線即為對稱軸(Cn表示)。有無對稱軸不能作為判斷分子有無手性的標準(4)更替對稱軸(Sn)如果一個分子沿一根軸旋轉了360°/n的角度以后,再用一面垂直于該軸的鏡象將分子反射,所得的鏡象如能與原物重合,此軸即為該分子的n重更替對稱軸(用Sn表示)。Sn=Cn+σ(垂直于Cn)1956年首次合成了一個有四重更迭軸的分子重合S4垂直于對稱軸的鏡面具有四重更替對稱軸的化合物和鏡象能夠重疊,因此不具旋光性。結論:

A.有對稱面、對稱中心、四重交替對稱軸的分子均可與其鏡象重疊,是非手性分子;反之,為手性分子。

至于對稱軸并不能作為分子是否具有手性的判據。

B.大多數非手性分子都有對稱軸或對稱中心,只有交替對稱軸而無對稱面或對稱中心的化合物是少數。

∴既無對稱面也沒有對稱中心的,一般可判定為是手性分子。分子的手性是對映體存在的必要和充分條件。

如果分子中不存在對稱面、對稱中心和四重更迭對稱軸,則這個分子具有手性實驗事實:同為乳酸,為什么會具有不同的光學性質呢?(四)對映體光是一種電磁波,光波的振動方向與光的前進方向垂直。旋光性與比旋光度一、旋光性普通光在通過尼克爾棱鏡后形成的只在一個方向傳播的平面光叫偏振光。1.偏振光(plane-polarizedlight)2.旋光性:也稱光學活性(opticalactivity)

——物質能使偏振光發生偏轉的性質。結論:物質有兩類:(1)旋光性物質——能使偏振光振動面旋轉的性質,叫做旋光性;具有旋光性的物質,叫做旋光性物質。(2)非旋光性物質——不具有旋光性的物質,叫做非旋光性物質。3.右旋和左旋(dextrorotatoryandlevorotatory)

——使偏振光振動平面向右旋轉稱右旋,“+”或“d”——使偏振光振動平面向左旋轉稱左旋,“-”或“l”4.旋光度(observedrotation)——旋光活性物質使偏振光振動平面旋轉的角度,用“a”表示。它不僅是由物質的旋光性(與物質的結構有關)決定的,也與測定的條件有關。旋光度大小的影響因素:1、溫度2、波長3、溶劑的性質4、旋光管的長度5、旋光管中物質濃度旋光儀(polarimeter)5.比旋光度(specificrotation)為了便于比較,就要使其成為一個常量,故用比旋光度[α]來表示:——在一定溫度和波長(通常為鈉光燈,波長為589nm)條件下,樣品管長度為1dm,樣品濃度為1g?ml-1時測得的旋光度。是一物理常數。D---

鈉光源,波長為589nm;T---

測定溫度,單位為℃a---

實測的旋光度;l---樣品池的長度,單位為dm;c---為樣品的濃度,單位為g?ml-1。

T一對對映體的比旋光度大小相等,方向相反。對映體:分子的構造相同,但構型不同,形成實物與鏡象的兩種分子,稱為對映異構體(簡稱:對映體)。

成對存在,旋光能力相同,但旋光方向相反。對映異構體之間的物理性質和化學性質基本相同,只是對平面偏振光的旋轉方向(旋光性能)不同。在手性環境條件下,對映體會表現出某些不同的性質,如反應速度有差異,生理作用的不同等。二、含一個手性碳原子化合物的對映異構手性碳原子的概念:連有四個各不相同基團的碳原子稱為手性碳原子(或手性中心)用C*表示。含有一個手性碳原子的化合物一定是手性分子。它有兩種不同的構型,是互為實物與鏡象關系的立體異構體,稱為對映異構體(簡稱為對映體)。(一)對映體

(二)外消旋體等量的左旋體和右旋體的混合物稱為外消旋體,一般用(±或dl)來表示。無旋光性。對映體——互為物體與鏡象關系的立體異構體。

對映異構體都有旋光性,其中一個是左旋的,一個是右旋的。所以對映異構體又稱為旋光異構體。外消旋體可分離成左旋體與右旋體。COOHCH3OHHCOOHCH3HOH(三)對映異構體結構的表示方法COOHCH3OHHCOOHCH3HHO或:

1.其他表示方式透視式2、Fischer投影式

(1)“橫前豎后”:與*C結合的兩個橫鍵代表朝向紙平面的前方,兩個豎鍵代表朝向紙平面的后方。(這一條必須遵守?。〧ischer投影式書寫規則(投影規則)(2)一般將主碳鏈放在豎直線上,把命名時編號最小的碳原子放在上端。投影到紙面上得到投影式,“十”字交叉點相當于*C,它位于紙面上。

按此方式得到的Fischer投影式為最嚴格的Fischer式,用D/L法命名時必須用這種Fischer式。費歇爾投影式橫前豎后使用費歇爾投影式應注意的問題:

基團的位置關系是“橫前豎后”

不能離開紙平面翻轉180°,也不能在紙平面上旋轉90°或270°與原構型相比。將投影式在紙平面上旋轉180°,仍為原構型。在紙平面內旋轉180,構型不變Fischer式的平移或紙平面內旋轉180,其構型不變。Fischer投影式離開紙面翻轉,構型改變!Fischer式紙平面內旋轉90(或270),構型改變!(a)將投影式在紙平面上旋轉180°,仍為原構型。(3)判斷不同投影式是否同一構型的方法:(b)任意固定一個基團不動,依次順時針或反時針調換另三個基團的位置,不會改變原構型。(c)對調任意兩個基團的位置,對調偶數次構型不變,對調奇數次則為原構型的對映體。例如:下列Fischer式是否表示同一化合物?

COOH CH2OH H OH HO H CH2OH COOH

1

2 COOH OH HO H HOCH2 COOH CH2OH H

3

4旋轉180℃后可重疊鏡像關系--對映體交換偶數次后與1同(四)對映異構體構型標記法 CHO CHOH OH HO H CH2OH CH2OH

D-(+)-甘油醛 L-(-)-甘油醛1、構型的D/L命名法:選擇甘油醛作為標準,并人為地規定它的構型。(碳鏈豎直,醛基在上端)規則:在嚴格的Fischer投影式中,C*上取代基處于右側為D-構型;處于左側為L-構型。D/L標記法一般用于糖類和氨基酸的構型標記。**D、L與“+、-”沒有必然的聯系

1979年,國際上根據IUPAC的建議采用了R/S構型系統命名法,這種命名法的適應性更廣。直接根據化合物的實際構型或投影式命名,不需要與其他化合物聯系比較。2、構型的R/S命名法

手性碳上所連的四個原子或基團排序:大、中、小、最小。然后把最小的基團放在方向盤的連桿上,其它三個基就在方向盤上。然后再觀察這三個基的大、中、小走向,順時針為R,反時針為S。方法:次序規則排次序,方向盤上定構型。a->b->c順時針:

R構型a->b->c逆時針:S構型直接利用Fischer投影式命名:ClC2H5 CH3HClHCH3C2H5還原為立體式S-2-氯丁烷Fischer投影式

結論:當最小基團處于橫鍵位置時,其余三個基團從大到小的順序若為逆時針,其構型為R;反之,構型為S。橫變豎不變

含兩個以上C*化合物的構型或投影式,也用同樣方法對每一個C*進行R、S標記,然后注明各標記的是哪一個手性碳原子。三、含兩個手性碳原子化合物的對映異構

(一)含兩個不同手性碳原子化合物的對映異構

結論:

異構體數目——2n=22=4(n:手性碳原子數目)氯代蘋果酸

對映體數目——

2n–1=2(2–1)=2(對)

(2S,3S)(2R,3R)(2S,3R)(2R,3S)

(2R,3R)(2S,3S)(2R,3S)(2S,3R)D-赤蘚糖L-赤蘚糖L-蘇阿糖D-蘇阿糖Fisher投影式中,兩個手性碳原子上相同基團在同側者,稱為赤型,在異側者,稱為蘇型。

非對映體:不呈物體與鏡象關系的立體異構體叫做非對映體。分子中有兩個以上手性中心時,就有非對映異構現象。對映關系:Ⅰ與Ⅱ;Ⅲ與Ⅳ非對映關系:Ⅰ與Ⅲ、Ⅰ與Ⅳ、Ⅱ與Ⅲ、Ⅱ與Ⅳ非對映異構體的特征:1°物理性質不同(熔點、沸點、溶解度等)。2°比旋光度不同。3°旋光方向可能相同也可能不同。4°化學性質相似,但反應速度有差異。對映體:在普通條件下,其性質都相同,旋光方向和生理效能不同。(二)含兩個相同手性碳原子化合物的對映異構

(2R,3R)(2S,3S)(2R,3S)(2S,3R)內消旋體(meso):分子內部形成對映兩半的化合物。(有平面對稱因素)。具有兩個手性中心的內消旋結構一定是(RS)構型。內消旋體無旋光性(兩個相同取代、構型相反的手性碳原子,處于同一分子中,旋光性抵消)。內消旋體不能分離成光活性化合物。

RS外消旋體:是混合物,可拆分出一對對映體。內消旋體:是化合物,不能拆分。外消旋體與內消旋體的共同之處是:二者均無旋光性,但本質不同。

(三)含三個不同手性碳原子化合物的對映異構

C-2差向異構體差向異構體:含多個手性碳的兩個光活異構體,僅有一個手性碳原子的構型相反,其余的手性碳構型相同,這兩個光活異構體稱為差向異構體。如果構型不同的不對稱碳原子在鏈端,稱為端基差向異構體。其它情況,分別根據C原子的位置編號稱為Cn差向異構體。C-2差向異構:由C-2引起的差向異構。(C-2構型相反)()阿拉伯糖()耒蘇糖()木糖()核糖(i)和(iii),(ii)和(iv)是C2差向異構體。(i)和(iiv),(ii)和(viii)是C3差向異構體。(i)和(vi),(ii)和(v)是C4差向異構體。假手性碳原子—中心碳原子連有四個不同的基團,好象是手性碳,但它有兩個構型相反的不對稱碳原子,整個分子具有一個對稱面而成為對稱,這樣的碳原子稱假手性碳原子。3-C——非手性碳3-C——假手性碳假手性碳原子構型的表示方法rs(小寫)在定序規則中,比較兩個不同構型的基團大小時,

R構型排在S構型之前。1.奇數環的情況—

I-IV四個化合物中各有兩個手性碳—當A、B相同時,I和II為內消旋體—當A、B不同時,I和II為對映異構體—對于III和IV,則無論A、B是否相同,III和IV均為一對對映異構體四、環狀化合物的對映異構例:三元環

1.A、A型二取代:有三個異構體。2.A、B型二取代:有22=4個異構體,兩對對映體。

五、不含手性碳原子化合物的對映異構即:含手性軸及手性面化合物的對映異構(一)含手性軸的化合物1.丙二烯型化合物

中心碳原子兩個鍵平面正交,兩端碳原子上四個基團,兩兩處于互為垂直的平面上。當A≠B,分子有手性。類似物:當A=B,分子無旋光性,如:2.單鍵旋轉受阻礙的聯苯型化合物苯環間碳碳鍵旋轉受阻,產生位阻構象異構。要求某些原子或基團的半徑如下:當苯環鄰位上連接的兩個體積較大的取代基不相同時,整個分子就沒有對稱面或對稱中心,就可能有手性。若在一個或兩個苯環上所連的兩個取代基是相同的,這個分子就有對稱面,沒有旋光性。(二)含手性面的化合物末端兩苯環不在同平面上。多個苯環組成的螺芳烴由于環的擁擠導致A環和B環不能共平面,其中之一必然向外蹺起來,這種情況也會產生互不重合的鏡象異構體。在胺分子中,鍵的排列接近四面體,但一般的叔胺都未能拆開為對映體。原因:該種類型分子,它的兩種可能存在形式是很快地相互轉變而改變其構型,導致消旋,

所以,叔胺沒有旋光性不同取代開鏈叔胺分子不具有旋光活性(三)含其它原子的化合物手性中心-N原子:N原子與四個不同的烷基相連,即是活性中心,有一對對映體。

構型保持和構型反轉

如果一個反應涉及到一個不對稱碳原子上的一根鍵的變化,則將新鍵在舊鍵斷裂方向形成的情況稱為構型保持,而將新鍵在舊鍵斷裂的相反方向形成的情況稱為構型翻轉。(R)-2-溴辛烷

[]D=-34.6o(S)-2-辛醇

[]D=+9.9o構型翻轉構型保持HO-(R)-2-辛醇

[]D=+9.9o外消旋化旋光物質(左旋體或右旋體)轉變為不旋光的外消旋體的過程,稱為外消旋化,簡稱消旋化。消旋化通常在兩種情況下發生:①長期放置發生外消旋化。②在物理或化學因素(如光、熱或化學試劑)作用下發生外消旋化。常見的外消旋化途徑:(1)反應過程中發生烯醇化從而導致消旋化

(R)-3-苯基-2-丁酮

(2)反應過程中生成碳正離子而消旋化

(S)-α-氯代乙苯

(3)反應過程中生成自由基而消旋化

2-苯基-2-苯偶氮基丁烷外消旋體的拆分

將外消旋體拆分成左旋體和右旋體,稱為外消旋體的拆分。在手性環境下如手性試劑、手性溶劑、手性催化劑存在下,兩個對映體的反應速度將會有不同程度的差異,有時差異還很大。生物體中的酶具有很高的手性,因此像藥物等許多可受酶影響的化合物,其對映體的生理作用會表現出很大差異。氯霉素是左旋的,有抗菌作用,其對映體則無療效。有些旋光性藥物的對映體不但無療效,甚至有毒。例如,沙力多邁在二十世紀五十年代在歐洲曾作為鎮靜劑廣為使用。后兩發現有上萬名新生兒的畸形與服用過此藥的婦女有關。沙力多邁含一個手性碳原子,當時作為藥物使用的是外消旋體。后來的研究表明,沙力多邁中的一種異構體有鎮靜作用,另一種異構體則有致畸作用。因此,在當今的藥物研究開發和生產中提出了開發生產手性藥物和旋光純度的要求。

外消旋體拆分常見的方法有:接種結晶法,生物或酶作用下的析解,化學法,色譜分離法等?;瘜W法拆分外消旋體例:立體專一反應和立體選擇反應立體專一反應是指:在相同的反應條件下,由立體異構的起始物得出立體異構的不同產物。某些立體專一反應

對烯的立體專一加成反應:如環氧化反應

親核取代反應在這些立體專一過程中,起始物都是立體異構體,產物彼此也是立體異構體。每個反應進行時,只得到單一一種立體異構體,而不混雜有另一種立體異構體。立體選擇性反應是指:在特定反應中,單一一種反應物能夠形成兩種或更多種立體異構產物,但觀察到的是其中一種異構體的形成占優勢.。某些立體選擇性反應

潛手性分子

一個對稱的非手性分子,經過一個基團被取代或發生其他反應的過程

,失去其對稱性而成為一個非對稱的手性分子,這種對稱的分子即稱為

“原手性分子”,或稱“潛手性分子”。而發生反應的對稱碳原子,則是“原手性碳原子”

或稱“潛手性碳原子”。(R)-γ-氯代

-β-羥基丁酸辛酯

L-肉堿

(VBT)

乙醛羰基有兩個面呈現在進攻試劑面前,這兩個面彼此具有鏡象關系,并且是對應異構位的。如果從某一個面方向看過去,取代基按遞降序位的排列順序是順時針的,那么這個面就是R面,如果是反時針的,那就是S面。六、親電加成反應的立體化學一個正確的反應歷程應能說明包括立體化學在內的所有實驗事實。所以立體化學對反應歷程的測定和研究具有重要的意義。若是順式加成,得到的應為內消旋體,與實驗事實不符。由于碳碳單鍵(C1-C2)可以自由旋轉:中間體若是碳正離子:得到的加成產物就不可能完全是外消旋體,也可得到內消旋體,這與實驗事實不符,說明中間體不是碳正離子?,F在認為,順-2-丁烯與溴加成中間體為環狀溴正離子(溴鎓離子)形成環狀結構中間體,既阻止了環繞碳碳單鍵自由旋轉,同時也限制了Br-只能從三元環的反面進攻。因為Br-進攻兩個碳原子的機會均等。因此得到的是外消旋體。反-2-丁烯與溴加成同上討論,產物為內消旋體。§3構象與構象分析

構象:是立體異構中的一個重要結構層次,是在構造、構型確定的基礎上因為單鍵的旋轉而產生的分子中的原子或原子團在空間的排列。構象分析:研究分子中優勢構象的存在,以及構象對分子的物理性質和化學性質的影響,統稱為構象分析。構象與構象分析對有機化合物的結構、有機反應歷程、反應的取向等方面的研究都很重要。在化學反應中,反應物分子最穩定的構象決定著反應的立體化學過程,從而可以解釋反應的結果。

一、乙烷的構象

A透視式(鋸架式):B傘形式(楔形式)C紐曼式(Newman):(2)乙烷分子的能量曲線圖把正丁烷C1和C4作甲基,在繞C2-C3單鍵旋轉時,主要構象為:二、正丁烷的構象穩定程度為:對位交叉式>鄰位交叉式>部分重疊式>全重疊式在室溫下,對位交叉式占70%,鄰位交叉式占30%,其它兩種極少。三、環己烷的構象在環己烷分子中,六個碳原子不在同一平面內,碳碳鍵之間的夾角可以保持109.5°,因此六元環很穩定。1.兩種極限構象——椅式和船式椅式構象穩定的原因:船式構象不穩定的原因:物理方法也測出船式環己烷比椅式能量高26.7KJ/mol,故在常溫下環己烷幾乎完全以較穩定的椅式構象存在。2.平伏鍵(e鍵)與直立鍵(a鍵)在椅式構象中C-H鍵分為兩類。第一類六個C-H鍵與分子的對稱軸平行,叫做直立鍵或a鍵(其中三個向環平面上方伸展,另外三個向環平面下方伸展);第二類六個C-H鍵與直立鍵形成接近109.5°的夾角,平伏著向環外伸展,叫做平伏鍵或e鍵。C-1,C-3和C-5在一個平面上,C-2,C-4和C-6在另一個平面上,圖中A線垂直于兩個平面,是對稱軸。

C2、C3、C5、C6在一個平面上,C1和C4分別在平面的下面和平面的上面,很象椅腳和椅背,故稱“椅式”。3.椅式構象:椅式之間可以通過碳碳鍵的旋轉相互轉化,將這種轉化稱為構象翻轉。環己烷各構象之間的能量關系由椅式轉換成另一種椅式,所經過的各種構象椅式能量最低,半椅式的能量最高。環己烷中各構象的勢能關系構象對物理、化學性質的影響1、分子處于不同的構象,其能量是不同的例:1,2-二氯乙烷對位交叉最穩定溫度升高,非對位交叉構象增多,導致分子的偶極矩變化對位交叉偶極矩:μ=0.0D

全重疊式偶極矩:μ=3.6D

1,2-二氯乙烷在旋轉過程中,μ在0.0~3.6D之間變化,所以在不同的溫度下,測定其μ,有不同的值。結果:溫度升高,μ值增大2、分子處于不同的構象,其旋光性不同例:二溴芪C6H5CHBr-CHBrC6H5

最穩定的構象是兩個苯環處于對位交叉

內消旋體旋光體二溴芪有兩種不同的構型,其物理性質也不同。3、分子處于不同的構象,其化學反應活性不同例:環己烷,相同的取代基在a鍵或e鍵上,在熱力學穩定性方面和空間因素方面是不同的

4-叔丁基環己基羧酸乙酯在醇鈉溶液中加熱,平衡混合物中,反式異構體占84%

反式(速度快20倍)順式a鍵的位置比較受阻,反應易發生在e鍵上,當反應發生在環外原子上,例:酯化或水解,空間因素起主導作用

不對稱合成反應是近20年來有機化學中發展最為迅速也是最有成就的研究領域之一。研究不對稱合成反應,具有十分重要的實際意義和重大的理論價值。對于不對稱化合物來講,制備單一的對映體是非常重要的,因為對映體的生理作用往往有很大差別。例如:(+)-抗壞血酸具有抗壞血病功能(-)-抗壞血酸則無此活性(R)-天冬酰胺是甜的(S)-天冬酰胺是苦的一、不對稱合成化學中的幾個基本術語

它泛指:一類反應由于手性反應物、試劑、催化劑以及物理因素(如偏振光)等造成的手性環境,使得反應物的前手性部位在反應后變為手性部位時形成的立體異構體不等量,或在已有的手性部位上一對立體異構體以不同速度反應,從而形成一對立體異構體不等量的產物和一對立體異構體不等量的未反應原料。1、不對稱合成反應定義“不對稱合成”這一術語在1894年首次由E.Fischer使用,并在1904年被Marckwald定義為“從對稱構造的化合物產生光學活性物質的反應,使用光學活性材料作為中間體,但不包括使用任何分析過程作為手段”。2、不對稱合成的效率不對稱合成反應實際上是一種立體選擇反應,反應的產物可以是對映體,也可以是非對映體,只是兩種異構體的量不同而已。不對稱合成的效率,正是由兩者的數量差別來表示的。若產物彼此為對映體,則其中某一對映體過量的百分率(percentenantiomericexcess,簡寫為%e.e)可作為衡量該不對稱合成反應效率高低的標準,表示方法如下:

式中[R]和[S]分別為主要對映體產物的量和次要對映體產物的量。如兩個對映體產物的比是95:5,則%e.e是90%。

通常情況下,可假定比旋光度與對映體組成具有線性關系,因而在實驗測量誤差略而不計時,上述%e.e即等于下述所謂光學純度百分率(percentopticalpurity,簡寫為%O.P)。

若產物為非對映異構體時,不對稱合成反應效率用非對映過量百分率(percentdiastereomericexcess,簡寫為%d.e)來表示。

式中[A]和[B]分別為主要非對映體產物的量和次要非對映體產物的量。3、立體選擇反應與立體專一反應在研究不對稱合成反應時,不僅要注意反應物分子靜態的立體化學特點,而且要涉及化學反應過程中的立體化學變化——動態立體化學的規律,尤其是研究按何種立體化學途徑實現反應。因此有必要區別兩類反應:立體選擇反應與立體專一反應。

立體選擇性反應一般是指反應能生成兩種或兩種以上立體異構體產物,但其中僅一種異構體占優勢的反應。例1:羰基的加成反應(還原反應)例1:加成反應例2:羰基的加成反應(還原反應)

立體專一性反應是指由

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