第1页：第3章对映异构导览
- 3.1 物质的旋光性和比旋光度
- 3.2 分子的手性与对称性
- 3.3 含有一个手性碳原子的化合物
- 3.4 含两个手性碳原子的化合物
- 3.5 环状化合物的立体异构
- 3.6 不含手性碳原子的化合物的立体异构
- 3.7 外消旋体的拆分（不对称合成）
第2页：立体化学与异构现象
- 立体化学
- 研究有机分子的立体结构以及立体结构对物理性质和化学反应影响的学科。
- 构造异构：骨架异构、官能团异构、官能团位置异构。
- 立体异构：构型异构（顺反异构、对映异构）与构象异构。
第3页：偏振光的产生
光波是横波，振动方向垂直于前进方向；普通光在不同方向上振动，通过尼柯尔（Nicol）棱镜后变成只在一个平面上振动的光，称为平面偏振光，简称偏振光。
第4页：旋光性与旋光性物质
- 旋光性
- 介质能使偏振光的振动方向发生旋转的性质；具有旋光性的物质叫旋光性物质或光学活性物质。
第5页：旋光性示意图
偏振光通过旋光性物质后振动方向发生旋转，旋转角度 α 即为旋光度。
第6页：右旋与左旋物质
- 使偏振光振动方向向右旋的物质叫右旋物质，用「d」或「＋」表示。
- 使偏振光振动方向向左旋的物质叫左旋物质，用「l」或「－」表示。
- 偏振光振动方向的旋转角度叫旋光度，用 α 表示。
第7页：比旋光度
旋光度与测定温度、光源波长、浓度、样品管长度等因素有关。国际上规定在 20 ℃、波长 589 nm（钠光谱 D 线）、偏振光通过长为 1 dm、装有浓度为 1.0 g/ml 溶液的样品管时，测得的旋光度为比旋光度，用 [α]20D 表示。
第8页：比旋光度的计算
比旋光度 [α] 与实测旋光度 α 相关，且与温度、光源、溶剂有关，并指出旋转方向。
- t：测定时的温度；λ：测定所用波长，一般用钠光 589.3 nm（符号 D）。
- α：旋光仪上测得的旋光度；l：旋光管长度（dm）；c：溶液浓度（1 g/mL）。
第9页：分子的手性
3.2 分子的手性与对称性：3.2.1 分子的手性。
第10页：手性与对映异构体
- 手性
- 实物和镜像不能重合的性质；具有手性的分子称为手性分子。
- 对映异构体
- 互成实物和镜像对映的两个异构体，又称光学活性异构体。
手性是物质具有旋光性的充分必要条件；能叠合的分子叫非手性分子。
第11页：
第12页：分子的对称因素
分子的手性和分子的对称性有关，手性分子的判别依据对称因素：
第13页：对称面
- 对称面（镜面，σ）
- 设想分子中有一个平面，可以把分子分成互为镜像的两半，这个平面就是对称面。
第14页：对称轴
- 对称轴 Cn
- 分子中有一直线，以此直线为轴旋转 360/n 后（n 为正整数）得到的分子与原来形象相同，该直线称 n 重对称轴。
示例：二重对称轴 C2、四重对称轴 C4。
第15页：对称中心
- 对称中心 i
- 分子中有一点，从任一原子出发过该点作直线，在该点另一方向相同距离处能找到相同的原子，这个点称对称中心。
第16页：手性分子的结构特点
分子中找不到任何对称中心或对称面，这种结构特点即为手性分子；最普遍的手性因素是手性碳原子。
第17页：含一个手性碳的化合物
含有一个手性碳原子的分子一定是手性分子，有一对对映体，每个对映体都具有旋光性：一个分子是右旋，另一个则是左旋。
第18页：对映体的性质差别
- 相同点：熔点、沸点、相对密度、折光率、一般溶剂中溶解度都相同；非手性条件下化学性质相同。
- 不同点：对偏振光作用不同，对映体比旋光度数值相等但符号相反。
第19页：外消旋体
- 外消旋体
- 由等量的对映体相混合而形成的混合物，没有旋光性，其它物理性质与单纯旋光体不同。
示例：乳酸外消旋体熔点 18 ℃，右旋乳酸 53 ℃。
第20页：构型的表示方法
常用的构型表示方法是费歇尔（Fischer）投影式，此外还有透视式、楔形式与纽曼式。
第21页：费歇尔投影式
- Fischer 投影式
- 使分子中横键的两个基团朝前、竖键的两个基团朝后，投影到平面上，用「＋」字交叉线表示，中间的碳原子不写出。
第22页：费歇尔投影式的使用注意
- 投影式不能离开纸面翻转。
- 不能在纸面上向左或向右旋转 90°。
- 在纸面上向左或向右旋转 180°，其构型保持不变。
第23页：R/S构型标记法
1951 年后 X 射线衍射技术可直接测定对映体中原子或基团的空间排列，得到真实构型即绝对构型。绝对构型标记由英果尔和凯恩确立，以手性碳原子所连基团在空间不同方向上的排布为特征，称 R/S 构型标记法。
第24页：绝对构型的确定
绝对构型的确定：把手性碳原子所连的四个不同基团（或原子）按英果尔-凯恩规则确定先后次序 a＞b＞c＞d。
第25页：R型与S型的判断
- 把手性碳所连四个基团按英果尔-凯恩规则排序。
- 将次序最后的基团 d 指向背离我们的方向，其余三个基团指向我们。
- 从最优先基团 a 到第二 b 再到第三 c，顺时针排布为 R-构型，逆时针为 S-构型。
第26页：乳酸的R型与S型
(R)-乳酸与(S)-乳酸为一对对映体。
第27页：费歇尔投影式确定R/S
从费歇尔投影式确定手性分子的 R-S：d 在竖立键上，a＞b＞c＞d，顺时针方向旋转为 R，逆时针方向轮转为 S。
第28页：最小基团在横键的判断
如果最小基团在横键上，若从 a→b→c 顺时针方向转，则手性碳的真实构型为 S；逆时针方向转则为 R。
第29页：
第30页：D/L标记法
2. D/L 标记法：选定甘油醛作为构型标准化合物（相对构型）。D-(＋)-甘油醛羟基在右，L-(－)-甘油醛羟基在左。
第31页：构型与旋光性的关系
- 含一个手性碳原子的化合物有两个对映异构体，可用旋光仪测知一个是右旋、另一个是左旋。
- 确定绝对构型可准确知道四个基团在三维空间方向上的位置（与 X 射线衍射结果一致）。
- D、L、R、S 表示旋光异构体的构型，（＋）、（－）表示旋光方向，两者之间没有必然联系。
第32页：含两个不同手性碳的化合物
含两个手性碳原子的化合物，有 2n 个旋光异构体，有 2n-1 组对映体（即外消旋体）。
示例：2,3,4-三羟基丁醛的四个旋光异构体。
第33页：对映体与非对映体
Ⅰ 和 Ⅱ、Ⅲ 和 Ⅳ 互为对映异构体（分别可组成两组外消旋体）；Ⅰ、Ⅱ 与 Ⅲ、Ⅳ 之间不成对映关系，它们是非对映旋光异构体。
第34页：非对映异构体的性质与分离
- 非对映异构体理化性质、旋光性各不相同，不能组成外消旋体。
- 非对映体沸点、熔点及溶解度不同，可用分馏、分步结晶或色谱法分离。
第35页：酒石酸的四个立体异构体
- Ⅰ (2R,3R)-(＋)-酒石酸、Ⅱ (2S,3S)-(－)-酒石酸：一对对映体，组成 dl-酒石酸（i-酒石酸）。
- Ⅲ (2R,3S) 与 Ⅳ (2S,3R)：内消旋酒石酸（meso-酒石酸）。
第36页：内消旋体
含二个或二个以上手性碳原子的化合物中，若分子内部有对称面，则手性碳原子的旋光作用在分子内部互相抵消，整个分子不显示旋光性，称之为内消旋体。
第37页：丙二烯型化合物的对映异构
3.6 不含手性碳原子的化合物的立体异构：有些化合物分子内不具有手性碳，但实物和镜像不能重合，也具有手性。
丙二烯型：两端碳 C1 和 C3 分别连有两个不同基团时分子具有手性；任一端碳连有两个相同基团则分子不具手性。
第38页：2,3-戊二烯的对映异构体
2-甲基-2,3-戊二烯两端的碳原子分别连有不同基团，实物与镜像不能重合，具有对映异构体；2,3-戊二烯则不具有手性。
第39页：丙二烯衍生物的结构式
含羧基（COOH）与硝基（NO2）取代的丙二烯型化合物，两端碳各连不同基团，存在一对对映异构体。
第40页：联苯型化合物的对映异构
- 未取代联苯的两个苯环在同一平面上。
- 苯环两个邻位连有体积较大的取代基时，两苯环之间单键旋转受阻，不再共平面。
- 每个苯环邻位所连基团不同时，整个分子具有手性。
第41页：第3章要点
- 偏振光和旋光性；旋光度和比旋光度。
- 手性和手性碳原子，对称因素，分子的手性与对称性；对映异构体，外消旋体。
- 旋光异构体构型表示法：Fischer 投影式和透视式，绝对构型和 R、S 表示法。
- 含两个和两个以上手性碳原子的开链化合物，非对映异构体，内消旋体。
第42页：第3章作业
作业：P60，2、3、5。
