高中化学竞赛,【 立体化学】,【竞赛基本要求】,1、有机立体化学基本概念。 2、构型与构象。 3、顺反异构(trans-、cis-和Z-、E-构型)。 4、手性异构。 5、endo-和exo-。 6、D,L构型。,【知识点击】,从三维空间结构研究分子的立体结构,及其立体结构对其物理性质和化学性质的影
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1、五年来共以第一作者或者通讯作者发表SCI论文11篇。
主持省部级课题4项,国家自然科学基金1项,2014年获得南方医科大学优秀青年培育基金资助。
,官能团异构,同分异构:,构造异构,立体异构,构型异构,碳链异构,位置异构,构象异构,顺反,旋光(对映),1 Chiral Molecules & Enantiomers,一、手性 (Chirality),这种左右手互为镜像与实物关系,彼此又不能重合的现象称为手性。
,三种乳酸性质的比较,mp/,pKa,(+)-乳酸,(-)-乳酸,-3.82,0,53,18,3.79,3.86,()-乳酸,二、手性分子和对映体,乳酸分子,对映异构体,对映异构现象,对映(异构)体:两个具有相同的构造,互呈实物与镜像关系而又不能重合的立体异构体。
立体异构现象,对映体的特征: (1)两者构造相同,构型不同,呈物像关系而又不重合; (2)旋光方向相反,但的绝对值及其它理化性质都一样。
,手性碳():连有四个不同 (不对称碳) 原子或原子团的碳。
,三、对称面和非手性分子,四、判断对映体的方法,第一,建造。
2、次序不同而产生的异构,称为构造异构。
构造异构包括碳链异构、官能团异构、位置异构及互变异构等。
另一类是由于分子中原子或原子团在空间的排列位置不同而引起的异构,称为立体异构。
立体异构包括顺反异构、对映异构和构象异构。
二、立体异构 (一)顺反异构 分子中存在双键或环等限制旋转的因素,使分子中某些原子或基团在空间位置不同,产生顺反异构现象。
双键可以是C=C、C=N、N=N。
双键产生顺反异构体的条件是双键两端每个原子所连二基团或原子不同。
,但顺反异构体的两个双键碳原子上没有两个相同的取代基用这种命名法就无能为力。
,系统命名法规定将双键碳链上连接的取代基按次序规则的顺序比较,高序位基在双键同侧的称Z型,反之称E型。
如上化合物按此规定应为E型。
命名为E 4 甲基 3 已基 2 戊烯。
所谓“次序规则”,就是把各种取代基按先后次序排列的规则。
(1)原子序数大的优先,如IBrClSPFONCH,未共用电子对为最小; (2)同位素质量数大的优先,如DH; (3)二个基团中第一个原子相同时,依次比较第二、第三个原子;,(4)重键,如:,分别可看作:,(5)当取。
3、构。
可是构象异构和顺、反异构不同,构象异构可借分子中单键的旋转而互变。
因此很难分离出构象异构体,只能利用光谱分析、热力学计算、偶极矩测量以及 X-光或电子衍射证明它们的存在。
而顺、反异构体的互变要通过键的断裂,比较 困难,因此能得到纯的顺式异构体和反式异构体。
立体异构除了上面两种以外,这里我们介绍第三种,那就是对映异构 (Enantiomerism)。
例如:当我们进行 2-丁烯的水合反应时,分离到两种丁醇,它们的物理 性质和化学性质基本上相同,只是在对偏振光的作用上有差异,一个使偏振光向 右转(右旋体 Dextrorotatory)一个使偏振光向左转(左旋体 Levorotatory), 转的度数基本上也相同。
它们的结构如按照平面来书写, 很难看出有什么两样, 都是 CH3CH2CH (OH) CH3,可是在空间排列上,它们是不同的,它们互成镜象不重合,所以不是一个 化合物,是构型异构体。
忻州师范学院精品课程 有机化学电子教案 2 由于这两个异构体互相对映,故称为对映体(Enantionmers).又因为它 们中的一个要使偏振光向左转,另一个使偏振光向右转。
4、第八章第八章 立体化学立体化学教材教材: :徐寿昌徐寿昌 主编主编 高等教育出版社高等教育出版社有机化学有机化学 Organic Chemistry作业作业P176P1761 1 112 23 344要求要求改为改为用用 标出手性碳原子标出。
5、配位化学发展 18世纪中叶发现普鲁士兰KFeFeCN6 A.Werner 配位理论 当前配位化学的发展: 向生物科学渗透 向材料科学渗透 向超分子化学方向发展配位化合物定义定义 配位化合物complex,是由可以提供孤电子对的一定数目的离子。
6、1概述构造异构构造异构constitutional立体异构立体异构Stereo碳链异构碳链异构位置异构位置异构官能团异构官能团异构构型异构构型异构configurational构象异构构象异构conformational顺反异构顺反异构对映。
7、构象异构同分异构构型异构顺反异构对映异构立体异构构造异构碳架异构官能团异构位置异构互变异构 异构现象:异构现象: 立体化学起源于立体化学起源于1848年,年, 法国化学家法国化学家巴斯德巴斯德Pasteur将外消旋的酒石酸铵钠的结晶,分离成。
8、1第五章第五章 立体化学立体化学2同同分分异异构构构构造造异异构构立立体体异异构构Stereoisomer构造相同,分子中原子或原子团构造相同,分子中原子或原子团在在空间的排列方式不同空间的排列方式不同构构型型异异构构构构象象异异构构立立体。
9、第二章 配位化学基础和配合物立体化学 一配位化学基础 二配合物的几何构型 三配合物的异构现象 四配合物的制备方法定义由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子称为配体和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空轨道的原子或离子统称中。
10、1第二章第二章 立体化学立体化学2.1 立体异构立体异构 2.2 对称性与手性对称性与手性 2.4 对映异构与非对映异构对映异构与非对映异构 2.3 手性与对映异构手性与对映异构 2.5 构象与构象分析构象与构象分析2立体异构:立体异构:分。
11、有关配合物中配位键的形成,大多数例子所考虑的配位数都是4和6的情况.除此以外,也应考虑其它配位数配合物的结构与立体化学.配合物的立体化学与异构现象本章先讨论各种配位数配合物的异构现象;随后将讨论最重要的四配位和六配位配合物;最后我们将描述具。
12、第二章 立体化学第一节 手性手性分子和对映体第二节 物质的旋光性第三节 费歇尔投影式第四节 构型标记法第五节 外消旋体第六节 非对映异构体和内消旋化合物第七节 无手性碳原子的对映体第八节 外消旋体的拆分第九节 手性分子的来源和生物作用重点难。
13、第三章第三章 立体化学立体化学 同分异构同分异构碳架异构碳架异构官能团位置异构官能团位置异构官能团异构官能团异构互变异构互变异构构造异构构造异构 立体异构立体异构构象异构构象异构构型异构构型异构顺反异构顺反异构 光学异构光学异构对映异构对映。
14、第五章第五章 构象与构象分析构象与构象分析一基本概念一基本概念分子结构分子结构 构型构型 非对映异构非对映异构 构造构造 对映异构对映异构 构象构象 潜立体异构潜立体异构 构象分析主要研究分子的构象与物理和化学性质的构象分析主要研究分子的构。
15、第三章第三章 立体化学立体化学 同分异构同分异构碳架异构碳架异构官能团位置异构官能团位置异构官能团异构官能团异构互变异构互变异构构造异构构造异构 立体异构立体异构构象异构构象异构构型异构构型异构顺反异构顺反异构 光学异构光学异构对映异构对映。
16、第五章第五章 立体化学基础立体化学基础第一节第一节 手性分子和对映体手性分子和对映体 第二节第二节 费歇尔投影式费歇尔投影式 第三节第三节 旋光性旋光性 第四节第四节 构型标记法构型标记法 第五节第五节 外消旋体外消旋体 第六节第六节 非对。
17、第二章 立体化学构造异构顺反异构异构非对映异构其它非对映异构立体异构对映异构构象异构12.1 手性定义 实物与镜像不能重叠的性质就是手性2FFBFC4C5C6C3n重:当分子旋转360时,已经重复了的旋转操作.C1n 次围绕对称轴3COOH。
18、构造异构构造异构constitutional立体异构立体异构Stereo碳链异构碳链异构官能团异构官能团异构位置异构位置异构构型异构构型异构configurational构象异构构象异构conformational顺反异构顺反异构 对映对映。
19、第五章习题第五章习题不要求做的题目:不要求做的题目:57习题集不要求做的:习题集不要求做的:9改错:课本改错:课本p74 Newman投影式应为:投影式应为:OHHCHOHCH2OHHONO2HOHHNHCOCHCl2CH2OH习题集习题集。
20、第二章 配合物的立体化学一化学中重要的点群二配合物的几何构型三配合物的异构现象一化学中重要的点群point groupsCsCnCnvCnhCvDnDnhDndDhSnTdOhI h点群符号 representations of point。