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理论有机第二章 立体化学原理


OH
CrO3
O
OH
k 相对 = 3.23
k 相对 = 1
34
O
H O Cr OH
H
O
H
HH H O
O Cr OH O
35
C CH2, H
i-Pr,
Bn, allyl, ethyl, methyl, D, H
6
含手性原子的化合物
H Et Me
OH
Me Et N Ph I
Pr
Et P Me
Ph
N R
7
CH3 HD
C2H5
C2H5 CH3 N O
Ph
CH3 * H* * COOH * Br
CH2Ph S O
8
各种不同基团的阻转能力: I>Br>>CH3>Cl>NO2>COOH>>NH2>OCH3>OH>F>H
10
手性面化合物有
(CH2)8
A
O
O
B
(CH2)8
O
OHOOC(CH源自)8OOCOOH
m=n=2, 光学活性是稳定的; m=3, n=4: 可拆分, 但温度高了消旋
11
反-环辛烯也是手性 面的化合物
(R)-(-)
(S)-(-)
12
此外还有螺旋化合物:
虽无手性中心手性轴或手性面, 但有左或右螺旋, 就 螺旋方向而言就是对映的.
9
Ph C10H7-α C
C
AB C C
AB C
a
a
CCC
a
C Ph C10H7-α
C AB
a AB
抗菌素菌霉素是一个天然产物,分子中就有由于丙二烯结构所
引起的手性:
CH C C C CH C CH CH CH CH CH CH2CO2H
[α] 25
D
-130o (ethanol).
mp. 75 oC (dec.)
Me3N
Cl
OC8H17
Me3N
OH O
L-肉碱
OC8H17
26
R面
O
S面
27
2.6 不对称合成
28
对映体过量 e.e
e.e =
[R] - [S] [R] + [S] X 100% =
R (%) - S (%)
29
不对称合成
手性源合成
S*
T*
使用手性助剂
S*
A
AS*
S*T*
T*
手性试剂的不对称反应 A
S*
T*
不对称催化反应
A
cat* T*
30
31
32
不对称催化反应
MeO
CO2H
(R)-BINAP-Ru
PPh2 PPh2 (R)-BINAP
CO2H MeO
(S)-萘普生
33
2.7 构象分析
研究分子中优势构象的存在以及构象对分子的物理和化学性质的 影响,称为构象分析
环己烷构象的稳定性:椅式 > 扭船式 > 船式
13
14
含两个(或多个)手性中心的分子
Y XW XW
Z
erythro(赤式)
Y WX XW
Z
threo(苏式)
CHO
CHO
H OH HO H
H OH HO H
CH2OH
CH2OH
D-(-)赤藓糖 L-(+)赤藓糖
CHO HO H
H OH
CH2OH
D-(-)苏阿糖
CHO H OH HO H
CH2OH
L-(+)苏阿糖
15
环状化合物的对映异构
CH2OH COOH COOH
*
*
*
H

H
H
顺式异构体



对映体
构 体
CH2OH
H
H
*
*
*
H
COOH HOOC
反式异构体
CH2OH
*
H
非 对 映 异 构
CH2OH 体
*
H
对映体
16
2.3 反应中的构型变化
构型保持(retension of configuration)
H3C H OH + TsCl Bn
H3C
H
OH + SOCl2
Bn
H3C
H
OTs
Bn
H3C
H
Cl
Bn
17
构型反转(inversion of configuration)
Et
HO +
Br
H Me
(S)-2-溴丁烷
Et HO
Me H
(R)-2-丁醇
+ OH
CO2H
DEAD Ph3P
OCOPh
18
Mitsunobu reaction
19
外消旋化(Racemization)
Me O
Ph H
Me
H or HO
Ph OH Me Me
H Me Cl
Ph
Et Me N NPh
Ph
H
HO
Ph Me
Et Ph Me
Me O Ph
H Me
消旋产物
消旋产物
20
2.4 外消旋体的拆分
21
22
23
2.5 立体专一和立体选择性的反应
立体专一
CH3
苏式33 %
25
2.6 潜手性分子
一个对称的非手性分子,反应后生成一个手性分子, 该分子称为潜手性分子(prochiral molecule)
CO2H HO C H
CH3
(S)-乳酸
OO Cl
HA OC8H17
OH
CO2H
HB
HA C HB
CH3
OH
CO2H
H C OH
CH3
(R)-乳酸
OH O
第二章 立体化学
构造异构 异构
立体异构
非对映异构 对映异构
顺反异构 其它非对映异构
构象异构
1
2.1 手性定义 实物与镜像不能重叠的性质就是手性
2
F
FB F
C3
C4
C5
C6
n重:当分子旋转360°时,已经重复了 n 次围绕对称轴 的旋转操作。
C1 ?
3
Ph
COOH点
分子中心
对称中心 (i): H H H F 等距离
相同的原子
α-古柯间二酸
COOH Ph
交替对称轴 (Sn):
R+ S4
R+ R-
H Me
Me H OTs R-
H N Me
Me
H
R + R旋- 转
90° 重合
R+ R-
R+
垂直于对称轴 的镜面
R-
反射
通过反射的
操作,上、下
R+ R-
方的基团交换 位置,基团的
构型改变。
2.2 手性化合物的分类,命名及结构表示
实物与镜像不能重叠的性质就是手性
CO2H H2N H
CH3
优先次序
H NH2 H3C CO2H
构型与旋光的关系
与中心原子相连的原子序数相比较
若相同,沿化学键比较
重同位素优先 重键看成多个单键
5
优先次序
CO2H, COPh, COMe, CHO,
o-tolyl,
m-tolyl,
p-tolyl, Ph, C CH, t-Bu, 环己基,
H CO2H H CO2H
CO2H
CO2H
Br2
H Br
+ Br
H
Br H
H Br
CO2H
CO2H
H CO2H
Br2
HO2C H
CO2H H Br H Br
CO2H
24
立体选择性反应
CHO Ph H +
CH3
(R)-2-苯基丙醛
CH3MgBr
CH3 HO H Ph H
CH3
赤式67 %
CH3 H OH + Ph H
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