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手性和对映异构体

对映异构基本概念

第五章对映异构本章要点： 1、概念：手性碳原子，手性分子，对映体，内外消旋体，…… 2、产生原因：根本原因、常见原因 3、构型表示：费歇尔投影式；D/L、R/S命名 4、对映异构体及数目判断一、基本概念 1、旋光性——物质使平面偏振光旋过一定角度的特性；有左旋和右旋之分；物质具备旋光性与否需要通过旋光仪进行测定。 2、旋光性物质——具有旋光性的物质，分左旋体（l或-）、右旋体（d或+）。 3、手性——实物与镜像关系，即只能重合不能重叠。 4、对映异构——构造相同的两个化合物，互呈“实物与镜像”关系，对映而不能重叠，它们对平面偏振光的作用不同，生理活性也不同，称为对映异构体。因其旋光性上的表现不同，又称旋光异构体。 5、对映异构体特征——构型上互为实物与镜像关系；旋光性上大小相等方向相反。 6、外消旋体——等量的左旋体＋右旋体，混合后体系失去旋光性（外因使然），是混合物。 7、内消旋体——分子内存在对称因素使分子不具有旋光性（内因造成），是纯净物。 8、手性碳C——sp3杂化，连接四个不同基团的碳原子。 9、手性分子——分子内无对称因素（要求掌握对称面），常常是“有且只有一个手性碳”的分子；手性分子具有旋光性、存在对映异构体。 10、对称面(σ)——把分子分成实物与镜像关系的面，即平分分子的平面，把分子分成完全相等的两个部分，可以有一个或多个。

手性、手性分子、旋光异构体、对映体： b c d a b c d 实物镜像两者对平面偏振光作用不同,称为旋光异构体；两者只能重合不能重叠，互为镜像关系，具有手性，是手性分子；因具有镜像关系，又称对映体对称面σ举例（可以有多个）： C=C Cl H Cl H 对称面对称面 C=C Cl H Cl H 对称面 Cl H Cl H 对称面 C 对称面二、分子具有手性的原因根本原因——分子内无对称因素；常见原因——具有手性碳原子。三、对映异构体的判断手性分子具有对映异构体，故判断有否对映体只需判断是否是手性分子。 1、有且只有一个C ，一定是手性分子。 2、分子内找不到对称因素（掌握对称面），一定是手性分子。注：有C 不一定是手性分子（内消旋体）；无C 不一定不是手性分子（丙二烯型，两端碳所连原子或基团不同时；其余类型略）。

高分子2014

第一章 1、大分子的微结构和几何构型？结构单元（基本化学结构）CH2C 3 CH 3 在高分子链中，结构单元的化学组成相同时，连接方式和空间排列也会不同. 序列结构(结构单元的键接方式) 具有取代基的乙烯基单体可能存在头－尾、头－头或尾－尾连接,有取代基的碳原子为头，无取代基的碳原子为尾如单体CH2=CHX聚合时，所得结构如下：立体构型(由引发剂来控制) I. 手性构型若高分子中含有手性C原子,则其立体构型可有D型和L型，据其连接方式可分为如下三种：（以聚丙烯为例）（1）全同立构高分子（isotactic polymer)：主链上的C*的立体构型全部为D型或L 型, 即DDDDDDDDDD或LLLLLLLLLLL；（2）间同立构高分子（syndiotactic polymer)：主链上的C*的立体构型各不相同, 即D 型与L型相间连接，LDLDLDLDLDLDLD；立构规整性高分子（tactic polymer): C*的立体构型有规则连接，简称等规高分子。（3）无规立构高分子（atactic polymer)：主链上的C*的立体构型紊乱无规则连接。 II.几何异构共轭双烯单体聚合时可形成结构不同的单体单元，如最简单的共轭双烯丁二烯可形成三种不同的结构单元（单体单元）：

2、在高分子研究中获得诺贝尔奖的科学家有哪几个？他们的主要贡献各是什么？ Staudinger （施陶丁格）1881年3月23日生于德国，1920年，发表“论聚合反应”的论文，提出高分子的概念；1953年获诺贝尔化学奖。 20世纪50年代中期，德国人Kal Ziegler（齐格勒）、意大利人Giulio Natta（纳塔）等人发现了金属有机络合引发体系，在较低的温度和压力下，制得了高密度聚乙烯和聚丙烯。他们两人因而在1963年获得了诺贝尔奖。 Flory(弗洛里) 1910年6月19日生于美国伊利诺伊州斯特灵；1953年当选为美国科学院院士；因在高分子化学、高分子物理性质与结构的研究方面的巨大成就，于1974年获得了诺贝尔化学奖 2000年，日本人白川英树，美国人Alan.J.Hegger（艾伦·黑格）和Alan.J.Macdiarmid （艾伦·麦克迪尔米德）因在导电高分子的发现和发展领域的杰出贡献获诺贝尔化学奖。第二章 1、制备高分子线型缩聚物和体型缩聚物，各需要什么官能度物质？线型缩聚：2官能度单体或2-2体系的单体进行缩聚反应，聚合过程中，分子链线形增长，最终获得线型聚合物的缩聚反应。2-2或2体系单体将聚合成线形聚合物，如聚酯、聚酰胺、聚砜等。体型缩聚：有官能度大于2的单体参与的缩聚反应（至少一种单体官能度大于2），聚合过程中，先产生支链，再交联成体型结构，这类聚合过程称为体型缩聚。2-3、2-4等体系最终将缩聚成体形聚合物，如酚醛树脂、脲醛树脂、醇酸树脂等。 2、采用什么技术保证基团数相等？制备尼龙-66时将己二酸和己二胺成盐的主要目的是什

两个手性碳原子化合物的对映异构

含两个手性碳原子化合物的对映异构→ 含两个相同手性碳原子化合物的对映异构分子中含有两个相同手性碳原子（两个手性碳原子上连有同样的四个不同的原子或原子团）的化合物，如酒石酸分子中的两个手性碳原子上都连有－OH、－H、－COOH、和CH （OH）COOH。它的费歇尔投影式如下：（Ⅰ）和（Ⅱ）互为对映体，（Ⅲ）和（Ⅳ）是同一种物质。如果把（Ⅲ）在纸面上旋转180°就得到（Ⅳ）：这是因为（Ⅲ）的C-2和C-3间有一对称面，可以把整个分子分成两部分，其上下两部分互为实物与镜像关系，就是分子内存在互相对映的两部分。两个手性碳原子的旋光度一样，但旋光方向却相反，正好互相抵消而失去旋光性。这种化合物称为“内消旋体”（meso-form），常用 “m”表示，所以又称m-酒石酸。酒石酸的立体异构体实际上只有三种，即左旋体、右旋体和内消旋体。右旋酒石酸和左旋酒石酸是互为对映体，它们和内消旋体酒石酸是非对映体。等量的右旋体和左旋体混合可组成外消旋体。

内消旋体和外消旋体虽然都没有旋光性，但它们却有本质上的差别。前者是一个化合物，不能拆分成两部分。而后者是一种混合物（由等量对映体组成），可以用特殊方法拆分成两个旋光异构体。乳酸含有一个手性碳原子，分子中无对称因素，有旋光性，是手性分子。内消旋体酒石酸分子中虽然含有两个手性碳原子，却没有旋光性，因分子内有对称因素（对称面），故不是手性分子。由此可见，含有一个手性碳原子的分子必定有手性。但是含有两个或更多个手性碳原子的分子却不一定有手性。所以，我们决不能说凡是含有手性碳原子的分子就一定具有手性。诚然，手性碳原子是使分子具有手性的原因，但决定一个分子是否有手性的根本原因是视其有无对称因素。含两个手性碳原子化合物的对映异构→ 含两个不相同手性碳原子化合物的对映异构乳酸含有一个手性碳原子，有一对对映体。一般地说，分子中含手性碳原子的数目越多，旋光异构体也越多。如分子中含有两个不相同的手性碳原子时，与它们相连的原子或基团，可有四种不同的空间排列形式，即存在四个旋光异构体。例如，三羟基丁醛（赤藓糖）是一种含有四个碳原子的糖类，分子中有两个不相同的手性碳原子。它有四个对映异构体，其费歇尔投影式如下：由上可知，含有一个手性碳原子的化合物有两个旋光异构体，含有两个不相同手性碳原子的化合物有四个旋光异构体。依此类推，含有不相同手性碳原子的旋光异构体的数目应为 2（n为不同手性碳原子的数目）。在三羟基丁醛的四个旋光异构体中，（Ⅰ）和（Ⅱ）、（Ⅲ）和（Ⅳ）均存在实物和镜像关系，各构成一对对映体，对映体等量混合则各组成一个外消旋体。（Ⅰ）和（Ⅲ）或（Ⅳ），

高分子名词解释

高分子化学试题作者：admin 更新时间：2008-11-16 13:22:55 高分子化学(第四版)-潘祖仁、习题及答案-广东工业大学材料与能源高分子4班提供点击下载一、名词解释 1. 高分子：高分子也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元所组成。 2. 单体：能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子。 3. 结构单元：在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元。 4. 共聚物：由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则称为共聚物。 5. 加聚反应：烯类单体加成而聚合起来的反应称为加聚反应，反应产物称为加聚物。 6. 缩聚反应：是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程，兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义，反应产物称为缩聚物。 7. 高分子的聚集态结构：高分子的聚集态结构，是指高聚物材料整体的内部结构，即高分子链与链之间的排列和堆砌结构。分为晶态、非晶态、液晶态。 8. 官能度：一分子中能参加反应的官能团的数目叫官能度 9. 平均官能度：每一分子平均带有的基团数。 10. 反应程度：参加反应的基团数占起始基团数的分数。 11. 转化率：参加反应的单体量占起始单体量的分数 12. 两者区别: 转化率是指已经参加反应的单体的数目, 反应程度则是指已经反应的官能团的数目, 如：一种缩聚反应，单体间双双反应很快全部变成二聚体，就单体转化率而言，转化率达100％；而官能团的反应程度仅50％ 13. 凝胶化现象：体系粘度突然急剧增加，难以流动，体系转变为具有弹性的凝胶状物质，这一现象称为凝胶化。 14. 凝胶点：开始出现凝胶化时的反应程度（临界反应程度）称为凝胶点，用Pc表示，是高度支化的缩聚物过渡到体型缩聚物的转折点。 15. 引发剂：自由基聚合引发剂通常是一些可在聚合温度下具有适当的热分解速率，分解生成自由基，并能引发单体聚合的化合物。 16. 引发剂半衰期：引发剂分解至起始浓度一半所需要的时间。 17. 引发剂效率：引发剂用来引发单体聚合的部分占引发剂分解或消耗总量的分数。 18. 自动加速现象：随着反应进行，体系的粘度增大，活性端基可能被包埋，双基终止困难，速率常Kt下降，聚合反应速率不仅不随单体和引发剂浓度的降低而减慢，反而增大的现象。 19. 茏蔽效应:引发剂分子处在单体或溶剂的”笼子”中,在笼里分解成初级自由基,浓度高,若不及时扩散出笼子,引发笼子外的单体聚合,则初级自由基则易相互结合,歧化等反应,消耗引发剂 20. 动力学链长：平均每一个链自由基（活性种）从引发到终止过程中（包括链

氨基酸总结

氨基酸的分类及其结构

甘氨酸：无手性C 颉氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸：大脂肪侧链脯氨酸：唯一成环氨基酸，氨基酸的侧链既与α-碳原子结合又与α-氨基N-原子结合，缺少H-bond donor，无法形成α螺旋结构苯丙氨酸：侧链有芳香环,疏水氨基酸络氨酸：酪氨酸的芳香环有一个羟基。与其他氨基酸侧链呈化学惰性相比，酪氨酸的羟基有化学反应性，疏水性弱。色氨酸：吲哚基团替代丙氨酸侧链的氢原子。吲哚基团有的两个环融合在一起，一个环有NH基团。有NH故疏水性弱。丝氨酸：侧链有极性但不带电荷。侧链有羟基与脂肪链相连。亲水，其反应活性比丙氨酸和颉氨酸大得多。苏氨酸：侧链有极性但不带电荷。侧链有羟基与脂肪链相连。亲水，其反应活性比丙氨酸和颉氨酸大得多。有第二个不对称碳原子，但蛋白质的苏氨酸只有一种构型。天冬酰胺、谷氨酰胺：极性但不带电荷。含酰胺的极性氨基酸半胱氨酸：极性不带电。结构上类似苏氨酸，但是用巯基替代了羟基。巯基比羟基活泼。一对巯基靠近可以形成二硫键，稳定蛋白质的结构。赖氨酸：带电荷的氨基酸，高度亲水，侧链长，末端是氨基，在中性pH时侧链末端带正电荷。精氨酸：带电荷，高度亲水，侧链长，末端是胍基，在中性pH时侧链末端带正电荷。组氨酸：带电荷，高度亲水，侧链含有咪唑基，咪唑基是芳香环，也能被质子化后带正电荷。咪唑的pKa值接近于6，在中性pH附近的溶液中咪唑基既可以质子化也可以不带电荷，实际情况取决于咪唑基团所在的局部环境。组氨酸常在酶的活性中心。在酶促反应中咪唑环既可以结合质子，有可以释放质子。天冬氨酸：酸性氨酸。常被称为天冬氨酸盐，主要是强调在生理pH溶液中侧链基团解离，因此带负电荷。在有些蛋白质中这两种氨基酸的作用是接受质子，对蛋白质功能起重要作用。谷氨酸：酸性氨酸。常被称为谷氨酸盐，主要是强调在生理pH溶液中侧链基团解离，因此带负电荷。在有些蛋白质中这两种氨基酸的作用是接受质子，对蛋白质功能起重要作用。天津理工大学化学化工学院XJC编辑

氨基酸作为手性源在有机合成中的应用

氨基酸作为手性源在有机合成中的应用发表时间：2018-12-24T17:14:00.553Z 来源：《基层建设》2018年第32期作者：吴法浩 [导读] 摘要：手性氨基醇是一类重要的具有光学活性的手性化合物。南京红杉生物科技有限公司江苏南京 210000 摘要：手性氨基醇是一类重要的具有光学活性的手性化合物。由于氨基醇分子中具有良好配位能力的N原子和O原子，可与多种元素形成络合物，是合成手性催化剂或配体及某些手性化合物的重要手性源，因此被广泛应用于精细化工、材料、医药、生物学等有机合成和药物中，如苏氨醇、丙胺醇、苯丙氨醇等已被应用于多肽类药物和喹诺酮类手性药物中。手性氨基醇具有很高的立体选择性和催化效率，最成功的是广泛应用于醛的催化不对称烷基化、芳基化以及不对称迈克尔加成等一系列反应中。因此，研究手性氨基醇的合成，具有很强的实际应用价值。关键词：氨基酸；手性源；有机合成；应用 1手性氨基酸与手性氨基酸药物中间体的合成及应用手性氨基酸是合成多肽和内酰胺类抗生素等药物的重要原料，其在药物合成、食品添加剂、新材料合成和精细化学品的开发等方面都有巨大的应用前景。为此，中国科学院成都有机化学研究所的王立新等人在手性氨基酸及手性氨基酸合成方面做了一系列卓有成效的工作，如用固定化青霉素酶（PGA）法制备了一系列非天然手性-氨基酸；创立了高质量医药级-L-缬氨酸的固定化酶法制备新技术；抗丙肝药物特拉匹韦及伯克匹韦、抗艾药物阿扎那韦共性中间体的合成；新型抗血小板药物替卡格雷-氯吡咯雷的合成；喹诺酮抗菌药超级沙星-西他沙星的合成；“重磅炸弹”级抗糖新药—西他列汀系列药物的合成及技术开发；GABA类药物的合成；高效低毒农药L-草铵膦和DL-草铵膦的生物催化及有机合成共性关键技术开发等等[7]。该系列研究将在医药、农药、材料科学、生命科学、环境科学的研究中得到应用。 2氨基酸作为手性源在有机合成中的应用 2.1结晶拆分结晶法具有操作简单、产品纯度高、易于实现工业化生产的优点，缺点是适用于结晶拆分的化合物较少。过去认为，适合于结晶拆分的化合物应为外消旋混合物(conglomerate)，而外消旋混合物在所有晶体外消旋体中仅占5%～10%。但优先富集现象的发现，打破了这一传统观念。结晶拆分不依靠外来手性源，通过外消旋体自发结晶实现拆分，包括机械拆分外消旋混合物、优先结晶、优先富集、结晶诱导的去外消旋化和消磨诱导的去外消旋化等。其中结晶与手性位点外消旋化的结合，利于提升拆分效率、节约生产成本，相信会有巨大的应用前景。 2.1.1优先结晶优先结晶(即为晶种法)是向外消旋混合物的过饱和溶液中加入单一对映体的晶种，诱导该对映体优先结晶析出，实现拆分。该方法的优点是不需要加入外源手性拆分剂，易于实现规模化生产。优先结晶拆分的前提条件是底物具备外消旋混合物的性质，即同手性作用大于异手性作用。因此，若要选择优先结晶拆分方法，应首先研究底物的理化性质(熔点、溶解度、晶型等)，判断是否属于外消旋混合物。 2.1.2优先富集优先富集是具有外消旋化合物性质的非外消旋体在过饱和溶液中动力学析晶，形成亚稳态晶体，在向热力学稳定的晶型转化的过程中，部分位于不规则排列区域的晶体溶于母液，使母液具有较高的ee值。优先富集应满足以下要求:①单一立体异构体的溶解度远大于外消旋体的溶解度;②结晶过程中发生固?固多晶型转化;③多晶型转化前后具有不同的晶体结构;④在晶型转化过程中产生不规则晶体;⑤热力学稳定的非外消旋晶体能够保留结晶过程中发生的对称性破缺的痕迹。 2.2化学拆分化学拆分是利用手性拆分剂将外消旋体拆分为单一光学异构体的拆分方法。手性拆分剂可通过与外消旋体形成盐键得到非对映异构盐，根据溶解度等理化性质的差异，采用结晶方法实现拆分。当外消旋体无可离子化的基团时，手性拆分剂可通过氢键与外消旋体形成非对映异构共晶，再根据理化性质差异实现拆分;或仅与某一对映体形成单一的共晶而实现拆分。包结拆分则是利用手性拆分剂(主体)形成具有手性空穴的笼状结构，主要通过氢键作用选择性包结某一对映体(客体)。Dutch拆分和溶剂诱导的手性开关拆分则是对非对映异构体盐结晶和共晶拆分方法的完善和发展。化学拆分扩大了通过结晶方式拆分的底物范围，使该方法的应用范围更广。 2.3尼莫地平的光学活性尼莫地平是一种双氢吡啶类钙拮抗剂，其活性名为2，6-二甲基-4-（3-硝基苯基）-1，4-二氢-3，5-吡啶二甲酸-2-甲氧基乙基酯异丙基酯，临床上主要用于治疗脑血管痉挛引起的缺血性神经损伤以及老年脑功能障碍和突发性耳聋等，研究表明，尼莫地平有两种晶形，晶形A 的空间群为P212121，晶形B为P21/C，前者是外消旋体，后者为消旋体。但关于其手性来源尚有争议。目前，国内制药企业生产的尼莫地平原料均为晶型B，但在制剂中两种晶型都有。生物学研究表明，不同来源尼莫地平药品在临床有效性上存在显著差异，这表明药物制剂的晶型种类不同可能影响药物的临床疗效。为此，山西大学的王越奎等人在第一性原理的基础上对尼莫地平分析溶液中的可能构象进行了模拟，并用含时密度泛函理论（TDFT）方法，重点分析了其构象变化对光学活性的影响，这不仅对深入了解其光学活性的起源具有重要的理论意义，而且对实验上改进实验条件，提高晶体质量等也具有一定参考价值。该研究将在医药学、结晶学、立体化学及有机分析等领域得到应用。 2.4新型手性金属配合物的设计合成手性金属有机框架不仅具有丰富多变的空间结构，而且在不对称性催化、吸附、磁性、非线性光学、荧光等众多领域有着潜在的应用价值。手性氨基酸及其衍生物同时含有丰富的N、O配位原子，同时具有特殊的生理功能，从而表现出很大的灵活性和良好的络合性能，是合成金属有机框架的良好配体。在这当中主要用N-对苯甲酰-L-谷氨酸在常温下合成了一种新的钴配合物[Co（bzglu）（bpe）（H2O）]?H2O。其结构表征证明该配合物属三斜晶系，再通过氢键的相互作用，形成了三维超分子结构。该研究将在不对称催化、吸附、磁性及光电材料等领域得到应用。 2.5N-苯甲酰-L-谷氨酸手性银超分子配位聚合物近年来，设计并合成手性超分子配位聚合物已成为超分子金属有机合成的一个热点，这不仅是因为它们已彰显出其迷人的结构变样性，而且在荧光、磁性、不对称催化、对称性选择分离等方面有着特殊的功能，而且在非线性光学方面也彰显出潜在的应用价值。为此，

水溶性高分子简介

水溶性高分子简介摘要：本文介绍了水溶性高分子的分类，物理性能，制造以及未来的发展前景。关键词：水溶性高分子聚乙烯醇聚乙二醇引言水溶性高分子化合物又称为水溶性树脂或水溶性聚合物。是一种亲水性的高分子材料，在水中能够溶解或溶胀而形成溶液或分散液。在水溶性聚合物的分子结构中含有大量的亲水基团。亲水基团通常可分为三类：①阳离子基团，如叔胺基、季胺基等；②阴离子基团，如羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基等；③极性非离子基团，如羟基、醚基、胺基、酰胺基等。这些集团不但使得高分子有亲水性，而且还带来很多宝贵的性能，如粘合性，成膜性，润滑性，分散性，减磨性等等。 1水溶性高分子的分类 1.1天然水溶性高分子。以天然动植物为原料，通过物理过程或者物理化学的方法提取而成。最常见的如淀粉类、纤维素、植物胶、动物胶等。天然高分子虽然受到合成高分子的不断冲击，产量逐渐下降，但是仍然有很大一部分市场被其牢牢统治着。 1.2改性天然高分子。主要有改性纤维素和改性淀粉两大类。如羧甲基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素等。这类高分子兼有天然高分子和合成高分子的优点，拥有广泛的市场，因此产量很大。 1.3合成高分子。合成高分子材料分为聚合类和缩合类两类，如聚丙烯酰胺（PAM）、水解聚丙烯酰胺（HPAM））、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。按大分子链连接的水化基团分为：非离子型和离子型。按荷电性质分为：非离子、阳离子、阴离子和两性离子高分子，其中后三类为聚电解质。按基团间是否存在较强的非共价键联结又分为缔合聚合物和非缔合聚合物。 2水溶性高分子的物理性能 2.1溶解性溶解性是达到平衡的溶液便不能容纳更多的溶质，在特殊条件下，溶液中溶解的溶质会比正常情多，这时它便成为过饱和溶液。每份溶剂所能溶解的溶质的最大值就是“溶质在这种溶剂的溶解度”。为了提高水溶性，一是在分子中引入足够的亲水基团到大分子上面变为水溶性高分子。二是降低聚合物的结晶度。三是利用聚电解质的反离子力作用促进溶解。

手性化合物

手性化合物手性化合物是指分子量、分子结构相同，但左右排列相反，如实物与其镜中的映体。人的左右手、结构相同，大姆至小指的次序也相同，但顺序不同，左手是由左向右，右手则是由右向左，所以叫做“手性”。也就是指一对分子。由于它们像人的两只手一样彼此不能重合，又称为手性化合物什么是手性？当我们伸出双手，双手手心向上时，可以看出左右手是对称的，但是将双只手叠合，无论如何也不能全部重叠，总有一部分是不能重合在一起的；如果我们将左手置于一面平面镜前，手心对着镜子，可以看到镜子里的左手的像和右手手心对着自己一样，即左手的像和右手可以完全重叠。象这样左手和右手看来如同物与像，但又不能叠合在一起，互相成为“镜像”关系，就称之为“手性”。有机化合物是含碳的化合物，一个碳原子的最外层上有四个电子，若以单键成键时，可以形成四个共价单键，共价键指向四面体的顶点，当碳原子连接的四个基团各不相同时，与这个碳原子相连接的四个基团有两种空间连接方式，这两种方式如同左右手，互为“镜像”，也是不能完全叠合在一起的，因此，这样的分子叫做“手性分子”。这种构成手性关系的分子之间，把一方叫做另一方的“对映异构体”。许多有机化合物分子都有“对映异构体”，即是具有“手性”。构成生物体的许多有机化合物都有“手性”。如α-氨基酸，在碳连接有一个羧基、一个氨基、一个烃基和一个氢原子（或一个不同于前边的烃基）*，这时你想将其中三个相同颜色的球重叠，但是余下的那个颜色的球总不能重叠。由这些手性氨基酸组成的蛋白质也就与“手性”有密切的关系，因此，生命生理活动中的许多现象与“手性”密不可分。如何检验物质具有手性？手性物质具有一特殊性质——旋光性，将纯净的手性物质的晶体，或是将纯净的手性物质配成一定浓度的溶液，用平面偏振光1照射，通过手性物质的偏振光平面会发生一定角度的旋转，这称为旋光性。这种偏振光的平面旋转可左可右，以顺时针方向旋转的对映体，称为右旋分子，用“+”或“d”表示；以逆时针方向旋转的对映体，称为左旋分子，用“-”或“l”；如果将互为对映体的手性物质等物质的量混合后，以偏振光照射，而偏振光不发生旋转，称为外消旋体或外消旋混合物，外消旋体是由于左旋分子和右旋分子发生的偏振光旋转

水溶性高分子增稠剂综述

1 绪论增稠剂实质上是一种流变助剂，加入增稠剂后能调节流变性，使胶黏剂和密封剂增稠，防止填料沉淀，赋予良好的物理机械稳定性，控制施工过程的流变性(施胶时不流挂、不滴淌、不飞液)，还能起着降低成本的作用。特别对于胶黏剂和密封剂的制造、储存、使用都很重要，能够改进和调节黏度，获得稳定、防沉、减渗、防淌、触变等性能。 1.1定义能明显增加胶黏剂和密封剂黏度的物质称为增稠剂(chickening agent)，有水性和油性之分。尤其是水相增稠剂应用更为普遍。在水体系中，当增稠剂达到一定浓度后，亲油端基缔合形成胶束；在水基高分子体系中，增稠剂的亲油基团主要与聚合物粒子缔合,以这种方式完成增稠特性的高分子化合物称为水性增稠剂。 1.2分类及机理水溶性高分子增稠剂的分类有以下几种： 1.2.1纤维素类[1] 纤维素类在水基体系中是一类非常有效的增稠剂,广泛应用于化妆品的各种领域。纤维素是天然有机物, 它含有重复的葡萄糖苷单元,每个葡萄糖苷单元含有3 个羟基, 通过这些羟基可以形成各种各样的衍生物。纤维素类增稠剂通过水合膨胀的长链而增稠,纤维素增稠的体系表现明显的假塑性流变形态。使用量一般质量分数为1%左右。

纤维素类增稠剂纤维素类增稠剂的增稠机理是疏水主链与周围水分子通过氢键缔合，提高了聚合物本身的流体体积，减少了颗粒自由活动的空间，从而提高了体系黏度。也可以通过分子链的缠绕实现黏度的提高，表现为在静态和低剪切有高黏度，在高剪切下为低黏度。这是因为静态或低剪切速度时，纤维素分子链处于无序状态而使体系呈现高粘性；而在高剪切速度时，分子平行于流动方向作有序排列，易于相互滑动，所以体系黏度下降。 1.2.2 聚丙烯酸类聚丙烯酸类增稠剂[2]自1953 年Goodrich 公司将Carbomer934引入市场至今已有40年的历史了, 现在这系列增稠剂已经有了更多的选择(见表1) 。聚丙烯酸类增稠剂的增稠机理有2 种, 即中和增稠与氢键结合增稠。中和增稠是将酸性的聚丙烯酸类增稠剂中和, 使其分子离子化并沿着聚合物的主链产生负电荷, 同性电荷之间的相斥促使分子伸直张开形成网状结构达到增稠效果; 氢键结合增稠是聚丙烯酸类增稠剂先与水结合形成水合分子, 再与质量分数为10 %～ 20 %的羟基给予体(如具有5个或以上乙氧基的非离子表面活性剂)结合, 使其卷曲的分子在含水系统中解开形成网状结构达到增稠效果。 1.2.3 天然胶及其改性物天然胶主要有胶原蛋白类和聚多糖类,但是作为增稠剂的天然胶主要是聚多糖类( 见表1) 。增稠机理是通过聚多糖中糖单元含有3个羟基与水分子相互作用形成三维水化网络结构,从而达到增稠的效果。它们的水溶液的流变形态大部分是非牛顿流体, 但也有些稀溶液的流变特性接近牛顿流体。 1.2.4无机高分子及其改性物无机高分子类增稠剂一般具有三层的层状结构或一个扩张的格子结构,最有商业用途的两类是蒙脱土和水辉石。其增稠机理是无机高分子在水中分散时,其中的金属离子从晶片往外扩散,随着水合作用的进行,它发生溶胀,到最后片晶完全分离,其结果形成阴离子层状结构片晶和金属离子的透明胶体悬浮液。在这种情况下,片晶带有表面负电荷,它的

高分子物理名词解释

高分子物理名词解释 1、近程结构：高分子重复单元的化学结构和立体结构合称为高分子的近程结构 2、远程结构：由若干个重复单元组成的大分子的长度和形状称为高分子的远程结构 3、链段与链节：高分子链中能自由取向并在一定范围独立运动的最小单元称为链段。链节是指高分子链中不断重复的单元。 4、均方旋转半径：分子链质心与组成该分子链所有链段质心之间矢量距离的均方值。 5、大分子链的末端距：高分子链中由一端指向另一端的有向线段 6、构型与构象：构象系指由C-C单键内旋转而形成的空间排布。构型系指化学键连接的邻近原子或原子团之间的空间状态表征。 7、液晶态：某些物质的结晶受热熔融或被溶剂溶解之后，仍部分地保持晶态物质分子的有序排列，呈现各项异性的物理性质，形成一种兼有晶态和液态部分性质的过渡状态，称为液晶态。 8、取向函数： 9、高斯链：统计单元为一个链段且链段与链段之间自由结合，无规取向的高分子链称为等效自由结合链，因为其链段分布函数服从高斯分布，故也称为高斯链。 10、等规立构：聚合物一种或两种构型的结构单元以单一顺序重复排列。 11、无规立构：手性中心的构型呈无规排列。 12、柔顺性和刚性：高分子长链能以不同程度卷曲的特性。 13、UCST 和LCST ：最高共溶温度和最低共溶温度。 14、凝胶和冻胶：凝胶是高分子链之间以化学键形成的交联结构的溶胀体，加热不溶不熔，既是高分子的浓溶液，又是高弹性的固体。冻胶是由高分子间以分子间作用力形成的，加热时可以溶解。 15、高分子电解质：在侧链中有许多可电离的离子型基团的高分子称为高分子电解质。 16、溶解度参数δ： 1.高分子化合物：由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在1万以上的化合物。 2.近程结构：构成大分子链的结构单元的化学组成和物理结构。 3.远程结构：由数目众多结构单元构成的分子链的长短及其空间形态和结构。 4.凝聚态结构：从物理学角度界定聚合物的微观结构类型。

聚合物膜用于手性化合物拆分的研究进展

聚合物膜用于手性化合物拆分的研究进展肖定书胡继文*王国芝 (中国科学院广州化学研究所广州 510650) 摘要对聚合物膜在对映体协助和直接拆分中的研究进展进行了综述，比较了传统和新型光学拆分膜的结构和性能，指出了吸附选择性和扩散选择性膜的优缺点以及它们进行规模生产的可能性，重点介绍了光学拆分膜的设计原则、制备方法、膜组建形式和分离方式以及手性识别机理，并对聚合物膜拆分技术在整个分离技术中的地位及其工业化发展前景进行了评述。关键词对映体拆分聚合物膜手性 Research Progresses on Enantiomeric Resolution by Polymeric Membranes Xiao Dingshu, Hu Jiwen*, Wang Guozhi (Guangzhou Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650) Abstract Recent research progresses on indirectly and directly resolving enantiomers by polymeric membranes are reviewed. Structures and properties of the traditional and new type optical resolution membranes are compared. The pros and cons and possibilities of industrialization of selective-sorption or selective-diffusion membranes are pointed out. Some aspects, for examples: designing principles and methods, modules and resolving styles and recognition mechanisms on optical resolution membranes are mainly introduced. Statuses and affections of resolution techniques by polymeric membranes in chiral resolution and industrial prospects are commented. Key words Enantiomer resolution, Polymeric membrane, Chirality 实物与其镜像不相叠合的几何特性即为手性，其重要性体现在药物、食品、香料、建筑等诸领域。特别是对映体药物，生命体内的手性环境常使之表现出不同的药理和药代特性，外消旋体药物的使用可能导致完全相反的药代行为、作用模式以及药效学，因此，光学纯药物需求与日俱增,“手性经济”迅猛发展。然而，天然获取的单手性物质的种类和数量有限，不对称合成技术又面临产率低、成本高和手性源制约的挑战。比较而言，混旋体拆分在获取单手性物质种类、数量以及成本等方面均具优势。现已发展了痕量、微量甚至制备级分离的多种手性拆分技术[1]。传统手性拆分技术(结晶法、化学法、色谱法等)多存在处理量少、成本高、拆分对象窄和衍生化繁琐限制[2]。近20年来，手性拆分研究工作集中在分析水平，其中以具有高效、快速、肖定书女，27岁，硕士生，现从事手性膜拆分对映体研究工作。*联系人，E-mail:hujiwen@https://www.sodocs.net/doc/8d16922787.html, 广东省自然科学基金资助项目(02174) 2003-06-14收稿，2003-10-15接受

水溶性高分子及其应用

水溶性高分子及其应用马建常州轻工职业技术学院 10线缆331 1013433138 摘要：水溶性高分子材料是一种亲水性的高分子材料，在水中能溶解或溶胀而形成溶液或分散液。它具有性能优异、使用方便、有利环境保护等优点，广泛应用于国民经济的各个领域。本文主要论述了水溶性高分子材料的概念、分类、功能和应用、以及研究发展现状及前景。关键词：水溶性高分子发展应用 1、水溶性高分子的概念水溶性高分子化合物又称为水溶性树脂或水溶性聚合物。通常所说的水溶性高分子是一种强亲水性的高分子材料，能溶解或溶胀于水中形成水溶液或分散体系”。在水溶性聚合物的分子结构中含有大量的亲水基团。亲水基团通常可分为三类：①阳离子基团，如叔胺基、季胺基等；② 阴离子基团，如羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基等；③极性非离子基团，如羟基、醚基、胺基、酰胺基等。 2、分类 a 、按来源分类 1 ）天然水溶性高分子。天然水溶性高分子以植物或动物为原料，通过物理的或物理化学的方法提取而得。许多天然水溶性高分子一直是造纸助剂的重要组分，例如常见的有表面施胶剂天然淀粉、植物胶、动物胶（干酪素）、甲壳质以及海藻酸的水溶性衍生物等。 2）半合成水溶性高分子。这类高分子材料是由上述天然物质经化学改性而得。用于造纸工业中主要有两类：改性纤维素（如羧甲基纤维素）和改性淀粉（如阳离子淀粉）。 3）合成水溶性高分子。此类高分子的应用最为广泛，特别是其分子结构设计十分灵活的优势可以较好地满足造纸生产环境多变及造纸工业发展的要求。 b 、按分子量分类可分为低分子量、高分子量、超高分子量 C 、按用途分类可分为驱油剂（聚丙烯酰胺、改性淀粉、瓜胶），絮凝剂（聚丙烯酸、改性纤维素、壳聚糖） 3、功能 O OH O OH O CH 2OH OH O OH O CH 2OH OH O OH COOH

手性分子与旋光性

手性分子和旋光性一、手性分子与非手性分子不具有对称面和对称中心的分子有一个重要的特点，就是实体和镜象不能重叠，其关系正和左、右手的关系相似，因此现在普遍地称这类分子为手它可以写出结构式(i)和(ii)，(i)和(ii)与左、右手一样具有实体和镜象的关系，因此乳酸是一个手性分子。实体和镜象互称为对映体。一对对映体从表观上看，它们是“非常对称”的，这种实体和镜象不能重叠的而表观上或结构上又“非常对称”的关系可看作是一种“特殊的对称”。从对称因素考虑，乳酸只有一个C 简单对称轴，任何一个物体或分子旋转360° 1 (n=1)时，都可复原。为了和许多其它只具有C n＞1简单对称轴的手性分子区别开来，所以把这种手性分子称为不对称分子，而后者称为非对称分子。乳酸分子还有一个特点，它的一个碳原子和四个不同的基团相连，这种碳原子称为不对称碳原子或手性碳原子，氮、磷、硫原子也可连接不同的基团，这种原子，均可称为手性中心。现在已知绝大多数手性分子(不对称分子)含有一个或多个不对称碳原子，但并不能因此就将含有手性碳原子作为产生手性分子的绝对条件，产生手性分子的必要与充分条件是实体和镜象不能重叠。

二、对映体和光活性实体和镜象不能重叠的分子成为一对对映体。这二者的物理性质及化学性质，如溶解度、熔点、密度、焓等，都是相同的。它们的化学反应性能也是相同的，只有在特殊的环境下，如在手性溶剂或试剂存在下，才表现出差异，生物体内的大多数反应是在手性的环境下进行的。但一对对映体对偏振光的作用不同，一个可以把偏振光向左旋，另一个则把偏振光向右旋，而非手性分子对偏振光没有这种作用，因此手性分子又称为光活性分子。光活性并不是手性分子的唯一特征，个别手性分子显示不出旋光性来，因此用手性这个名词，就更恰当一些。偏振光是检查手性分子的一种最常用的方法，因此需要对它略加讨论。普通的光线含有各种波长的射线，是在各个不同的平面上振动的，图3-1(i)代表一束光线朝着我们的眼睛直射过来，它包含有在各个平面上(如A，B，C，D…)振动的射线，假若使光线通过一个电气石制的棱镜，又叫尼可尔(Nicol)棱镜，一部分射线就被阻挡不能通过，这是因为这种棱镜具有一种特殊的性质，只有和棱镜的晶轴平行振动的射线才能全部通过。假若这个棱镜的晶轴是直立的，那么只有在这个垂直平面上振动的射线才可通过，这种通过棱镜的光叫做平面偏光。图3-1(ii)表示凡在虚线平面上振动的射线都将受到全部地或者部分地阻挡。图3－1(iii)表示通过棱镜的光线是仅含有在箭头所示平面上振动的偏光。用两块电气石制的棱镜放在眼睛和一个光源之间，若两个棱镜的轴彼此平行，则通过第一个棱镜的射线也可通过第二个棱镜，我们看到的是透明的图3-2(i)，若两个棱镜的轴互相垂直，通过第一个棱镜的射线就不能通过第二个棱镜，此时看到两镜相交处是不透明的［图3-2(ii)］。电气石棱镜对于光的作用可以用一本书和一

手性理解

手性手性：化学分子的实物与其镜像不能重叠的现象。我们知道，生命是由碳元素组成的，碳原子在形成有机分子的时候，4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构，形成手性碳原子。由于相连的原子或基团不同，它会形成两种分子结构。这两种分子一般拥有完全一样的物理、化学性质。比如它们的沸点一样，溶解度和光谱也一样。但是从分子的组成形状来看，它们依然是两种分子。含义：这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样，看上去互为对应。由于是三维结构，它们不管怎样旋转都不会重合，如果你注意观察过你的手，你会发现你的左手和右手看起来似乎一模一样，但无论你怎样放，它们在空间上却无法完全重合。如果你把你的左手放在镜子前面，你会发现你的右手才真正与你的左手在镜中的像是完全一样的，你的右手与左手在镜中的像可以完全重叠在一起。实际上，你的右手正是你的左手在镜中的像，反之亦然。所以又叫手性分子。在化学中，这种现象被称之为“手性”(chirality)。几乎所有的生物大分子都是手性的。两种在分子结构上呈手性的物质，它们的化学性质完全相同，唯一的区别就是：在微观上它们的分子结构呈手性，在宏观上它们的结晶体也呈手性。作为生命的基本结构单元，氨基酸也有手性之分。也就是说，生命最基本的东西也有左右之分。旋光异构氨基酸的手性：组成地球生命体的几乎都是左旋氨基酸，而没有右旋氨基酸。我们已经发现的氨基酸有20多个种类，除了最简单的甘氨酸以外，其它氨基酸都有另一种手性对映体！那么，是不是所有的氨基酸都是手性的呢？答案是肯定的，检验手性的最好方法就是，让一束偏振光通过它，使偏振光发生左旋的是左旋氨基酸，反之则是右旋氨基酸。通过这种方法的检验，人们发现了一个令人震惊的事实，那就是除了少数动物或昆虫的特定器官内含有少量的右旋氨基酸之外，组成地球生命体的几乎都是左旋氨基酸，而没有右旋氨基酸！右旋分子是人体生命的克星!

!高分子材料和亲水基团

合成高分子线型支陡型『可反复加工，茅次便 ? 1龍溶解在适当的有机［溶剂里网状结构 r加工成型后受热不再熔化不易浴譯，只有一定浄皮的眯丈应用广泛的咼分子材料 1.亲水基团：亲水基团：又称疏油基团，具有溶于水，或容易与水亲和的原子团。可能吸引水分子或溶解于水，这类分子形成的固体表面易被水润湿。 1）阴离子表面活性剂的亲水基（团）：羧酸基（—CooH磺酸基（—SOH）、硫酸基与磷酸基。 2）阳离子表面活性剂：氨基（—NH）、季铵基。 3）非离子表面活性剂：由含氧基团组成的醚基、羟基（—OH、醛基（—CHO,羰基、嵌段聚醚 2.疏水基团：疏水基团：烃基、酯基 F天然（棉花、蚕丝、麻）塑料『合成材料*合成纤维合成橡胶功能高分子材料 *复合材料三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶；合成高分子的结构有：线型结构、支链型结构、网状结构（体型结构）按结构分类

塑料、纤维、橡胶的命名：塑料：聚… 或…树脂如：聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂注意：树脂的含义是指未加工处理的聚合物。纤维：聚… （俗称：…纶）如：聚酯、六大纶（涤纶、晴纶、氨纶等）橡胶：… 橡胶如：乙丙橡胶（乙烯丙烯橡胶）、顺丁橡胶二、塑料塑料的主要成分: 合成树脂及加工助剂塑料：是添加了特定用途添加剂的树脂。 1.塑料的分类： 1）热塑性塑料（聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等）特性：加热熔化，可反复加工，多次使用。线性结构，有弹性。热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时，分子间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，会重新硬化。特别注意：烷烃分子中的碳碳单键可以围绕键轴旋转而不影响键的强度。耳机线为什么总缠在一起？聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳单键相连，碳碳单键可旋转，使它不可能成一条直线，只能成不规则的卷曲状态。高分子化合物具有一定的弹性。 2）热固性塑料（酚醛树脂）特性：一旦加工成型就不会受热熔化，网状结构，硬化定型。热固性塑料再次受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型。 2.线型塑料——聚乙烯（PE）单体：CH2=CH 无毒，化学稳定性好，适合做食品和药物的包装材料。高压聚乙烯又称低密度聚乙烯（LDPE ,