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第1章 绪论1

1.1 分子的旋光性和巴斯特的预言1

1.2 旋光性与结构关系方面存在的问题2

1.3 导致旋光性的根本原因3

1.3.1 抽象的结构概念不能决定性质3

1.3.2 化合物的性质只能由其分子的具体结构来决定4

1.3.3 手性仅是导致旋光性的必要条件4

1.3.4 螺旋结构是导致旋光性的根本原因6

1.4 螺旋理论的要点6

1.6 本书内容安排原则11

1.5 螺旋理论的意义11

参考文献12

第2章 旋光原理15

2.1 平面偏振光15

2.1.1 自然光和偏振光15

2.1.2 尼可尔棱镜和平面偏振光的产生15

2.1.3 左旋和右旋圆偏振光15

2.2 旋光度的测定16

2.3 旋光原理的宏观描述17

2.4 旋光色散谱线和Cotton效应19

2.5 旋光原理的微观描述20

2.5.1 分子结构内的螺旋结构导致旋光性20

2.5.2 旋光机理螺旋模型公式的简化和解析21

2.6 铜丝螺旋导致旋光性的实验24

2.6.1 实验装置24

2.6.2 实验装置可靠性的检验25

2.6.3 旋光性的测量25

参考文献26

第3章 晶体的结构和光学活性28

3.1 晶体的光学活性28

3.2 晶体的旋光度及其计算公式29

3.3 光学活性晶体的分类30

参考文献31

4.2 少于五个芳香环的螺苯衍生物32

4.1 引言32

第4章 螺苯类化合物的结构和旋光性的关系32

4.3 四个苯环以上的螺苯系列33

4.4 一些特殊结构的螺苯35

4.4.1 双螺旋［10］螺苯35

4.4.2 桥环化的联蒽和联萘化合物36

4.4.3 几个特殊的螺苯化合物36

4.5 杂螺苯36

参考文献37

第5章 光学活性的丙二烯衍生物及其类似化合物38

5.1 光学活性的丙二烯衍生物的研究历史38

5.2.2 还原重排法39

5.2.1 选择还原法39

5.2 光学活性的丙二烯衍生物的合成和拆分39

5.2.3 克来森重排法40

5.2.4 环状丙二烯衍生物的合成法40

5.3 丙二烯衍生物的结构和旋光性之间的关系40

5.3.1 手性函数模型法41

5.3.2 Brewster的螺旋模型法42

5.3.3 螺旋理论的论述43

5.4 基团的电子可极化性次序46

5.5 类似丙二烯的化合物48

5.5.1 环状的丙二烯化合物48

5.5.3 环已亚基型的化合物49

5.5.2 聚积多烯型化合物R1R2(C=C)nR3R449

5.5.4 螺环化合物50

参考文献54

第6章 联苯衍生物及其他阻转异构物57

6.1 联苯的结构和构象57

6.2 联苯衍生物的结构及其特性58

6.3 联苯衍生物的结构与旋光性之间的关系61

6.3.1 (S)-(+)-6，6′-二甲基联苯-2，2′-二甲酸61

6.3.2 (R)-(-)-2，2′-二溴甲基-6，6′-二甲基联苯62

6.3.4 (R)-(+)-6，6′-二硝基联苯-2，2′-二甲酸63

6.3.5 (S)-(-)-2，2′-二氨基-6，6′-二甲基联苯63

6.3.3 (R)-(-)-2，2′-甲基联苯63

6.3.6 (S)-(+)-3，3′-二氨基联间三甲苯64

6.3.7 (+)-2，4，6，2′，4′-五硝基联苯-3-甲酸64

6.3.8 2，2′-二苯磺酰基联苯和2，2′-二碘联苯-4，4′-二甲酸65

6.3.9 3′-溴-2-三甲基季鉮基联苯65

6.3.10 间位取代的联苯衍生物对半寿期的影响66

6.4 带有桥的联苯衍生物66

6.5 联杂环的邻位取代衍生物67

6.6 联萘衍生物67

6.6.1 联萘67

6.6.4 (R)-(+)-联萘-2，2′-二甲酸68

6.6.5 (S)-(-)-2，2′-二溴甲基联萘和8，8′-二溴甲基联萘68

6.6.3 2，2′-二甲基联萘68

6.6.2 2，2′-二羟基联萘和2-羟基联萘68

6.6.6 (R)-(+)-联萘-2，2′-二胺69

6.6.7 带有桥链的联萘衍生物69

6.7 非联苯衍生物类型的阻转异构70

参考文献70

第7章 环状化合物的结构和旋光性的关系73

7.1 环丙烷衍生物73

7.1.1 三员环的特殊结构73

7.1.2 二元取代的环丙烷衍生物74

7.1.3 多元取代的光学活性环丙烷衍生物77

7.2 环氧乙烷衍生物78

7.3.1 环丁烷的结构和构象81

7.3 环丁烷衍生物81

7.3.2 光学活性环丁烷衍生物的结构和旋光方向的关系82

7.4 环戊烷衍生物84

7.4.1 环戊烷的立体结构84

7.4.2 环戊烷衍生物的结构和旋光方向的关系85

7.4.3 环戊烯衍生物的结构与旋光性的关系87

7.5 环已烷衍生物87

7.5.1 环已烷的结构89

7.5.2 一元取代的环已烷衍生物90

7.5.3 二元取代的环已烷衍生物91

7.6.1 环已六醇及其甲基衍生物的旋光度计算96

7.6 多元取代的环已烷衍生物96

7.6.2 单糖及其甲苷的旋光度计算99

7.7. 桥环化合物107

7.7.1 十氢化萘的结构和构象107

7.7.2 十氢化萘的取代衍生物107

7.7.3 甾族化合物114

7.7.4 其他桥环化合物116

参考文献118

第8章 脂肪族化合物119

8.1 引言119

8.2 含一个简单手性碳原子的光学活性化合物120

8.2.1 直线式σ键120

8.2.2 范德华力和弯曲键121

8.2.3 弯曲键的量子化学计算123

8.2.4 由手性碳原子周围4个σ键形成的6个螺旋124

8.3 光学活性的2-取代直链烷烃衍生物127

8.4 α-羟基酸和α-卤代酸130

8.4.1 α-羟基酸130

8.4.2 α-卤代酸131

8.5 天然氨基酸的结构和旋光性的关系132

8.5.1 天然氨基酸的结构特点和旋光性132

8.5.2 对天然氨基酸的具体分析和讨论133

8.6 光学活性的3-甲基取代的烷烃140

8.6.1 确定稳定构象的原则140

8.6.2 具体的计算方法141

8.6.3 按照Brewster的基因旋光度之差法计算旋光度146

8.7 1，1-二取代的光学活性烷烃衍生物148

8.8 含两个或两个以上手性碳原子的脂肪族链状化合物150

8.8.1 两个手性碳原子处于相邻位置的化合物150

8.8.2 含有多个相邻手性碳原子的化合物151

8.9 分子内手性碳原子相距较远的链状化合物152

参考文献153

第9章 螺旋理论对无光学活性分子的剖析154

9.1 引言154

9.2 对内消旋体消旋原因的解释155

9.2.1 内消旋酒石酸的消旋原因155

9.2.2 内消旋的核糖二酸和木糖二酸的消旋原因156

9.2.3 环状化合物的内消旋体和外消旋体157

9.2.4 芳香族化合物的内消旋体和外消旋体160

9.2.5 无机化合物中的外消旋体和内消旋体161

9.3 对无光学活性的有机化合物的剖析163

9.3.1 无光学活性的有机化合物多数是内、外消旋体的混合物163

9.3.2 含一个碳原子的内消旋化合物163

9.3.3 含两个或两个以上碳原子的烷烃164

9.3.4 烯烃和炔烃166

9.3.5 芳香族化合物167

9.3.6 绝对不旋光的化合物167

参考文献168

10.2 温度对旋光性的影响169

第10章 外界条件对旋光性的影响及绝对构型的推断方法169

10.1 引言169

10.2.1 温度对S-2-丁醇旋光性的影响170

10.2.2 温度对天门冬氨酸旋光性的影响171

10.3 浓度对旋光性的影响171

10.3.1 浓度对S-2-乙基-2-甲基丁二酸旋光性的影响172

10.3.2 浓度对苹果酸和酒石酸旋光性的影响172

10.3.3 浓度对α-苯基丙醛旋光性的影响174

10.4 溶剂对旋光性的影响175

10.4.1 溶剂对酸性和碱性的光学活性物质旋光性的影响175

10.4.2 溶剂和浓度对尼古丁旋光度的影响176

10.4.3 溶剂对S-1，7-二苯基-5-羟基-3庚酮旋光性的影响177

10.4.4 溶剂对3R，6R-反式6-氯-3-甲基环已酮旋光性的影响178

10.5 由钠光D线下的旋光方向推断光学活性化合物的构型179

10.5.1 分子滑架基本不变的化合物构型的推断179

10.5.2 构象易发生变化的脂肪族化合物构型的推断181

10.6 螺旋理论在确定反应历程中的应用188

10.6.1 仲卤代烷水解188

10.6.2 半频哪醇重排反应190

参考文献191

第11章 螺旋理论可以统一各种经验规则193

11.1 引言193

11.2 van t Hoff旋光性叠加规则193

11.3 Tschugaeff距离规则195

11.4 Mills规则197

11.5 八区规则199

11.6 内酯规则204

11.7 Brewster的原子不对称、构象不对称和螺旋模型207

11.8 Freudenberg的位移规则208

11.9 一些有关的螺旋性规则208

11.9.1 共轭环二烯的螺旋规则209

11.9.2 直立键取代基的烯丙基规则211

11.9.3 α，β-不饱和酮的Cotton效应规则212

11.9.4 烯丙基醇和酯的螺旋规则215

11.9.5 β，γ-不饱和酮发色团的光学活性规则215

参考文献216