圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台第5章旋光异构5.1考点归纳一、物质的旋光性分子式、构造式相同，构型不同且互呈镜像对映关系的立体异构现象称为对映异构，又称旋光异构或光学异构。1．平面偏振光和旋光性（1）光波是一种电磁波，它的振动方向与其前进方向是垂直的。（2）将普通光线通过尼科尔（Nicol）棱晶，它只允许与棱晶晶轴互相平行的平面上振动的光线通过。这种只在一个平面上振动的光波称为平面偏振光，简称偏振光或偏光。（3）旋光性：能使偏正光振动平面旋转的性质。（4）旋光物质：具有旋光性的物质称为旋光物质或称光学活性物质。（5）左（右）旋物质：能使偏光振动平面向左（右）旋转的物质。（6）旋光度：旋光物质使偏光振动平面旋转的角度，通常用α表示。2．旋光仪和比旋光度（1）旋光仪：测定旋光度的仪器。（2）比旋光度①比旋光度：规定1ml含1g旋光性物质浓度的溶液，放在1dm长的盛液管中所测得的旋光度。1/102圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台②公式③在一定条件下，旋光性物质的比旋光度是一常数，“＋”：右旋；“－”：左旋。二、对映异构现象与分子结构的关系1．对映异构体一个碳链有四个不同基团时，有两种不同排列形式，这两种构型互为镜像关系，不能重叠，称为对映异构体，都具有旋光性。2．手性和对称因素（1）基本概念手性：物质的分子和它的镜像不能重叠，把物质的这种特征称为手性。手性分子：具有手性的分子称为手性分子。手性中心：由于含一个不对称碳原子的化合物具有手性是与其特征的中心碳原子有关，故把这个特征碳原子称为手性中心。手性碳原子：把四个不同的原子或基团相连接的碳原子称为手性碳原子。（2）对称因素①对称面一个平面可以把分子分割成两部分，而一部分正好是另一部分的镜像，这个平面就是分子的对称面(用σ表示)。2/102圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台②对称中心若分子中有一点p，通过p点画任何直线，如果在离p等距离的直线两端有相同的原子或基团，则点p称为分子的对称中心。具有对称中心的分子和它的镜像重叠，因此它没有手性，无旋光性。图5-1有对称中心的分子没有手性。物质分子在结构上具有对称面或对称中心的，就五手性，因而没有旋光性。物质分子在结构上既无对称面，也无对称中心的，就具有手性，因而有旋光性。③对称轴Cn
如果穿过分子画一直线，分子以它为轴旋转一定角度后，可以获得与原来分子相同的形象，这一直线即为该分子的对称轴。3/102圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台当分子沿轴旋转360°/n，得到的构型与原来的分子相重合，这个轴即为该分子的n重对称轴，用Cn表示。有无对称轴不能判断分子有无手性。④手性碳原子：与四个不同基团相连的碳原子。又叫不对称碳原子。用C*表示。总结：①物质分子凡在结构上具有对称面或对称中心的，就不具有手性，就没有旋光性；②在结构上既不具有对称面，又不具有对称中心的，这种分子就具有手性，它和镜像互为对映异构体，不能重叠，故具有旋光性；③物质分子不具有任何对称因素是物质具有旋光性和产生对映异构现象的必要条件；④物质分子与其镜像互不重叠是产生对映异构现象的充分条件。三、含一个手性碳原子化合物的对映异构1．对映体（1）两个立体异构体互呈物体和镜像关系，互称为对映异构体，简称对映体。含有一个手性碳原子的化合物都有两个对映异构体，其中一个是右旋体，一个是左旋体。4/102圣才电子书www.100xuexi.com十万种考研考证电子书、题库视频学习平台（2）对映体特点：①对映体的各个基团在空间排列顺序不同，但空间相对关系相同，物理性质和化学性质一般是相同的。只是对偏光的旋光方向不同，比旋光度的数值相等，旋光度相同，仅旋光方向相反。②除了对旋光性的试剂作用不同外，对映体的一般化学性质是相同的。对映体的生理作用有很大差别：如氯霉素的左旋体有抗菌作用，其对映体则无疗效。2．外消旋体（1）定义：一对对映体的等量混合物称为外消旋体，用（±）表示。外消旋体和相应的左旋或右旋体相比，除了旋光性能不同以外，其他物理性质也有差别，但化学性质基本相同。（2）外消旋体性质①组成上50%（＋）、50%（－），无旋光性。②物性发生变化，如（＋），（－）乳酸m.p53℃，而（±）m.p18℃③化学性质基本相同，在生理作用上，则个发挥其效能，如合霉素。④固态的外消旋体由于晶体间结合力不同，可有三种类型：a．外消旋混合物f（相同构型）＞f（不同构型）（物性如m.p不同）。b．（±）外消旋化合物f（不同）＞f（相同构型），物性与组成它的对映体不同。c．外消旋固体溶液：f（不同）=f（相同），形成混合晶体，物性与组成它的对映体相近。5/102
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