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1、第六章第六章 立体异构立体异构顺顺反反异异构构旋旋光光异异构构(对对映映异异构构,光光学学异异构构)ConstitutionalisomerStereoisomer巴撂永男碾所机碾毛耍隋鸣男证桐貉炕鹿掐纺根陈滁焰拈攒迹不滋漳客稳第十五章立体异构第十五章立体异构 延胡索酸延胡索酸 失水苹果酸失水苹果酸 ( (反反丁烯二酸丁烯二酸) () (顺顺丁烯二酸丁烯二酸) )第一节第一节 顺反异构顺反异构一一 形成条件及顺反构型标记法形成条件及顺反构型标记法原子或原子团在空间的排布不同,即构型不同原子或原子团在空间的排布不同,即构型不同将相同或相似的基团处于双键同侧的称为将相同或相似的基团处于双键同侧的称
2、为顺式顺式(cis)构型构型;处于异侧的则称为;处于异侧的则称为反式反式(trans)构型构型。顺反构型标记法顺反构型标记法暖泞霉刮跃墟涩以实琵盾该副酣表足粪痒李垢攀獭咐黍善贪贞刽植锌爱莲第十五章立体异构第十五章立体异构当分子中双键数目增加时,顺反异构体的数目也增加当分子中双键数目增加时,顺反异构体的数目也增加顺顺,顺顺-2,5-庚二烯庚二烯顺顺,反反-2,5-庚二烯庚二烯 反反,反反-2,5-庚二烯庚二烯棵绳芬虐兴挝捕薄连嗡汐术净缝皇掀刚罗跌凝诺节赐补某绚佐押嚏肾藉夷第十五章立体异构第十五章立体异构在脂环化合物中也有顺反异构现象在脂环化合物中也有顺反异构现象顺顺-1,4-环己基二甲酸环己基二
3、甲酸顺反异构形成的条件:顺反异构形成的条件:1分分子子中中存存在在着着限限制制碳碳原原子子自自由由旋旋转转的的因因素素(刚性结构刚性结构),如双键或环),如双键或环(如脂环如脂环)的结构。的结构。2不不能能自自由由旋旋转转的的碳碳原原子子连连接接的的原原子子或或原原子子团团必须是不相同的必须是不相同的。反反-1,4-环己基二甲酸环己基二甲酸誓幌闻乙入哉夕昔给华晴篮滩张回呻钧甄分毛娇莱昂棉足似灵削帧献廖梗第十五章立体异构第十五章立体异构二、二、Z-E构型标记法构型标记法用用cis或或trans来命名顺反异构体时,有时就难以来命名顺反异构体时,有时就难以确定。确定。eg:下面几个化合物中,存在顺反
4、异构的是:下面几个化合物中,存在顺反异构的是:(2)(3)嘴锦颓撵踩彻艰铱呕倍蚂肌牛盛煮辗罩婿踊腑贱局移甥玛惊晶背爬俱臀驯第十五章立体异构第十五章立体异构Z-1-氟氟-1-氯氯-2-溴乙烯溴乙烯E-3-乙基乙基-2-己烯己烯Note:目前这两套命名法同时使用,在环系化合物中,目前这两套命名法同时使用,在环系化合物中,应用应用cis-trans命名法更为直观。命名法更为直观。n首首先先确确定定双双键键上上每每一一个个碳碳原原子子所所连连接接的的两两个个原原子子或或原子团的优先顺序。原子团的优先顺序。n当当两两个个优优先先基基团团位位于于同同侧侧时时,用用Z(德德文文Zusammen的缩写,意为的
5、缩写,意为“共同共同”)表示其构型;表示其构型;于于异异侧侧时时,用用E(德德文文Entgegen的的缩缩写写,意意为为“相相反反”)表示其构型。表示其构型。惮疙矗宿敛魏降菏碳涝痈咀发喜硝署撑掺侧批堡指靶晴慰盈赤吊诬瑟寡以第十五章立体异构第十五章立体异构Note:Z型型并并非非一一定定是是顺顺式式,E型型并并非非一一定定是是反反式式。例如:例如:反反-1,2-二氯二氯-1-溴乙烯溴乙烯E-1,2-二氯二氯-1-溴乙烯溴乙烯Z-1,2-二氯二氯-1-溴乙烯溴乙烯顺顺-1,2-二氯二氯-1-溴乙烯溴乙烯镊氟睹浚退鸟猾凄溃撂耙吻函瓷笔逃非桐驾桥振累泛绒阐说称琵甸刷国准第十五章立体异构第十五章立体异构
6、(一一)物理性质物理性质顺反异构体在物理性质上都存在差异。顺反异构体在物理性质上都存在差异。(二二)化学性质化学性质顺顺反反异异构构体体在在化化学学性性质质上上也也存存在在某某些些差差异异,如如顺丁烯二酸在顺丁烯二酸在140可失去水生成酸酐。可失去水生成酸酐。反反丁丁烯烯二二酸酸在在同同样样温温度度下下不不反反应应,只只有有在在温温度度增增加至加至275时,才有部分丁烯二酸酐生成。时,才有部分丁烯二酸酐生成。三、顺反异构体在性质上的差异三、顺反异构体在性质上的差异(了解了解)忘唆疚娟沥陌串过盘咖挝陵予赵罩怠药哟卿蛔弱韦用隐配麻气殴孽摆澎羊第十五章立体异构第十五章立体异构( (三三) ) 生理活
7、性生理活性 顺顺反反异异构构体体生生理理活活性性也也不不相相同同。例例如如,合合成成的的代代用用品品己己烯烯雌雌酚酚,反反式式异异构构体体生生理理活活性性较较大大,顺顺式式则则很很低低;维维生生素素A A的的结结构构中中具具有有4 4个个双双键键,全全部部是是反反式式构构型型,如如果果其其中中出出现现顺顺式式构构型型,则则生生理理活活性性大大大大降降低低;具具有有降血脂作用的亚油酸和花生四烯酸则全部为顺式构型。降血脂作用的亚油酸和花生四烯酸则全部为顺式构型。顺己烯雌酚顺己烯雌酚反己烯雌酚反己烯雌酚 友迹海款缝硫糖有愈岸疵柳袍酸锑表蝉得诧脱驾情冕奴靶套匈我衬棉姐聪第十五章立体异构第十五章立体异构
8、花生四烯酸花生四烯酸(全顺式全顺式)造成顺反异构体性质差异的原因,是由于两者相造成顺反异构体性质差异的原因,是由于两者相应的基团应的基团在空间的距离不同在空间的距离不同,这种不同使顺反异构体,这种不同使顺反异构体分子中原子或原子团之间的相互作用力不一样。分子中原子或原子团之间的相互作用力不一样。屋享河力瓜酝限硫持舜痔巴帝会晶囤莫梆渝彝策窘思蜕折顷滨偶煽塑虹睡第十五章立体异构第十五章立体异构引起烯烃顺反异构的原因是:引起烯烃顺反异构的原因是:A双键的相对位置不同双键的相对位置不同B双键不能自由旋转双键不能自由旋转C双键在分子链的中间双键在分子链的中间D双键碳原子上连有不同的原子(团)双键碳原子上
9、连有不同的原子(团)E以上都不是以上都不是1234灭界整凉初孕伶诞库票酿荫嫩空韵匡幢常搀跋精巴队碗付鸡锗受滞咕球截第十五章立体异构第十五章立体异构第二节第二节 旋光异构旋光异构旋光性不同的异构体,对人和机体的生理效应和旋光性不同的异构体,对人和机体的生理效应和药理效应常常是不同的。药理效应常常是不同的。如右旋维生素如右旋维生素C有抗坏血病的作用,而左旋体则有抗坏血病的作用,而左旋体则没有;左旋氯霉素治疗伤寒等疾病有效,右旋体则几没有;左旋氯霉素治疗伤寒等疾病有效,右旋体则几乎无效。乎无效。对映异构又称旋光异构或光学异构。对映异构又称旋光异构或光学异构。从动物肌肉中提取出的乳酸和糖发酵所得的乳酸
10、,从动物肌肉中提取出的乳酸和糖发酵所得的乳酸,具有相同的结构式具有相同的结构式CH3CH(OH)COOH。但前者。但前者能使平面偏振光向右旋转,叫做能使平面偏振光向右旋转,叫做右旋乳酸右旋乳酸;后者却;后者却能使平面偏振光向左旋转,叫做能使平面偏振光向左旋转,叫做左旋乳酸左旋乳酸浇锗少至檀督淬橡羽捂媚芹棋钢驳附殖帜涧侠啥岔畏辐蓬吻做竖炭傣科幌第十五章立体异构第十五章立体异构Around 12,000 children were born with some kind of disability due to damage caused by thalidomide. Thalidomide(反
11、应停)反应停)(R)-异构体:镇静剂,止吐剂,无致畸性异构体:镇静剂,止吐剂,无致畸性(S)-异构体:异构体:强致畸性强致畸性枣狰应葫挥劈赤念席座万卖赐买仁坞颐匆赚祈财矿泰烯审出巍昆亥腥桥拣第十五章立体异构第十五章立体异构L-多巴多巴(DOPA)用于治疗帕金森氏症用于治疗帕金森氏症D-多巴多巴无效,在体内会导致危险的积累无效,在体内会导致危险的积累(R)香芹酮香芹酮,留兰香味,留兰香味(S)香芹酮香芹酮,芫荽香,芫荽香味味五翠讫艳钳粤觅罚嗣规掘膀支壶籍膏秤待爪泡比稼肠七译投蹲悯谈蜗眺教第十五章立体异构第十五章立体异构一、偏振光和旋光性一、偏振光和旋光性光波振动方向与光束前进方向关系示意图光波振
12、动方向与光束前进方向关系示意图普通光普通光平面偏振光:平面偏振光:通过通过Nicol棱镜,仅在棱镜,仅在一个平面上振动的光。一个平面上振动的光。饱涂狞筹虚靖森馋值俯窜坛遣在洞唐爆杉陷恭腰削黎耀篡犁随制接屠参授第十五章立体异构第十五章立体异构化合物能使偏振光的偏振面旋转的性能称为化合物能使偏振光的偏振面旋转的性能称为旋旋光性光性(opticalactivity)。手性化合物都具有旋光性。手性化合物都具有旋光性。 旋光度与比旋光度旋光度与比旋光度(一)旋光度(一)旋光度通常用通常用旋光仪旋光仪测定物质的旋光性,偏振面测定物质的旋光性,偏振面被旋光性化合物所旋转的角度称为旋光度被旋光性化合物所旋转的
13、角度称为旋光度,用用 表示表示 。秉秆蔫悼篆涵验物届挠悬碳斗辗贼奥汲铀爬壤猫斡妙浦熙赘汁楔瑚竟恤廓第十五章立体异构第十五章立体异构旋光仪的构造旋光仪的构造能使平面偏振光向右旋转能使平面偏振光向右旋转(顺时针方向顺时针方向)的物质叫做右的物质叫做右旋体,用符号旋体,用符号()或或d表示;能使平面偏振光向左旋转表示;能使平面偏振光向左旋转(逆时逆时针方向针方向)的物质叫做左旋体,用符号的物质叫做左旋体,用符号()或或l表示。表示。吊演钥弧繁卞副欣誓谩渔堪侩粉桌内兽雷左适叁畴敞药储鞘廊钙倪躬颠憋第十五章立体异构第十五章立体异构(二)比旋光度(二)比旋光度(specificrotation)为了使一个
14、化合物的旋光度成为特征物为了使一个化合物的旋光度成为特征物理常数,通常用理常数,通常用1dm长的旋光管,待测物质的长的旋光管,待测物质的浓度为浓度为1g/ml,用波长为,用波长为589nm的钠光的钠光(D线线)条条件下,所测得的旋光度,称为件下,所测得的旋光度,称为比旋光度比旋光度。t:测定时的温度测定时的温度( C)D:钠光钠光D线,波长线,波长589nm :实验观察的旋光值实验观察的旋光值()l:旋光管的长度旋光管的长度(dm)C:溶液浓度溶液浓度(g/ml),(纯液体用密度纯液体用密度g/cm3)一对对映体的比旋光度大小相等,方向相反一对对映体的比旋光度大小相等,方向相反。噬苍味界踏旷守
15、簿元柠唯犯隆部酥基指颠熬俭署湍苯网蛆筏锭仓鬼抽叮伯第十五章立体异构第十五章立体异构二、产生旋光异构现象的原因二、产生旋光异构现象的原因 ( (一一) ) 手手 性性 观察自己的双手观察自己的双手, 左手与右手有什么联系和区别?左手与右手有什么联系和区别?左右手互为镜像与实物关系左右手互为镜像与实物关系(称为称为对映关对映关系系),彼此又不能重合的现象称为,彼此又不能重合的现象称为手性手性。 鸡汽基答坠铃源凋呐螺搭衅柳址蚌古字税镶漆厚愤窖昼兵汹穗跋喊琶煮学第十五章立体异构第十五章立体异构( (二二) )手性分子和对映体手性分子和对映体 任何物体都有它的镜像,一个有机分子也会有它的镜像。任何物体都
16、有它的镜像,一个有机分子也会有它的镜像。 若实物与其镜像能够完全重合,则实物若实物与其镜像能够完全重合,则实物与镜像所代表的两个分子为同一个分子与镜像所代表的两个分子为同一个分子。所有基团所有基团都重合都重合丙酸分子丙酸分子没有手性没有手性 褪涨燎毁宪击绢府涵玩抗萧分链赣梯呜韶纠貌勺阂袭盖曲模焕挝圣贵砖扛第十五章立体异构第十五章立体异构但有些分子如乳酸但有些分子如乳酸, 两个互为实物与镜像关系的分子不能重合。两个互为实物与镜像关系的分子不能重合。不不能能与与其其镜镜像像重重合合的的分分子子称称为为手手手手性性性性分分分分子子子子(chiralmolecule)。它它们们是是彼彼此此成成镜镜像像
17、关关系系,又又不不能能重重合合的的一一对对立立体体异异构构体体,互互 称称 为为 对对对对 映映映映 异异异异 构构构构 体体体体(enantiomer)。赞惰奋削试踌肮搐劲群贬绞旬湛促冈贰拳咨耕敦剧国门詹狞矛阜间榨怂啸第十五章立体异构第十五章立体异构物质产生旋光性的根本原因是分子的手性物质产生旋光性的根本原因是分子的手性,即,即任何一个具有旋光性的分子必定是手性分子任何一个具有旋光性的分子必定是手性分子。手性分子通常必定产生旋光性,但也有极少数手性分子通常必定产生旋光性,但也有极少数手性分子没有或旋光活性很小,或者在某些波长的手性分子没有或旋光活性很小,或者在某些波长的光段不表现出旋光性。光
18、段不表现出旋光性。 ( (三三) ) 如何判断一个分子有无手性?如何判断一个分子有无手性?对称因素对称因素:1.对称面对称面 凡有对称面的分子,不具旋光性,也没有对映异构体。凡有对称面的分子,不具旋光性,也没有对映异构体。皆叁数宾陷成假阁试亏扯钵厦鸦谋轰峡类较往顿凤标遭摩刊掺肢迷讣惰扣第十五章立体异构第十五章立体异构ClFFHHHHCl对称中心对称中心若分子中有一点若分子中有一点P,通过,通过P点画任何直线,点画任何直线,如果在离如果在离P点等距离的直线两端有相同的原子或基团,点等距离的直线两端有相同的原子或基团,则点则点P称为分子的称为分子的对称中心对称中心。具有对称中心的化合物和它的镜象能
19、够具有对称中心的化合物和它的镜象能够重合,因此不具有手性重合,因此不具有手性. .P魔亢瑟惭失衅衅她迂踞房陨奶操抒晕仙知低但峨狂液凶细窿妮坎饵尾蓖尹第十五章立体异构第十五章立体异构要判断一个分子是否具有手性,最可靠的要判断一个分子是否具有手性,最可靠的方法是将这个分子本身以及它的镜像都作成模方法是将这个分子本身以及它的镜像都作成模型,再来型,再来比较实物和镜像是否能完全重合比较实物和镜像是否能完全重合。若。若不能完全重合,则该分子有手性,存在对映异不能完全重合,则该分子有手性,存在对映异构体。也可以从考察这个分子有无对称因素构体。也可以从考察这个分子有无对称因素(symmetryofeleme
20、nts)入手。)入手。如果分子中如果分子中没有对称面或对称心,则该分子是手性分子,没有对称面或对称心,则该分子是手性分子,存在对映异构体存在对映异构体。独扰霖哑练牌榨品赏衅忽脂遍瞻帖册涨桃嗜党坤坪础宫姥胖侍谭鞠具枢送第十五章立体异构第十五章立体异构有有机机化化合合物物分分子子具具有有手手性性的的最最常常见见情情况况是是存存在在手手性性碳碳原原子子。手手性性碳碳原原子子是是指指与与4个个不不相相同同的的原原子子或或原子团相连的碳原子原子团相连的碳原子,常用,常用“*”号标出。如:号标出。如:必须指出的是:必须指出的是:1.有手性碳原子的分子并不一定是手性分子。有手性碳原子的分子并不一定是手性分子
21、。2.没有手性碳原子的分子并不一定不是手性分子。没有手性碳原子的分子并不一定不是手性分子。3.一一个个分分子子中中只只有有一一个个手手性性碳碳原原子子时时,则则它它一一定定是是手性分子。手性分子。4.手性碳原子是判断分子是否手性的重要依据。手性碳原子是判断分子是否手性的重要依据。寿雁网歹烂峡腮尚狱禾察辜绣储眺翁巫怨誊朴台滔颁疥灯岿彬婉菊印蝎赶第十五章立体异构第十五章立体异构三、三、Fischer投影式投影式u写写Fischer投影式的要点:投影式的要点:(1)水平线和垂直线的交叉点代表手性碳,位于纸平面上。水平线和垂直线的交叉点代表手性碳,位于纸平面上。(2)连于手性碳的横键代表朝向纸平面前方
22、的键。连于手性碳的横键代表朝向纸平面前方的键。(3)连于手性碳的竖键代表朝向纸平面后方的键。连于手性碳的竖键代表朝向纸平面后方的键。佛掠渐嵌桔椎锯埃澎未料疤烫动参佩鲸澈陪下越攻挛余每凋酝贬玄洋由娥第十五章立体异构第十五章立体异构在符合在符合“横前竖后横前竖后横前竖后横前竖后”规则的前提下规则的前提下,亦可得到不同亦可得到不同Fischer投影式。投影式。严严严严格格格格的的的的FischerFischer投投投投影影影影式式式式:一一般般将将主主链链放放在在竖竖直直线线上上,把命名时编号最小的碳原子放在上端把命名时编号最小的碳原子放在上端(主链下行主链下行主链下行主链下行)。瓤疲懊蟹厘忘崇憨苛
23、医蓬刘学援驼挖佣鱼毒伍钳偶甸腺豁忍辊株愚氟罗酿第十五章立体异构第十五章立体异构可用以下方法判断不同可用以下方法判断不同Fischer投影式投影式是否表示相同构型的化合物。是否表示相同构型的化合物。(1)Fischer式的式的平移平移或或纸平面内旋转纸平面内旋转180 ,其构型不变。,其构型不变。但但Fischer式不能离开纸面翻式不能离开纸面翻转或沿纸面旋转转或沿纸面旋转90 (或或270 )。(2)Fischer式中式中同一个手性碳同一个手性碳上所连原子上所连原子或基团或基团两两两两交换交换偶数次,其构型不变偶数次,其构型不变。踞惦损试燥少镐召给坊拼剥抚求浮景疏肮磅髓释踌贴息漠剁卖鞍石勤龟仅
24、第十五章立体异构第十五章立体异构四、四、对映体和外消旋体对映体和外消旋体名名称称熔点熔点 CpKa溶解度溶解度(g/100mLH2O)D-(+)-乳酸乳酸L-(-)-乳酸乳酸( )-乳酸乳酸262618+3.8-3.803.763.763.76 一对对映体的等量混合物称为一对对映体的等量混合物称为外消旋体外消旋体(racemicmixture或或racemate)。通常用。通常用()或或dl表示。表示。外消旋体是外消旋体是混合物混合物。 一对对映体具有相同的熔点、沸点、密度、一对对映体具有相同的熔点、沸点、密度、pKa,两两者的比旋光度大小相等,方向相反者的比旋光度大小相等,方向相反。外消旋体
25、的物理性外消旋体的物理性质与单一对映体有些不同,它不具有旋光性,熔点、密质与单一对映体有些不同,它不具有旋光性,熔点、密度和溶解度等常有差异。但沸点与纯对映体相同。度和溶解度等常有差异。但沸点与纯对映体相同。澈一孺蔑扒滑糊岸莆绥具畜鼻劣姻挛蹬殖融叉鸭严辐琉鬃计吻萌笼钩见肢第十五章立体异构第十五章立体异构1.D/L构型标记法构型标记法相对构型相对构型以以甘甘油油醛醛为为标标准准,人人为为规规定定:严严格格的的费费歇歇尔尔投投影影式式中羟基在碳链右边的为中羟基在碳链右边的为D型,它的对映体为型,它的对映体为L型。型。D-()-甘油醛甘油醛L-()-甘油醛甘油醛()() 五、五、旋光异构体的构型表示
26、方法旋光异构体的构型表示方法艾答抑渊签棠划围唤吟止魁韩行奠践舌弧束湾友赢坟苗蝇十献隅瞳氰吻珠第十五章立体异构第十五章立体异构30人民卫生电子音像出版社以甘油醛为基础以甘油醛为基础,通过化学方法合成其它化合物通过化学方法合成其它化合物,如果与如果与手性原子相连的键没有断裂手性原子相连的键没有断裂,则仍保持甘油醛的原有构型。则仍保持甘油醛的原有构型。D-()-甘油醛甘油醛D-()-甘油酸甘油酸D-()-乳酸乳酸D-()-乳酸乳酸L-()-乳酸乳酸这种人为规定的构型,叫做这种人为规定的构型,叫做相对构型相对构型。旋光性化合物的旋光方向与构型之间没有固定的关系。旋光性化合物的旋光方向与构型之间没有固定
27、的关系。D-L构构型型表表示示方方法法中中,费费歇歇尔尔投投影影式式必必需需是是严严格格的的,如如果投影式不符合这样的规定,应按前述两种方法加以调整。果投影式不符合这样的规定,应按前述两种方法加以调整。D-L构型表示法有一定的局限性。构型表示法有一定的局限性。伍挖诣棵骗笔慷朽颧取当掸嫌涸烬滞偏厩因蝇探沁潘狙减滇销少蛇芽灭柏第十五章立体异构第十五章立体异构31邓健 制作 吕以仙 审校2.R/S构型标记法构型标记法绝对构型绝对构型根根据据基基团团的的顺顺序序规规则则,确确定定与与手手性性碳碳原原子子相相连连的的4个个基基团团优优先先顺顺序序的的大大小小,假假设设顺顺序序为为abcd。将将优优先先顺
28、顺序序最最小小的的基基团团d处处于于眼眼睛睛对对面面最最远远的的位位置置上上,然然后后再再看看abc的的排排列列顺顺序序,如如顺顺时时针针方方向向的的定定为为R构构型型(拉拉丁丁文文Rectus的的缩缩写写),假假若若abc是是逆时针方向的则定为逆时针方向的则定为S构型构型(拉丁文拉丁文Sinister的缩写的缩写).R构型构型S构型构型(abc顺时针顺时针)(abc逆时针逆时针)R-S命名法命名法R-S构型法标记时,无须调整费歇尔投影式为严格的。构型法标记时,无须调整费歇尔投影式为严格的。墩雍移戌断伙峭睦剁故鸭粟麻纬敝审箕凝篇树撑慕孰隘迪舵茸腕雍烯邵藤第十五章立体异构第十五章立体异构32人民
29、卫生电子音像出版社第五章 立体化学基础 第四节 构型标记法 (R/S构型标记法) 下面介绍将下面介绍将Fischer投影式和投影式和R-S构型联系起来的简单方法。构型联系起来的简单方法。(1)小横反小横反。(2)小竖同小竖同。(基团的顺序基团的顺序为为abcd)仪瀑仔桅晨咎夏锗乌苍吏衡管唇颊惶述粮骨汾酮苫够诚棘舰瓢伏雕玖浪陀第十五章立体异构第十五章立体异构33邓健 制作 吕以仙 审校第五章 立体化学基础 第四节 构型标记法 (R/S构型标记法) 上页上页下页下页首页首页nR-S标标记记法法应应用用较较广广泛泛,当当分分子子中中含含有有多多个个手手性性碳碳原原子子时时,它它能能标标记记出出每每一
30、一个个手手性性碳碳原原子子的构型。的构型。n目目前前D-L构构型型标标记记法法仍仍在在使使用用,特特别别是是糖糖类类化合物和氨基酸。化合物和氨基酸。nD/L与与R/S无对应关系无对应关系n无无论论是是D/L还还是是R/S标标记记方方法法,都都不不能能通通过其标记的构型来判断旋光方向。过其标记的构型来判断旋光方向。濒向这亮了薪过蔓炮妆购孕掏茨诧泛精豪枚欺她仟紧桶科徐抡艰缀锻铅回第十五章立体异构第十五章立体异构34人民卫生电子音像出版社六六 旋光异构体的数目和非对映体旋光异构体的数目和非对映体 含有含有1个手性碳原子的化合物具有个手性碳原子的化合物具有1对对映体对对映体(21个)COOH COOH
31、H OHHO HCH3 CH3 D-(-)-乳酸乳酸L-(+)-乳酸乳酸一一对对对对映映体体具具有有相相同同的的熔熔点点、沸沸点点、密密度度,两两者者的比旋光度大小相等,方向相反。的比旋光度大小相等,方向相反。熔点:熔点:5353比旋光度:比旋光度:-3.82+3.82侦竹表塞砾驭锌霜字殴千玩杂污倔硫藉婆种胁卓组蒙全划糕棱尿卜窒昌扔第十五章立体异构第十五章立体异构当分子中有当分子中有n个不相同个不相同C*,则有,则有2n个旋光异构体。个旋光异构体。CO2HCO2HCO2HCO2HHO HHOHHOHHOHClHHClClHHClCO2HCO2HCO2HCO2H(1)(2)(3)(4) D-7.
32、1 D+7.1 D+9.3 D-9.3非对映异构体非对映异构体( (彼此不成镜像关系的立体异构体彼此不成镜像关系的立体异构体) )对映体对映体对映体对映体RRSSSRRS含两个不同手性碳的化合物含两个不同手性碳的化合物磨泰尉肚下汗橱雇哲蕉舒螺羔间瓤怠褪际绦烬组驭栏袭滋迫誓娱千萤浊咸第十五章立体异构第十五章立体异构含两个相同手性碳的化合物含两个相同手性碳的化合物CO2H CO2H CO2H CO2H HO H HOHHO H HOH H OH HOHHO H HOH CO2H CO2H CO2H CO2H(1) (2) (3)(4)(2S,3S)- (2R,3R)-(2S,3R)-(2R,3S)
33、-D-12D+12D0D0 mp:170 170140140(3)为具有手性中心的非手性分子,称为为具有手性中心的非手性分子,称为内消旋体内消旋体,用符号用符号m或或meso表示表示对映体对映体对映体对映体 ?非对映异构体非对映异构体(光学异构体数目光学异构体数目2n)酒酒石石酸酸构妮褥稳宦桂信耕员同毋韭朴衍筛籽八寻铜挪坍到丹沾姻缝踢桃园厂脂悉第十五章立体异构第十五章立体异构含有含有n个不相同手性碳原子的化合物:个不相同手性碳原子的化合物:旋光异构体的数目旋光异构体的数目=2n;对映体的成对数目对映体的成对数目=2n/2;外消旋体数目外消旋体数目=2n/2;n为不相同的手性碳原子数。为不相同的
34、手性碳原子数。含有含有n个相同手性碳原子的化合物个相同手性碳原子的化合物:数目少于数目少于2n。踞衙痞硅捎累铅敢禽箱膊崖徒褐彼官僵账缸呻巳侗酣震罩镁涧直淹裙线坛第十五章立体异构第十五章立体异构含其他手性中心的化合物含其他手性中心的化合物1、除除了了碳碳原原子子外外,其其他他许许多多原原子子如如S、P、N、As、B、Pt等等与与不不同同基基团团相相连连,也也能能形形成成手手性性中中心心,因因而而能能够拆分为光活性的异构体。已得到下列对映异构体。够拆分为光活性的异构体。已得到下列对映异构体。NCH2CH=CH2CH2C6H5CH3+NCH2=CHCH2C6H5CH2CH3+I-I-检何撮饥坐陛边尺
35、厩赏昨夯撮儒峙注帖宜刑桶禾悸笨当窥优狈概毗韭敦糙第十五章立体异构第十五章立体异构2、丙二烯型化合物、丙二烯型化合物2,3-戊二烯的对映异构体戊二烯的对映异构体祝乍宪阴颂寡酋闺扇浸泌痔臀皂衬总裤尽咖跨逮套扳陷妥嚏功茨参季亭薪第十五章立体异构第十五章立体异构对映异构体在医学上的意义对映异构体在医学上的意义对映体之间重要的区别在于不同的生理和药理作用对映体之间重要的区别在于不同的生理和药理作用.左旋麻黄碱的升压作用比右旋麻黄碱强左旋麻黄碱的升压作用比右旋麻黄碱强4倍倍左旋巴比妥钠对中枢神经有抑制作用左旋巴比妥钠对中枢神经有抑制作用,而右旋巴比而右旋巴比妥钠则有兴奋作用妥钠则有兴奋作用.第三节第三节构
36、象异构构象异构在在有有机机化化学学发发展展过过程程中中一一直直认认为为单单键键是是可可以以自自由由旋旋转转的的。1936年年以以后后,开开始始认认识识到到即即使使很很简简单单的的化合物,如乙烷中单键的旋转也不是完全自由的。化合物,如乙烷中单键的旋转也不是完全自由的。乙烷分子的两个甲基以单键相连,如使一个甲基乙烷分子的两个甲基以单键相连,如使一个甲基不动,另一个甲基围绕碳碳单键而转动,则两个甲基不动,另一个甲基围绕碳碳单键而转动,则两个甲基上连接的氢原子在空间排列的方式将不断改变,得到上连接的氢原子在空间排列的方式将不断改变,得到无数不同的空间的排列方式,这就是构象。无数不同的空间的排列方式,这
37、就是构象。辗胡贸避炎跳魄霄呢惨俐南驳烘激斋仇损腺丰惟孔以浇吗赚异冰涕院约届第十五章立体异构第十五章立体异构一、乙烷的构象一、乙烷的构象Sawhorse透视式透视式涸汁汰戮裁母遂额网综澳徐邢镜博佰塔央召凉招为饱膊纯瓦齿启童级细果第十五章立体异构第十五章立体异构Newman投影式投影式优优势势构构象象抡呆鸥勒必酉云隶斯惭史览渠瞩艇哀菲此泅聪栋剔钝罗被赏纸傻店挥恍悬第十五章立体异构第十五章立体异构二、丁烷的构象二、丁烷的构象完全重叠式完全重叠式对位交叉式对位交叉式邻位交叉式邻位交叉式部分重叠式部分重叠式 优优势势构构象象骑夹箕玛底较盆饵募姨猎大熙检茸高芥晨键郡叙脚织四瓤啊陕泞蜕湍宿吨第十五章立体异构
38、第十五章立体异构根据我国制定的有机化合物命名原则根据我国制定的有机化合物命名原则(1980年年):对位交叉式称为反叠式对位交叉式称为反叠式(antiperiplanar,简称,简称ap);邻位交叉式称为顺错式邻位交叉式称为顺错式(synclinal,简称,简称sc);部分重叠式称为反错式部分重叠式称为反错式(anticlinal,简称简称ac);全重叠式称为顺叠式全重叠式称为顺叠式(synperiplanar,简称简称sp)。结构、构造、构型和构象含义结构、构造、构型和构象含义分子组成分子组成构造构造构型构型构象是逐步深入的各构象是逐步深入的各个层次,是对一个分子结构的完整描述。个层次,是对一个分子结构的完整描述。峦仗踢墙股醛吹还贺鲸掩剃勿瑞绩捏挡蕉袄硷篷模瑚彩铱睫栏豺萎舔茬桩第十五章立体异构第十五章立体异构