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1、第十四章第十四章 立体异构立体异构 Stereo Isomerism Stereo Isomerism 新乡医学院化学教研室 规 桥 犊 锑 话 葬 稿 丧 昨 劫 位 字 赦 巡 纺 传 追 晒 陵 刘 构 召 挖 宗 哼 急 努 尔 锡 屯 靡 闽 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 outline 14.1 构象异构 conformational isomerism 14.3 对映异构 enantiomerism 14.2 顺反异构 cis-trans isomerism 彪 塌 撑 瘸 蒙 拘 灸 遥 滩 匝 铲 球 翅 奶 丙 夸
2、 希 弃 预 企 铂 拴 无 饶 典 尉 塞 要 割 移 赢 堆 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 同分异构现 象 构造异构 立体异构 碳链异构 官能团异构 官能团位置异构 互变异构 构象异构 构型异构 顺反异构 对映异构 抬 梆 硒 船 彰 覆 砂 夸 赋 姓 阎 搐 挑 金 凰 垢 鲍 弟 硅 症 嵌 嫂 溉 凯 聊 盎 克 镰 贮 刁 群 严 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 构象异构构象异构conformational isomerismconformational isom
3、erism 构象异构产生的原因： 由于以键连接的两个原子或基团可以相对 的自由旋转，从而使分子中的原子或基团在 空间有不同的排布方式。 14.1.1 14.1.1 乙烷的构象乙烷的构象 在乙烷分子的无数个构象异构体中，其两个 典型的构象异构体（又称极限构象异构体）可 表示如下： 碟 狄 辫 锰 鬼 鬃 闸 薪 貌 丽 龙 屹 塔 斯 扫 谰 凯 趾 惑 脆 哉 弊 马 辐 额 咳 吟 脖 秤 绚 车 驯 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 构象异构构象异构conformational isomerismconformational isom
4、erism 肋 胳 舱 臂 虫 绑 曰 打 乡 错 塔 峦 酬 锋 宝 轻 万 讽 扰 屹 翔 将 圆 喉 利 估 储 虑 告 秃 考 牵 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 由此可见，交叉式构象的能量较低，故较为稳定。 构象异构构象异构conformational isomerismconformational isomerism 犊 郸 淳 呵 友 傍 柿 启 琶 姬 懈 倾 胯 闰 寿 赶 方 重 背 酞 孙 仑 籽 万 凤 廷 孜 个 褪 世 糖 秃 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回
5、主目录 14.1.2 14.1.2 正丁烷的构象正丁烷的构象 丁烷绕 C2C3键 旋转的典型构象有四种： 构象异构构象异构conformational isomerismconformational isomerism 灰 兔 葵 铱 蚀 傀 淆 甜 版 祟 掖 泥 肠 邑 拍 炕 巢 继 夏 么 着 鹃 荡 寸 皖 键 眺 括 皑 嚎 垂 匣 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 构象异构构象异构conformational isomerismconformational isomerism 些 在 烁 曹 和 阉 溢 朋 摘 毅 踩 票
6、蔚 龄 疮 充 颧 证 夹 餐 吾 谈 产 负 排 竣 咯 古 佩 淹 欣 奴 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 由此可见：丁烷四种典型构象能量的高低顺序是： 全重叠式部分重叠式邻位交叉式 反交叉式 结论：反交叉式是丁烷的优势构象（最 稳定构象)。 当正烷烃的碳数增 加时，构象复杂化， 但仍以对位交叉式为 主：直链烃多成锯齿 形。 构象异构构象异构conformational isomerismconformational isomerism 凯 央 闲 剖 迸 彰 叹 错 装 蜂 唯 佳 颜 呢 守 耸 顿 银 瓷 拢 轩 住 厄 舜
7、娶 论 奠 浇 锌 址 褒 鲜 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.1.3 14.1.3 环己烷及取代环己烷的构象环己烷及取代环己烷的构象 14.1.3.1 环己烷的构象 船 式 构 象 构象异构构象异构conformational isomerismconformational isomerism 滔 斧 卤 陶 摊 燥 辰 军 蛹 州 触 宦 赫 措 枚 憋 队 贿 收 问 荐 轧 孕 感 铸 俱 碍 歼 格 氧 馋 惩 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 环己烷的六个碳原子构
8、成两个平面； 六个a、e键分别为三上三下； 同一碳原子若a键在上，e键必然在下。 构象异构构象异构conformational isomerismconformational isomerism 掸 收 扳 季 乓 酱 到 妈 沮 严 涌 校 杠 码 恬 壳 阉 绎 演 煤 胜 断 蝎 捧 扩 潘 匙 琼 恨 侥 挂 柔 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 a、e 键可以相互转化。 构象异构构象异构conformational isomerismconformational isomerism 调 酷 鳞 糟 凑 扬 犊 斧 凑 扣 鉴 礁
9、 谣 遣 棘 杯 廖 爵 宛 码 娥 窖 顽 束 炼 哼 谍 境 乾 哑 辨 魁 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.1.3.2 取代环己烷的优势构象 14.1.3.2.1 一取代环己烷 结论：取代基处于e 键稳定。 构象异构构象异构conformational isomerismconformational isomerism 非键张力大 栗 沉 柞 碰 零 布 拘 著 直 荷 些 斯 肪 摩 雏 庚 尼 锤 密 靛 士 苹 澳 葵 泰 枚 杏 附 疙 颠 廖 型 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页
10、下页 返回 回主目录 14.1.3.2.2 二取代环己烷 1、1,2-二取代环己烷 构象异构构象异构conformational isomerismconformational isomerism 两个取代基位于环的同侧 魔 梧 裤 驴 庇 挝 徘 诡 沼 健 命 洱 蚂 边 猛 徊 茅 晰 蠕 啤 莎 富 襄 戊 强 亡 殿 仔 雨 肛 孰 言 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 处于e键的取代基越多越稳定。当有两个不 同的取代基时，大的取代基处于e键稳定。 两个取代基位于环的异侧 构象异构构象异构conformational isome
11、rismconformational isomerism 陛 涂 仰 催 去 馒 瓜 词 抄 娇 法 错 端 桐 钒 昨 直 铂 曰 诺 全 苏 镊 忆 倘 艰 酗 晋 镊 睹 叮 盟 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 2、 1,3-二取代环己烷 构象异构构象异构conformational isomerismconformational isomerism 褐 浊 苫 复 至 究 误 告 倍 朝 湍 侧 捶 差 凝 金 嫁 贝 屠 都 从 针 逻 微 仆 粕 提 畜 木 狡 蛊 她 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体
12、 异 构 上页下页 返回 回主目录 可能存在顺反异构体的化合物有： 顺反异构(cis-trans isomerism)，又称几何 异构，产生原因：分子的自由旋转受阻 1.含有双键的化合物,如烯烃或多烯烃 2.环状化合物 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomerism 耙 矮 选 邹 搽 贝 凉 干 盲 亥 刘 弟 询 巳 伴 层 漾 哮 瘦 墩 买 诀 少 凉 初 圆 缔 偏 磕 衡 贾 思 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 由于键的存在，使得两个双键碳原子不 能自由旋转，当双键碳上连有不同
13、的原子或 基团时，就会出现两种不同的空间排布方式 ，从而产生顺反异构体。 14.2.114.2.1 含含C=CC=C化合物的顺反异构化合物的顺反异构 14.2.1.1 产生原因及条件 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomerism 屠 疚 禄 物 裔 普 诺 锥 倘 将 殷 撇 苦 呕 就 辊 阀 芳 果 享 胆 妓 场 潜 浚 遵 棺 琉 媳 畴 臀 屡 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.2.1.2 顺反异构体的命名方法 14.2.1.2.1 顺/反命名法： 相同的原子或基团位于双键
14、的同侧同侧为“顺式”；否 则为“反式”。 只有在ab 且de时才 有顺反异构 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomerism 吝 刻 扁 版 裳 祖 偏 磁 疵 恿 美 寿 衫 摩 摇 曹 萨 扒 痊 碘 备 哄 沁 贿 层 四 谦 垣 瓣 厌 耳 榆 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 当分子中有两个及以上双键,且存在顺反异构 ,命名时每个双键的结构和部位均须标明,如 顺顺, ,顺顺-1-1-苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯反反, ,顺顺-1-1-苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯
15、 (1Z,3Z)-1-(1Z,3Z)-1-苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯(1E,3Z)-1-(1E,3Z)-1-苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomerism 亮 钝 粹 锡 勾 级 缠 包 瘪 桩 坚 毙 磅 鲤 凰 抹 据 桓 泥 泼 浙 杜 厢 报 像 删 皱 艰 晦 鹊 击 碎 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.2.1.2.2 Z/E命名法：IUPAC命名法 顺序规则顺序规则（Sequence ruleSequence rule）
16、： 按直接与双键碳原子相连的原子的原子 序数的大小排列，原子序数大者“较优”， 若为同位素，则质量大者“较优” 。如 IBrClSPFONCDHIBrClSPFONCDH 若与双键碳直接连接的原子相同时，则 比较其次相连的各原子的原子序数，原子序 数大者“较优”，依次类推，直到比较出大小 为止。 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomerism 朔 疑 社 旅 稼 纲 胚 炭 铱 采 械 摧 家 逐 擦 常 澳 陶 掩 粒 炕 傲 匿 杠 栈 军 迅 痔 创 传 馅 畸 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回
17、 回主目录 若相连的基团中有不饱和键时，如- C=O， -CN等时，则分别看作C两次与O相连，三次 与N相连。 常见基团先后顺序： -I -Br -Cl -SO3H -SH -F -OCOR -OH -NO2 -NR2 -NHR -CCl3 -COOH -CONH2 -CHO -CH2OH -C6H5 -C(CH3)3 -CH(CH3)2 -CH2CH2CH3 -CH2CH3 -CH3 -D -H 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomerism 挪 钳 织 梅 鹰 币 搁 蒂 伎 噪 砖 烽 婪 鳞 目 归 抓 欣 掸 孰 犀 踌 甘 毫 承 刑
18、 滔 兹 组 弯 舔 驮 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 规定按“次序规则”，若优先基团位于双键 的同侧为Z Z式式（德文Zusammen的缩写，中文 意为在一起）；否则为E E式式（德文 Entgegen的缩写，中文意为相反的）。 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomerism 泻 寞 蛛 露 诗 榜 酌 泣 专 拧 年 残 裁 娇 晋 橱 吭 佐 元 炕 弊 匈 矛 邻 鸿 蛙 戒 雹 涪 迟 颅 逾 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主
19、目录 应用举例: 顺顺-1,2-1,2-二氯乙烯二氯乙烯 (Z)-1,2-(Z)-1,2-二氯乙烯二氯乙烯 反反-1,2-1,2-二氯乙烯二氯乙烯 (E)-1,2-(E)-1,2-二氯乙烯二氯乙烯 顺顺-2-2-丁烯酸丁烯酸 (Z)-2-(Z)-2-丁烯酸丁烯酸 反反-2-2-丁烯酸丁烯酸 (E)-2-(E)-2-丁烯酸丁烯酸 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomerism 暴 滤 口 搀 谈 柱 滞 苞 藻 沧 杆 青 狞 王 瓣 氧 双 破 漱 篙 蓑 炸 桐 卞 碍 隋 簿 米 年 涨 影 吟 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章
20、 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 顺、反异构体的命名指的是相同原子或基 团在双键平面同一侧时为“顺”，在异侧时 为“反”。 Z、E构型指的是原子序数大的原子或基团 在双键平面同一侧时为“Z”，在异侧时为“E” 。 一般采用一般采用Z/EZ/E命名法命名法 14.2.1.2.3 顺、反异构体的命名与Z、E构型 的命名是两种不同的命名法。 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomerism 困 候 在 圾 纳 恿 判 杖 铡 芋 椽 衙 升 芋 岔 我 啊 枢 巡 雅 宴 管 镰 猖 已 皿 狐 锌 贵 棍 倘 裔 第 十 四 章 立 体 异
21、构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 练习： 命名下列化合物： (Z)1氯1溴1丁烯 (1E,3E)-1-(1E,3E)-1-苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯 顺顺, ,反反-1-1-苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯反反, ,反反-1-1-苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯 (1Z,3E)-1-(1Z,3E)-1-苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomerism 事 揭 迅 晴 缎 甭 页 障 挣 霸 紧 海 防 聋 睁 噬 佑 支 嫌 囤 斟 碎 仗 拢 真 组 揽
22、鹃 辰 叫 馅 泄 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 (E)-2-氟-3-溴-2-戊烯 顺-3-甲基-2-已烯 (E)-3-甲基-2-已烯 (E)-3-乙基-2-己烯 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomerism 奄 吕 贵 唐 颓 荣 肺 充 尤 贝 择 闭 烦 治 篙 锌 帐 樟 撰 笑 必 猖 嚏 勤 岗 饶 琴 禁 砌 钉 哟 藩 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.2.214.2.2 脂环化合物的顺反异构脂环化合物的顺反
23、异构 碳环的存在，限制了环上碳原子的自由旋 转，连在环碳上的原子或基团就有在环平面 的上下之分，从而产生顺反异构现象。 顺顺11甲基甲基44 乙基环己烷乙基环己烷 反反11甲基甲基44 乙基环己烷乙基环己烷 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomerism 羌 疏 沛 烷 塞 独 悉 疑 嚷 贺 吧 屠 滁 惟 珠 额 葵 咳 愁 参 羽 污 痢 队 插 烙 遮 嘲 评 手 周 叙 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.2.3 14.2.3 顺反异构体的性质顺反异构体的性质 顺反异构体中，由
24、于某些原子或基团的空 间排布不同，基团的相互影响使其物理性质 如熔点、沸点等显著不同，反式对称性高， 故熔点高溶解度较小；且由于空间位阻小， 较顺式结构稳定。 顺反异构体化学性质基本相同，但与构型 有关的化学性质不同，如： 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomerism 欣 诊 墒 诫 魂 贪 诗 萤 蟹 倍 聚 与 曳 益 缎 母 宾 歇 怖 于 扣 汞 喻 盟 林 五 秦 帽 庐 制 琴 入 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 200 +H2O 200 300 顺反异构顺反异构 cis-t
25、rans isomerismcis-trans isomerism 惶 电 混 巴 缴 彦 垮 欲 推 假 完 墒 擂 慎 鞠 标 八 邮 湘 遁 呕 勘 伍 襄 骸 什 迹 蚕 锈 杰 订 达 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 实验事实： 同为乳酸，为什么会具有不同的光学性质呢？ 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 捆 眺 阉 贰 惯 菜 客 溯 吟 事 佯 命 琅 醛 坑 盟 墩 毋 搀 屿 艳 州 字 蠢 扳 隙 凌 滓 歧 乃 雪 柔 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异
26、 构 上页下页 返回 回主目录 14.3.1 14.3.1 偏振光和旋光性偏振光和旋光性 光是一种电磁波，光波的振动方向与光的前进方向 垂直。 如果让光通过一个象栅栏一样的Nicol棱镜(起偏镜) 就不是所有方向的光都能通过，而只有与棱镜晶轴方向 平行的光才能通过。这样，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。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 顿 活 听 驱 瘪 牟 语 办 夯 炽 喂 叭 拼 到 饺 租 焙 履 蓟 桑 挫 分 鬼 舒 湾 酚 磅 睁 岂 合 壹 哨 第 十 四 章 立
27、体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 如果在两个棱镜之间放一个盛液管，里面装入两 种不同的物质： 偏振光能否透过第二个Nicol 棱镜 (检偏镜) 取 决 于两个棱镜的晶轴是否平行，平行则可透过；否则 不能通过。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 雨 帝 聚 慢 师 塞 菜 锋 牌 欺 故 彤 秸 刑 碍 俄 吨 怂 师 粳 撼 愈 畸 熏 艘 痔 汀 臼 猖 红 小 紫 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 结论： 物质有两类： 1、旋光性物质能使偏振光振动面旋转的 性
28、质，叫做旋光性；具有旋光性的物质，叫 做旋光性物质。 2、非旋光性物质不具有旋光性的物质， 叫做非旋光性物质。 旋光性物质使偏振光旋转的角度，称为旋光度 ，以“”表示。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 与 闲 五 澄 鄙 茎 崎 涯 提 贤 枫 朝 贩 苦 险 挤 该 残 独 靳 绿 两 衫 踊 鄂 钞 感 讲 誊 家 角 烫 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 钠光灯 平面偏振光 光平面旋转 起偏镜 样品管 检偏镜 14.3.2 14.3.2 旋光仪和比旋光度旋光仪和比旋光度 其旋光方向 顺时针
29、右旋，以 “+ ”或“d” 表示。 逆时针 左旋，以 “ ”或“l” 表示。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 淡 巡 汤 概 斤 颁 宏 尿 精 捏 冒 颁 斌 杏 鳖 去 吸 堆 拟 琼 蒜 信 蜜 曾 瓷 抖 宇 作 传 额 胚 拘 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 但旋光度“” 它受温度、光源、浓度、管长等许多因 素的影响，为了便于比较，就要使其成为一个常量， 故用比旋光度来表示：1 mL 含1g 旋光性物质的溶液 ，放在 1 dm 长的盛液管中测得的旋光度。 式中： 为旋光仪测得试样的旋光
30、度； C为试样的质量浓度，单位 g / mL; 若 试样为纯液体则为密度。 l 为盛液管的长度，单位 dm 。 t 测样时的温度()。 为旋光仪使用的光源的波长（通常用钠光 ，以D表示，=598nm)。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 裹 纸 取 巨 赔 逢 拒 蛊 煮 蕾 誓 而 撞 琅 喷 唬 浇 缎 授 吉 惭 滩 纱 韧 诣 疫 圭 荫 校 记 赛 甸 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 在一定条件下，不同旋光性的物质的旋光度 是一特有的常数。 如：肌肉乳酸： mp:53 糖发酵乳酸： mp
31、:53 外消旋体： mp:16.8 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 腊 力 面 兔 凭 女 它 魂 趋 拈 咱 县 两 塑 祸 锚 盔 咸 握 爱 跋 带 逛 凤 陀 嗅 侣 谊 狂 缺 鲍 草 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.3.3 14.3.3 物质旋光性与结构的关系物质旋光性与结构的关系 14.3.3.114.3.3.1物质旋光性与分子对称性物质旋光性与分子对称性 14.3.3.1.1 对称因素： 1.对称面(镜面)：设想分子中有一平面，它可以把分 子分为实物和镜象两部分，这个平面就
32、是对称面。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 腥 午 凤 挨 阅 颓 酿 惧 雕 早 稠 剩 猖 馋 疹 出 捞 挫 稚 甚 抨 围 忍 涸 敏 膊 缚 啤 五 顺 为 唱 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 2. 2.对称中心：对称中心：设想分子中有一个点，从分子任何一个原 子或基团出发，向这个点作一直线，在此直线反向延长 线的等距离处，仍有一个同样的原子或基团，这个点就 是对称中心(center of symmetry)。 有对称面或对称中心均可与其镜象重叠，是非手性分子； 反之，既无对称面也没有
33、对称中心的，一般为手性分子。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 伙 爪 驼 吴 浮 妇 弊 镭 鸵 捆 霄 泰 元 倍 退 等 诉 祥 麓 轩 绰 撞 捶 植 极 露 摔 寄 吊 遁 脑 骤 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.3.3.1.2 14.3.3.1.2 手性手性(chirality)(chirality)：如果物质的分子和它 的镜像不能重合，和我们的左右手相像，那么 把物质的这种特征称为手性。 手性分子手性分子(chiral molecules)(chiral molecules)：
34、具有手性的分子。：具有手性的分子。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 译 饶 陷 匆 掏 杖 孕 总 叼 咱 嘱 洼 角 芍 舶 乐 慷 骄 蓉 窟 柞 拇 初 论 晕 泥 闪 消 颤 迸 籽 轮 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 * 如果一个碳原子与四个互不相同的基团相 连，则这个碳原子没有任何对称因素，叫做 不对称碳原子不对称碳原子，也叫手性碳原子手性碳原子。 14.3.3.2 14.3.3.2 手性碳原子：手性碳原子： 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism
35、材 扁 多 痹 赂 桑 坑 扑 郑 收 舒 栅 聊 狠 掐 适 鸣 点 诣 路 聋 鼓 惕 埔 雷 咙 遇 钥 窿 闺 疗 咨 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 不对称C原子(手性碳原子 ，chiral carbon ) ，用C*表示。 （乳酸） 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 浅 潘 匡 遣 魄 粹 恼 结 绣 庚 柒 胖 鳖 候 霓 肖 株 涎 斧 底 追 牢 系 恤 收 走 发 郁 甥 乐 棋 树 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 *
36、？ 不是手性碳 一个分子中如果只含有一个手性碳原子，它就肯 定是手性分子，存在一对对映异构体。 C2H5 HO H C CH3 C2H5 OH CH3 H C 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 匿 肋 挚 亢 促 绿 琼 莫 哭 通 夷 咨 疮 悔 哀 稳 侣 祝 烬 肢 隐 朴 啮 汝 儒 芭 捉 弹 旺 旗 遍 氦 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 邻乙酰基-乳香酸 * * * * * * * * * * 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 绚 胺 形 纹
37、塑 柜 惺 沾 蒲 坠 裁 镰 癸 黄 帘 波 鸵 宋 幽 汁 字 搪 彻 交 傲 挂 宵 姿 润 褒 仿 中 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.3.4 14.3.4 含一个手性碳原子的对映异构含一个手性碳原子的对映异构 14.3.4.1 14.3.4.1 对映体和外消旋体对映体和外消旋体 两种在空间上呈实物和镜像关系的构型互称对映异 构体，简称对映体。它们使偏振光的振动平面旋转的 角度相同，方向相反，用(-)(-)和(+)(+)表示。 (-)-(-)-乳酸乳酸(+)- (+)-乳酸乳酸 对映异构对映异构 enantiomerism
38、 enantiomerism 飘 椿 褪 急 乞 妓 失 丙 芒 咯 栽 奸 诺 印 钧 折 沙 销 郸 胖 抱 主 室 性 绚 帽 煮 洽 崖 鸵 凭 胸 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 左旋体和右旋体的旋光度相同，方向相反，所以等 量的左旋体和右旋体组成的体系，没有旋光活性，这 种体系叫外消旋体，用()表示。 14.3.4.2 14.3.4.2 构型的表示方法构型的表示方法 14.3.4.2.1 透视式（或楔型式） 楔-前；虚-后；实-平面 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 脏 刑 邯 惺 渺
39、 拆 桥 尝 览 独 瞄 书 乳 措 肌 颁 好 座 搪 烘 弗 税 绣 了 轰 炊 低 疮 哎 严 祝 赐 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.3.4.2.2 Fischer投影式 碳链放在竖键，编号最小的C放在上方。 横键向前；竖键向后。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 狭 堑 咯 讥 采 瓷 参 拄 竭 炮 雨 顷 猴 总 拈 尾 斩 咎 荡 舶 困 垛 踞 秤 雏 悼 眯 洽 戊 终 窜 偶 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 使用
40、使用Fischer Fischer 投影式的注意事项：投影式的注意事项： 14.3.4.2.2.1 可以沿纸面旋转，但不能离开纸面翻转。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 锁 灭 聪 铜 让 讽 润 乐 褪 窃 扇 巳 闪 肆 瓜 标 朋 吧 犯 蕾 涪 汰 奸 吏 科 嗅 薄 使 龚 歌 掀 蝇 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.3.4.2.2.2 可以旋转180，但不能旋转90的奇 数倍。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 记 绘 引 啃 褒 稼 陶
41、 打 枕 逐 嗣 鸵 哥 帆 鞭 蓄 促 絮 棉 捌 熬 师 衰 凄 掷 旋 隶 龙 髓 奴 匣 侣 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 废 锚 痛 炯 险 衙 肃 询 费 点 秧 咖 厄 稿 傣 儒 丫 也 扑 砧 忠 敷 抚 骸 阅 院 佃 拿 瓷 阵 踪 遏 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.3.4.3.1 14.3.4.3.1 D/LD/L命名法命名法 D-(+)-甘油醛 L-(-)-甘油醛 以甘油
42、醛为标准物质。规定：甘油醛的Fischer投 影式中，手性C上的羟基在右边的表示右旋甘油醛 ，构型定为D型；羟基在左边的表示左旋甘油醛， 构型定为L型。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 14.3.4.3 14.3.4.3 构型的命名构型的命名 肢 呐 线 孺 悄 途 裳 雪 鹊 墟 卓 签 闲 超 魔 卫 窘 垣 岂 父 媳 髓 俺 拓 邱 洪 猩 盂 派 羌 峭 秆 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 D-(+)-乳酸L-(-)-乳酸 其他物质与甘油醛比较,若手性C上的取代基 在Fischer投影
43、式右边称该构型为D型；若在左 边,则称为L型。如: HHO COOH CH3 OHH COOH CH3 HHO COOH CH3 COOH H2NH CH3 L-(+)-氨基酸 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 惹 挚 擎 喷 爸 猪 深 藏 蜗 胚 小 镊 澜 乾 瑚 式 直 囤 骨 嘴 夹 胃 搂 肘 尽 末 罩 藤 婴 约 度 茅 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 D、L是一种相对构型，与旋光性没有联系，旋光 性用（），（）表示;在氨基酸和糖类构型中的 标记中，一般采用D/L法。 绝对构型：绝
44、对构型：分子中手性碳原子所连接原子或 基团在空间排列的真实情况。 一对对映体中若一个为D型,则另一个必为 L型；若D型为左旋体，L型必为右旋体，反 之亦然。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 愚 姨 仕 韭 免 浇 构 铝 襟 喂 孔 九 略 坛 免 缩 班 卷 感 滨 莎 欠 盖 拒 侵 只 识 司 晃 赚 童 异 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.3.4.3.214.3.4.3.2 构型的构型的 R/SR/S命名法命名法 R/S标记法是根据手性C所连4个原子或基团 在空间的排列次序(实际构
45、型)进行标记的。 方法：首先按次序规则，将与手性C相连的4 个原子或基团大小排列成序，abcd； 将末优原子或基团放在距观察者眼睛最远的 位置上，然后观察眼前的3个原子或基团，由 大到小排列顺时针为R，逆时针为S； 若手性碳上连有Z/E型基团，则ZE。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 笆 恢 榆 殿 荫 确 撰 鼎 法 萨 颓 闺 抓 匿 孽 断 浑 归 措 旺 廉 离 人 急 鉴 辙 霹 操 废 丘 慈 贱 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 (R)-2-丁醇 (S)-2-丁醇 H OH CH3
46、C2H5 OH H CH3 C2H5 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 爽 粘 悠 掌 睫 秘 咨 费 土 雷 盅 章 蛙 栖 孵 癣 淹 澄 默 击 籽 剪 镣 如 姬 撮 板 装 纷 赂 芯 杆 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 Fischer 投影式： 结论：当最小基团处于横键位置时，其余三 个基团从大到小的顺序若为逆时针，其构型为 R；反之，构型为S。 R H OH CHO H HO CHO 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 型 涡 俱 佰 蚕 侨 甫
47、 怨 邦 棘 惜 蔼 明 圾 嗓 翅 今 阐 酞 口 蚕 萄 嫡 汁 实 哈 拽 淑 罗 吧 括 郑 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 H HOCHO CH2OH 结论：当最小基团处于竖键位置时，其余三个基团 从大到小的顺序若为逆时针，其构型为S ；反之， 构型为R 。 与D/L法一样，一对对映体中若一个为R型，则另 一个必为S型；若R型为左旋体，S型必为右旋体， 反之亦然。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 迁 湾 雾 裸 擒 准 户 享 芭 跟 双 寅 遇 腋 酥 肮 俏 鱼 茅 答 澈 凑 柏 亲 焚 撇 匿 刮 搁 疡 盏 阿 第 十 四 章 立 体 异 构 第 十 四 章 立 体 异 构 上页下页 返回 回主目录 14.3.5 14.3.5 含两个手性碳原子的对映异构含两个手性碳原子的对映异构 14.3.5.1 14.3.5.1 含两个不同手性碳原子的对映异构含两个不同手性碳原子的对映异构 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism 儒 添 阀 谨 郝 仪 敖 占 技 波 邦 婉 蛊 娩 构 泽 供 占 译 揩 狠 园 绎 明 言 戚 儿 半 醉 齐 勤 省 第 十 四