偏振光(polarize light): 夜器电 第一节基本定义 Elemental definitions 旋光仪(polarimeter) 旋光度(optical rotation)： 旦 物质使偏振光偏转的角度，称为旋光度， 用a表示。 。旋光度受温度、光源、浓度、管长等许多 因素的影响， 被测物质在盛液管为1分米长、浓度为 1gml时的旋光度。用a表示 比旋光度的测定： 光学活径on旋光整(optical activelty): 物质具有使偏振光发生旋转的性质。 偏振光的旋装方向： [右旋=dextrorotation(顺时针捷转) 被管的长度单日 左旋=levorotation (逆时针旋转〉 测定用光源的波长（通常用钠光58m,以D表示）
7 第一节 基 本 定 义 Elemental definitions Elemental definitions 8 透过棱晶的光就只能在一个方向上振动，象 这种只在一个平面上振动的光，称为平面偏振 光，简称偏振光或偏光。 偏振光（polarize light polarize light）： 若让光通过一个象栅栏一样的 Nicol 棱镜（起 偏镜），仅与棱镜晶轴方向平行的光才能通过。 9 [copy] 旋光仪（polarimeter） 10 物质使偏振光偏转的角度，称为旋光度， 用 a 表示。 ☞ 旋光度受温度、光源、浓度、管长等许多 因素的影响。 旋光度（optical rotation）： 比旋光度（specific rotation）： 被测物质在盛液管为 1 分米长、浓度为 1g/ml 时的旋光度。用 [a] 表示。 11 比旋光度的测定： α 旋光仪测得试样的旋光度 c 试样的质量浓度，单位 g/ml l 盛液管的长度，单位 dm t 测定时的温度，一般为 25℃ l 测定用光源的波长（通常用钠光 589nm，以D表示） t a l [a] = c × l 12 右 旋 = dextrorotation （顺时针旋转） 左 旋 = levorotation （逆时针旋转） 光学活性 or：旋光性（optical optical activeity）： 偏振光的旋转方向： 物质具有使偏振光发生旋转的性质
物质按是否有光学活性分两大类： 光学异物《optical isom iem): 若干化合物分子具有相同的原子（基 旋光性物质 非旋光性物质 团)数量和种类、连接方式和顺序，但构型 (即在三维空间中基团或原子的相对位置)不 同、且对偏振光的活性不同，此现象称为光学 有光学活性。 无光学活性。 异构或旋光异构(optical isomerism)。 有光学异构体。 无光学异构体。 彼此称为光学异构体(optical isomer)。 手性(chirality): or: 实体与其镜像不能重合的性质，即类似左手 非对陕异构体 与右手互为镜像关系但不能相互重叠的性质。 diastereoisomer [注意： 外消旋体(racemic mixture or:racemate 等量的对映体的混合物。 对映体来要性异件 例：甘油醛。 若一化合物的分子与另一化合物分子互呈 CHO 镜像关系，称这两个分子为一对对映异构体。 d B#唇ah
13 物质按是否有光学活性分两大类： 旋光性物质 非旋光性物质 有光学活性。 有光学异构体。 无光学活性。 无光学异构体。 14 光学异构（optical isomerism）： 若干化合物分子具有相同的原子（基 团）数量和种类、连接方式和顺序，但构型 （即在三维空间中基团或原子的相对位置）不 同、且对偏振光的活性不同，此现象称为光学 异构或旋光异构（optical isomerism）。 ☞ 彼此称为光学异构体（optical isomer）。 15 光学异构体 optical isomers 对映异构体 或 ：手性异构体 enantiomer or: chiralmer 非对映异构体 diastereoisomer 内消旋体 mesomer ☞ 外消旋体（racemic mixture or: racemate）： 等量的对映体的混合物。 16 手 性（chirality）： 实体与其镜像不能重合的性质，即类似左手 与右手互为镜像关系但不能相互重叠的性质。 ☞ 任何化合物都有镜像，但绝大多数实物与其 镜像都能够重合。 ☞ 如果实物与其镜像能相互重合，它们就是同 一物质，是非手性的，即无对映体。 注 意： 17 若一化合物的分子与另一化合物分子互呈 镜像关系，称这两个分子为一对对映异构体。 对映异构体 或: 手性异构体： （enantiomer or: chiralmer） 例： 18 CHO H OH CH2OH CHO HO H CH2OH D-(+)-甘油醛 D-(+)-glyceraldehyde L-(-)-甘油醛 L-(-)-glyceraldehyde 例：甘油醛。 dl
例：以下4个六碳醛精。 例：酒石酸。 垂 mp140℃ 8.38其B 代酒石 L小酒石酸 mp140℃ 本率目录幻 ,第一节基本定义 第二节分子的对类型 第二节分子的对称类型 ·第三节分子手性的判断 Molecular symmetry elements ·第四节潜手性 。第五节手性化合物分子类利 第六节光学异构体的特性 有关定义(definitions) 对常中心()：☐ 对称因素 分子中可以找到某一点，通过该点向两端 做射线都以等距离达到相同的基团或原子，此 点称为对称中d(symmetry centre)。 对燕中☒对务因对密兽交华进整 例： 为了描述分子的几何性，常用对称类型或 称：对称因素或点群(point groups)来表 示，以上为分子中常见的四种对称四种因素
19 例：以下 4 个六碳醛糖。 D-(-)-葡萄糖 D-(-)-glucose L-(+)-葡萄糖 L-(+)glucose D-(-)-甘露糖 D-(-)-mannose D-(-)-半乳糖 D-(-)-galactose CHO H OH HO H H OH H OH CH2OH CHO HO H H OH HO H HO H CH2OH CHO HO H HO H H OH H OH CH2OH CHO H OH H OH H OH H OH CH2OH dl 20 内消旋酒石酸 meso-tartaric acid D-(+)-酒石酸 D-(+)-tartaric acid L-(-)-酒石酸 L-(-)-tartaric acid 例：酒石酸。 mp140℃ mp140℃ mp140℃ COOH H OH H OH COOH COOH HO H H OH COOH COOH H OH HO H COOH 21 本 章 目 录 n 第一节 基本定义 n 第二节 分子的对称类型 n 第三节 分子手性的判断 n 第四节 潜 手 性 n 第五节 手性化合物分子类型 n 第六节 光学异构体的特性 22 第二节 分子的对称类型 Molecular symmetry elements Molecular symmetry elements 23 ☞ 为了描述分子的几何性，常用对称类型[或 称：对称因素或点群（point groups）]来表 示，以上为分子中常见的四种对称四种因素。 一、有关定义（definitions） 对 称 面 symmetry plane 对 称 因 素 symmetry elements 对 称 轴 symmetry axis 对 称 中 心 symmetry center 交 替 对 称 轴 alternating axis of symmetry 24 分子中可以找到某一点，通过该点向两端 做射线都以等距离达到相同的基团或原子，此 点称为对称中心（symmetry centre）。 例： 对称中心（i）： trans-1,3-dimethylcyclobutane (E)-1,2-dichloroethene
对常面(c): 对常轴(C): 通过分子的一条直线，以此条直线为轴旋 转一定的角度时，得到的物体或分子的形象上 平面称为对热面(symmetry plane)。 原来的形象完全相同，则称此轴为对称轴 (symmetry axis)。 例： NH, 列 四重交替对称轴 旋转 一定角度，然后对垂直 ng axis of symr 应业安 Sn=Cn+g(直于m (亦琳：象转轴或：旋转-反射轴。） gR、R为一对d。 二、Cn点群 例：C,点群 结构中仅含一个对称轴的分子属此点群 例：C,点群。 d ★属于C,点群的分子称为不对称分子 称因素 (asymmetric molecules),实际即手性分子， ules)
25 某一平面就象一面镜子将分子分为两半， “一半”与“另一半”彼此互呈“镜像”关系，则该 平面称为对称面（symmetry plane）。 对称面（σ ）： 例： H2O NH3 26 通过分子的一条直线，以此条直线为轴旋 转一定的角度时，得到的物体或分子的形象与 原来的形象完全相同，则称此轴为对称轴 （symmetry axis）。 对称轴（Cn）： 例： H2O NH3 ☞ n：指绕一周有 n 个形象与原形象相同， 称为 n 重对称轴。 27 交替对称轴（Sn）： 分子围绕某轴旋转一定角度，然后对垂直 于该轴的平面作反射，反射的影像若于原分子 完 全 相 同 ， 则 称 此 轴 为 交 替 对 称 轴 （alternating axis of symmetry）。 （亦称：象转轴 或：旋转-反射轴。） Sn = Cn + σ（垂直于平面） ☞ n：指绕分子一周有 n 个反射形象与原形象相 同，称为 n 重交替对称轴。 28 例：四重交替对称轴。 R+ R+ R- R H - H H H H H H R H - R- R+ R+ mirror R+ R+ R- R H - H H H same 90o 90o ☞ R+、R- 为一对dl。 29 二、Cn 点 群 结构中仅含一个对称轴的分子属此点群。 例：C1 点群。 Cl I Br Cl C Cl H Br CN ★ 属 于 C1 点 群 的 分 子 称 为 不 对 称 分 子 （asymmetric molecules），实际即手性分子。 30 例：C2 点群。 C Cl H C C Cl H C2 C2 Cl I I Cl C2 H H O C2 H OH COOH COOH H OH ★ 此类为常见的一类点群。若仅含一个 C2 轴 而不含其它对称因素，则称为非对称分子 （dissymmetric molecules），即为手性分子。 C C Cl Cl H H
例：C.点群(>2) 三、Dn点群 结构中有一个C,主轴和。个分布在垂直 在于主轴的C,轴，亦称两面角对称(dibedra ·已知化合物分子中具有一个C,轴的例子 母含 仅有上一个. ·我标与直的主 四、Cs点群 五、Sn点群 结构中仅含有对称平面， 例 入< 阴：S,点群。 牛 例：S,点群。 大、Cv点群 艾 例：Cn点群 人
31 例：Cn 点群（n>2）。 ☞ 已知化合物分子中具有一个 C3 轴的例子 仅有上一个。 CH3 C i - C3H7 O O O C O H3C O C O H3C i - C3H7 i - H7C3 32 三、Dn 点 群 结构中有一个 Cn 主轴和 n 个分布在垂直 在于主轴的 C2 轴，亦称两面角对称（dihedral symmetry）。 例： H2C CH2 H2C CH2 O O C2 C2 C2 C2 C2 H2C CH2 O H2C O CH2 C2 表示与纸面垂直的主轴 33 四、Cs 点 群 结构中仅含有对称平面。 例： N O Cl C C H Cl H Br Br H H H H H 34 五、Sn 点 群 结构中不含对称平面，仅有交替对称轴 （此处 n 为偶数）。 例：S2 点群。 C H HO HOOC C H OH COOH S2 S2 CH3 CH3 CH3 H3C 35 例：S4 点群。 S4 H3C H H3C H H H CH3 CH3 36 六、Cnv 点 群 结构中含有一个 Cn轴和 n 个相交于 Cn轴 的对称平面。（v: vertical垂直的） 例：C2v 点群。 C O H H C Cl H H Cl C C H H Cl Cl