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1、AtV 弟五早对映异构本章要点：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、构型表不：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-旋光性一一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-旋光性物质一一具有旋光f的物质，分左旋体（ l或-）、右旋体（d或+）。3-手性一一实物与镜像关系，即只能重合不能重叠。4-对映异构一一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，
2、又称旋光异构体。5-对映异构体特征一一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-外消旋体一一等量的左旋体+右旋体，混合后体系失去旋光性（外因使然），是混合物。7-内消旋体一一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-手性分子一一分子内无对称因素（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（b）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:镜像两者只能重合不能重叠，
3、互为镜像关系，具有手性，是手性分子;两者对平面偏振光作用不同，称为旋光异构体；因具有镜像关系，又称对映体对称面b举例（可以有多个）C=C、二、分子具有手性的原因根本原因一一分子内无对称因素；常见原因一一具有手性碳原子。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）四、对映异构体的构型及表示（一）费歇尔投影式1、标准费式书写规则:（1） C处中心，主链
4、直立，1号碳最上;（2）横前竖后进行投影；（3）十字交叉，交点为 C ,基团标注。例题：乳酸CH3CH（OH）COOH的标准费歇尔投影式:COOHHOHCH3标准费歇尔投影式（表示立体形象）COOH摆放1投影CH 3CH(OH)COOH H - C OH 横前竖后CCH32、非标准费式的转换：平面内旋转180后相同一一同一构型；旋转 90（270 ）后相同一一相反构型;同一 C上基团互换偶数次后相同一一同一构型，互换奇数次后相同 一一相反构型。例题：（1） COOH（2） CH3（3） HHOHOHH COOHCH3CH3C00HOH是否是对映体解：（1）式是标准费式，在纸平面上旋转180度后
5、得到（2）式，所以两者为同一化合物；（2）式中甲基与氢互换一次、羟基与竣基互换一次后得到（3）式，同一手性碳上的基团互换偶数次后相同，所以两者为同一化合物；因此，（1）、（2）、（3）貌似不同，实为同一化合物。（二）相对构型（D/L）及其表示CHOHOHCh20HCHOHOHCH2OH右旋羟基在右是D型左旋羟基在左是L型表示：D-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛1、以“甘油醛”的一对对映体为基本对象,人为规定：标准费歇尔投影式中羟基在右的为D型右旋的甘油醛，羟基在左侧的为L型左旋的甘油醛。2、因是人为规定，所以称“相对”或“D/L”构型，后证实恰好与规定相符，故沿用至今。3、其他物质由甘油醛作
6、为底物合成而来,并由此推断D型或L型，旋光方向由旋光仪测得。4、注：D/L要求标费，横向上优先大的基团在右为D型，在左为L型;+/ 靠测定，D/L与+/ 没有对应关系；D/L存在局限，不能通过甘油醛合成的物质无法判断D/L构型。例如：乳酸可以通过甘油醛来合成:CHOCOOHOHCOOHCH3OHCH20HCH20HD-(+)-甘油醛D-(-)-甘油酸氧化未破坏骨架，仍为W旋光仪测得产物为左旋D-(-)-乳酸还原未破坏骨架，仍为W旋光仪测得产物为左旋由此合成得到的乳酸，左旋的是D型，那么右旋的乳酸就是 L型：L(+ )乳酸。乳酸的一对对映体:COOHOHHCH3D-(-)-乳酸COOHOHHCH
7、3L-(+)-乳酸(三)绝对构型(R/S)及其表示1、基本思想：由 C上基团优先顺序确定构型,非人为规定，故称“绝对”或“R/S”构型,不需要写出标准费歇尔投影式。b（四）相对构型（D/L）和绝对构型（假定优先顺序abcd,d在横向上，剩余由a到c为顺时针，是S （与立体判断法相反）R/S）的注意事项:2、判断方法:立体判断：C上基团比出优先，最小的放在离眼最远处观察，剩下的由大到小顺时针为 R,逆时针为S。假定优先顺序是abcd,曲在最远, 剩下由a到c为顺时针，是 期。假定优先顺序是abcd, d放在最远, 剩下由aiUc为逆时针，是 明。平面判断：写出费歇尔投影式，基团比出优先，“小上下
8、同向，小左右反向”小上下同向一一最小基团在费式纵向，则剩余基团由大到小顺时针为R,逆时针为S,与立体判断法相同。小左右反向一一最小基团在费式横向，则剩余基团由大到小顺时针为S,逆时针为R,与立体判断法相反。假定优先顺序abcd,d在纵向上，剩余由a到c为顺时针，是R世 （与立体判断法相同）1、D/L、R/S是两套构型标注方法，没有对应关系；2、构型与旋光方向没有对应关系，即 D/L、R/S与+/-之间没有对应关系;3、D/L构型需要写出标费，要从立体角度思考；R/S不需要标费，立体、平面都可判断。五、旋光异构体数目的判断（ 要求掌握12个C*化合物的判断）（一）概述1、含n个不相同C*的化合物
9、:旋光异构体数对映体对数 外消旋体数=2n2n/22n/2注：不相同C*C*上四个基团不完全相同。2、含n个相同C*的化合物：旋光异构体数2n注：相同C* C*上四个基团完全相同。要求掌握2个相同C*化合物的判断：旋光异构体数=3 （1对对映体+1个内消旋体）。二氯戊烷的旋光异构体有多少个解：两个C*上各自的四个基团不完全相同，是不相同的C*,旋光异构体数=22=4：ch3CICIIV 3R其中，In出W互称为旋光异构体;In, iniv之间具有物像关系，称对映体，其余为非对映体。可见：旋光异构体范围大，对映体是旋光异构体中的一个特殊群体（具物像关系） 物像关系的旋光异构体称为非对映体。OOH
10、OHHO2、C00H（2R,3R）-2,3二羟丁二酸的旋光异构体数目解：两个C*上各自的四个基团完全相同，是相同的 C*,旋光异构体数V 22:UrlGUCO OHOH ；IICOOHI 2R、3RCOOHHOHIIDUCOOHI 2S, 3SH(J CO OHOH iIIOil COOHIH 2R, 3sHnUCC10HHOHOCOOHIV 2S、3R其中，In m=iv互称为旋光异构体;In为对映体，ni = iv为内消旋体（有C*的非手性分子）,余为非对映体;因此，（2R,3R）-2,3二羟丁二酸的旋光异构体数目=3 （1对对映体+1个内消旋体）六、环状化合物的对映异构要求：能判别环上
11、C*构型、判断对映体、找出对称面。例如：1, 2-环丙烷二甲酸的旋光异构体有几个(T（顺式）:1号碳连有“ H、COOH亚甲基 2号碳、2号碳 亚甲基”四个不同基团，因此属于C*; 2号碳也同理。1号碳的四基团优先顺序:COOH 2号碳亚甲基亚甲基2号碳 H,从环下往上观察，从“ COOH到 2号碳亚甲基”，再到“亚甲基2号碳”是顺时针因此是 R型;2号碳的四基团优先顺序:COOH 1号碳亚甲基亚甲基1号碳 H,从环下往上观察，从“ COOH至广1号碳亚甲基”，再到“亚甲基 1号碳”是逆时针，因此是 S型;该分子中虽有两个 C*,但存在一个对称面，因此是内消旋体。2、COOHH（反式）与上题类似，1、2号碳都是C*,均为R型；无对称面，是手性分子。也同样，1、2号碳是C*,都是S型；无对称面，是手性分子。结论：顺式的是内消旋体，两个反式的（2和3）是一对对映体，故旋光异构体有3个:a内消旋体验证：1, 2-环丙烷二甲酸具有两个相同的手性碳，故有:旋光异构体数=3 : 一对对映体+ 一个内消旋体说明：联苯型、螺环等其他不含手性碳原子的异构分析、以及对映体的拆分不作要求。