準外消旋體

準外消旋體

IUPAC(國際純粹與套用化學聯合會)對準外消旋體的定義是“由準對映異構體以 1:1 的比例形成的晶體”。 準外消旋體在相行為上與外消旋體十分相似。準外消旋體方法被用來鑑別分子的旋光性

基本介紹

  • 中文名:準外消旋體
  • 外文名:quasi-racemate
  • 所屬一級學科:化學
  • 所屬二級學科:物理化學
  • 定義:準對映異構體等量混合而成的晶體
  • 用途:鑑別分子的旋光性
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概念

對映異構體

IUPAC 對對映異構體的定義是“一對分子,互為鏡像,互不重疊”。 對映異構體可由下圖表示:
也就是說,這兩個分子唯一的區別是與碳原子相連的四個基團的排列方式。實例如下:
準外消旋體
準外消旋體
二者分別為 (+)-氯丁二酸和 (-)-氯丁二酸。其中,(+) 和 (-) 表示分子的旋光性

準對映異構體

IUPAC 對準對映異構體的定義是“一對組成不同但緊密關聯的化學物種,具有相反的手性構型”。 通常,準對映異構體是以下圖的形式出現:
準外消旋體
兩個分子中,與手性碳相連的四個基團有一個是不同的,其它三個相同。兩個分子的旋光性是相反的。實例如下:
準外消旋體
其中左邊為(+)-氯丁二酸,右邊為(-)-溴丁二酸。二者除了氯、溴不同,其它取代基皆相同且構型互為鏡像,二者的旋光性相反。

外消旋體

IUPAC 對外消旋體的定義是“兩種互為對映異構體的分子等量混合所形成的混合物,不具有光學活性”。 比如說,上面提到的(+)-氯丁二酸和 (-)-氯丁二酸,兩者等量混合之後的混合物就是外消旋體。

準外消旋體

IUPAC 對準外消旋體的定義是“由準對映異構體以 1:1 的比例形成的晶體”。 1899 年,波蘭化學家Mieczysław Centnerszwer 發現把 (+)-氯丁二酸和 (-)-溴丁二酸等量混合後,所得晶體在相行為上的表現和外消旋體很像。後來人們就把這種混合物叫做準外消旋體。

套用

準外消旋體方法是鑑別分子的絕對構型的方法。比如說,當你有 (+)-氯丁二酸和溴丁二酸,想知道溴丁二酸的旋光性的時候,就可以用此方法鑑別。把等量的 (+)-氯丁二酸和溴丁二酸混合製成晶體後,測出晶體的相行為,和外消旋體的相行為比對,如果很相似,則說明形成的是準外消旋體,說明該溴丁二酸的旋光性是 (-),如果對比結果是相差很遠,則說明沒有形成準外消旋體,說明該溴丁二酸的旋光性是 (+)。
該方法簡單,但是有幾個條件需要滿足:比對的兩種混合物必須在化學構成上十分相似;混合物中其中一種物質必須是已知的(如上述的 (+)-氯丁二酸);兩種分子混合後不能形成新的分子。如果不滿足這些條件,則鑑別實驗不能成功。

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