第六章第六章 立体化学立体化学(一一) 在氯丁烷和氯戊烷的所有异构体中，哪些有手性碳原子？在氯丁烷和氯戊烷的所有异构体中，哪些有手性碳原子？解：氯丁烷有四种构造异构体，其中 2-氯丁烷中有手性碳：CH3CCH3CH3ClCH3CCH2CH3ClCH3CH2CH2CH2Cl*CHCH3ClCH3CH2氯戊烷有八种构造异构体，其中 2-氯戊烷(C2*)，2-甲基-1-氯丁烷(C2*)，2-甲基-3-氯丁烷(C3*)有手性碳原子：CH3CCH3CH3CH2ClCH3(CH2)4ClCH3CH2CH2CHCH3ClCH3CH2CHCH2CH3ClCH3CHCHCH3CH3ClCH3CHCH2CH3CH2ClCH3CCH2CH3CH3ClCH3CHCH2CH2ClCH3***(二二) 各写出一个能满足下列条件的开链化合物：各写出一个能满足下列条件的开链化合物：(1) 具有手性碳原子的炔烃 C6H10；(2) 具有手性碳原子的羧酸 C5H10O2 (羧酸的通式是 CnH2n+1COOH)解： (1) (2) CH3CH2CHCCHCH3*CH3CH2CHCOOHCH3*(三三) 相对分子质量最低而有旋光性的烷烃是哪些？用相对分子质量最低而有旋光性的烷烃是哪些？用 Fischer 投影投影式表明它们的构型。
式表明它们的构型解： 和 CH2CH3CH2CH2CH3HCH3CH2CH3CH2CH2CH3HCH3和 CH2CH3CH(CH3)2HCH3CH2CH3CH(CH3)2HCH3(四四) 是一个具有旋光性的不饱和烃，加氢后生成相应的饱和烃是一个具有旋光性的不饱和烃，加氢后生成相应的饱和烃C6H12不饱和烃是什么？生成的饱和烃有无旋光性？不饱和烃是什么？生成的饱和烃有无旋光性？C6H12解：不饱和烃是或，生成的饱和烃无旋C6H12CH2CH3CH=CH2HCH3CH2CH3CH=CH2HCH3光性五五) 比较左旋仲丁醇和右旋仲丁醇的下列各项：比较左旋仲丁醇和右旋仲丁醇的下列各项：(1) 沸点 (2) 熔点 (3) 相对密度 (4) 比旋光度(5) 折射率 (6) 溶解度 (7) 构型解： (1)、(2)、(3)、(5)、(6)相同；(4)大小相同，方向相反；(7)构型互为对映异构体六六) 下列下列 Fischer 投影式中，哪个是同乳酸投影式中，哪个是同乳酸一样的？一样的？COOH HOH CH3(1) (2) (3) (4) CH3COOHHHO CH3COOHHOHCH3 COOH HOHCH3COOHHHO解： (1)、(3)、(4)和题中所给的乳酸相同，均为 R-型；(2)为 S-型。
提示：① 在 Fischer 投影式中，任意两个基团对调，构型改变，对调两次，构型复原；任意三个基团轮换，构型不变② 在 Fischer 投影式中，如果最小的基团在竖键上，其余三个基团从大到小的顺序为顺时针时，手性碳的构型为 R-型，反之，为 S-型；如果最小的基团在横键上，其余三个基团从大到小的顺序为顺时针时，手性碳的构型为 S-型，反之，为 R-型；(七七) Fischer 投影式投影式是是 R 型还是型还是 S 型？下列各结构式，型？下列各结构式，HBrCH3CH2CH3哪些同上面哪些同上面这个投影式是同一化合物？这个投影式是同一化合物？(1) (2) (3) (4) HBr CH3C2H5HBrCH3C2H5Br HCH3 HHCH3BrHCH3HHCH3解： S-型2)、(3)、(4)和它是同一化合物八八) 把把 3-甲基戊烷进行氯化，写出所有可能得到的一氯代物哪甲基戊烷进行氯化，写出所有可能得到的一氯代物哪几对是对映体？哪些是非对映体？哪些异构体不是手性分子？几对是对映体？哪些是非对映体？哪些异构体不是手性分子？解：3-甲基戊烷进行氯化，可以得到四种一氯代物。
其中：3-甲基-1-氯戊烷有一对对映体：H CH3 CH3CH2CH2CH2ClH CH3 CH3CH2CH2CH2Cl3-甲基-2-氯戊烷有两对对映体：CH3ClHHCH3C2H5CH3ClHHCH3C2H5CH3ClHHCH3C2H5CH3ClHHCH3C2H5(1) (2) (3) (4)(1)和(2)是对映体，(3)和(4)是对映体；(1)和(3)、(2)和(3)、(1)和(4)、(2)和(4)、是非对映体九九) 将将 10g 化合物溶于化合物溶于 100ml 甲醇中，在甲醇中，在 25℃℃时用时用 10cm10cm 长的盛液长的盛液管在旋光仪中观察到旋光度为管在旋光仪中观察到旋光度为+2.30°+2.30°在同样情况下改用在同样情况下改用 5cm5cm 长的长的盛液管时，其旋光度为盛液管时，其旋光度为+1.15°+1.15°计算该化合物的比旋光度计算该化合物的比旋光度第二次观察说明什么问题？观察说明什么问题？解： 0 .23 1100103 . 2][ dmmlgLC第二次观察说明，第一次观察到的 α 是+2.30°，而不是-357.7°。
(十十) ) (1) 写出写出 3-甲基甲基-1-戊炔分别与下列试剂反应的产物戊炔分别与下列试剂反应的产物A) Br2，CCl4 (B) H2，Lindlar 催化剂 (C) H2O，H2SO4，HgSO4 (D) HCl(1mol) (E) NaNH2,CH3I (2) 如果反应物是有旋光性的，哪些产物有旋光性？如果反应物是有旋光性的，哪些产物有旋光性？(3) 哪些产物同反应物的手性中心有同样的构型关系？哪些产物同反应物的手性中心有同样的构型关系？(4) 如果反应物是左旋的，能否预测哪个产物也是左旋的？如果反应物是左旋的，能否预测哪个产物也是左旋的？解： (1) (A) (B) CHCCHCH2CH3CH3BrBrBrBrCHCH2CH3CH3CH2=CH(C) (D) CHCH2CH3CH3CCH3OCHCH2CH3CH3CCH2Cl(E) CHCH2CH3CH3CCH3C(2) 以上各产物都有旋光性3) 全部都有同样的构型关系4) 都不能预测十一十一) 下列化合物各有多少立体异构体存在？下列化合物各有多少立体异构体存在？(1) (2) (3) CH3CH2CHOHCHOHCH3CH3CHCHCHC2H5Cl Cl ClCH3CHCHCHCl ClCH3OH解：(1) 四种：HHC2H5OHOHCH3HHC2H5OHOHCH3HHC2H5OHOHCH3HHC2H5OH OHCH3(2) 八种； (3) 八种(十二十二) 根据给出的四个立体异构体的根据给出的四个立体异构体的 Fischer 投影式，回答下列问投影式，回答下列问题：题：CH2OHOHHOHHCHOCH2OHHHOHHOCHOCH2OHOHHHHOCHOCH2OHHHOOHHCHO(I) (II) (III) (IV)(1) (ⅡⅡ)和和(ⅢⅢ)是否是对映体？是否是对映体？ (2) (ⅠⅠ)和和(ⅣⅣ) 是否是是否是对映体？对映体？(3) (ⅡⅡ)和和(ⅣⅣ)是否是对映体？是否是对映体？ (4) (ⅠⅠ)和和(ⅡⅡ)的沸点的沸点是否相同？是否相同？(5) (ⅠⅠ)和和(ⅢⅢ)的沸点是否相同？的沸点是否相同？(6) 把这四种立体异构体等量混合，混合物有无旋光性？把这四种立体异构体等量混合，混合物有无旋光性？解：(1) Yes (2) No (3) No (4) Yes (5) No (6) No，四种立体异构体等量混合物无旋光性(十三十三) 预测预测有多少立体异构体，指出哪些有多少立体异构体，指出哪些CH3CH=C=CHCH=CHCH3是对映体、非对映体和顺反异构体。
是对映体、非对映体和顺反异构体解：有四种立体异构体：CH3CH=C=CHCH=CHCH3(A) (B) C=C=C C=CHCH3HHH3CH C=C=C C=CHHCH3HH3CH(C) (D) C=C=C C=CHCH3HHHCH3 C=C=C C=CHHCH3HHCH3(A)和(C)，(B)和(D)是对映异构体；(A)和(D)或(B)，(B)和(C)或(A)是非对映异构体；(A)和(B)，(C)和(D)是顺反异构体十四十四) 写出写出 CH3CH=CHCH(OH)CH3的四个立体异构体的透视式的四个立体异构体的透视式指出在这些异构体中哪两组是对映体？哪几组是非对映体？哪两组指出在这些异构体中哪两组是对映体？哪几组是非对映体？哪两组是顺反异构体？是顺反异构体？解：分子中有两处可产生构型异，一处为双键，CH3CH=CHCH(OH)CH3*可产生顺反异构，另一处为手性碳，可产生旋光异构HC=COHCH3CH3HHHOC=CHCH3CH3HHHC=COHCH3HCH3HHOC=CHCH3HCH3H(2R, 3E)-3-Îì Ï©-2-´¼(I)(II)(III)(IV)(2S, 3E)-(2R, 3Z)-(2S, 3Z)-其中：(I)和(II)、(II)和(IV)是对映体；(I)和(III)、(I)和(IV)、(II)和(III)、(II)和(IV)是非对映体；(I)和(III)、 (II)和(IV)是顺反异构体。
十五十五) 环戊烯与溴进行加成反应，预期将得到什么产物？产品是否环戊烯与溴进行加成反应，预期将得到什么产物？产品是否有旋光性？是左旋体、右旋体、外消旋体，还是内消旋体？有旋光性？是左旋体、右旋体、外消旋体，还是内消旋体？解： BrBrBr2BrBr+Íâ ÏûÐý Ìå(十六十六) 某烃分子式为某烃分子式为 C10H14，有一个手性碳原子，氧化生成苯甲酸有一个手性碳原子，氧化生成苯甲酸试写出其结构式试写出其结构式解：C10H14的结构式为：CHCH2CH3CH3*(十七十七) 用高锰酸钾处理顺用高锰酸钾处理顺-2-丁烯，生成一个熔点为丁烯，生成一个熔点为 32℃℃的邻二醇，的邻二醇，处理反处理反-2-丁烯，生成熔点为丁烯，生成熔点为 19℃℃的邻二醇它们都无旋光性，但的邻二醇它们都无旋光性，但19℃℃的邻二醇可拆分为两个旋光度相等、方向相反的邻二醇试写的邻二醇可拆分为两个旋光度相等、方向相反的邻二醇试写出它们的结构式、标出构型以及相应的反应式出它们的结构式、标出构型以及相应的反应式解： (2S,3R-2,3-¶¡ ¶þ´¼)ÄÚ ÏûÐý ÌåC=C CH3CH3HHKMnO4H+CH3OHHOHHCH3+Íâ ÏûÐý ÌåC=C CH3HHCH3KMnO4H+CH3HHOOHHCH3CH3OHHHHOCH3(2R,3R-2,3-¶¡ ¶þ´¼)(2S,3S-2,3-¶¡ ¶þ´¼)(十八十八) 某化合物某化合物(A)的分子式为的分子式为 C6H10，具有光学活性。
可与碱性，具有光学活性可与碱性硝酸银的氨溶液反应生成白色沉淀若以硝酸银的氨溶液反应生成白色沉淀若以 Pt 为催化剂催化氢化，则为催化剂催化氢化，则(A)转变转变 C6H14 (B)，，(B)无光学活性试推测无光学活性试推测(A)和和(B)的结构式的结构式解： (A) (B) HCCCH2CH3HCH3CH3CH2CHCH2CH3CH3(十九十九) 化合物。