第十四章立体异构

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1、第十四章 立体异构 Stereo Isomerism新乡医学院化学教研室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 outline14.1 构象异构构象异构 conformational isomerism14.3 对映异构对映异构 enantiomerism14.2 顺反异构顺反异构 cis-trans isomerism彪塌撑瘸蒙拘灸遥滩匝铲球翅奶丙夸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碳链异构官能团异构官能

2、团异构官能团位置异构官能团位置异构互变异构互变异构构象异构构象异构构型异构构型异构顺反异构顺反异构 对映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 isomerism构象异构产生的原因： 由于以由于以键连接的两个原子或基团可以相对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。空间有不同的排布方式。 14.1.1 乙烷的构象乙烷的构象

3、在乙烷分子的无数个构象异构体中，其两个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）可典型的构象异构体（又称极限构象异构体）可表示如下：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 isomerism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。由此可见，交叉式构象的能量

4、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 上页下页返回回主目录 14.1.2 14.1.2 正丁烷的构象正丁烷的构象 丁烷绕丁烷绕 C2C3键键 旋转的典型构象有四种：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

5、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

6、住厄舜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 环己烷的构象环己烷的构象船船 式式 构构 象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成环己烷的六个碳原子构成两个平面；两个平面；六个六个a、e键分别为键分别为三上三下；三上三下；同一碳原子若同一碳原子若a键在上，键

7、在上，e键必然在下。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 键可以键可以相互转化相互转化。 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取代环己烷的优势构象14.

8、1.3.2.1 一取代环己烷一取代环己烷 结论：取代基处于结论：取代基处于e 键稳定。键稳定。构象异构构象异构conformational isomerismconformational isomerism非键张力大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 上页下页返回回主目录 14.1.3.2.2 二取代环己烷二取代环己烷 1 1、1,2-1,2-二取代环己烷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

9、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 isomerismconformational 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

10、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：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 1.1.含有双键的化合物含有双键的化合物, ,如烯烃或多烯烃如烯烃或多烯烃2.2.环状化合物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

11、子不能自由旋转，当双键碳上连有不同的原子或不同的原子或基团基团时，就会出现两种不同的空间排布方式，从而产生顺反异构体。 14.2.1 含含C=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顺反异构体的命名方法 14.2.1.2.1 顺顺/ /反命名法：反命名法： 相同的原子或基团位于双键的相同的原子或基团位于双键

12、的同侧同侧同侧同侧为为“顺式顺式”；否则为否则为“反式反式”。 只有在只有在ab 且且de时才时才有顺反异构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, ,顺顺顺顺-1-1-苯基苯基苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯戊二烯戊二烯反反反反, ,顺顺顺顺-1-1-苯基苯基苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯戊二烯戊二烯(1Z,

13、3Z)-1-(1Z,3Z)-1-苯基苯基苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯戊二烯戊二烯(1E,3Z)-1-(1E,3Z)-1-苯基苯基苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯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/E命名法：命名法：IUPAC命名法命名法顺序规则顺序规则（Sequence ruleSequence rule）： 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

14、子序数大者“较优”，若为同位素，则质量大者“较优” 。如IBrClSPFONCDH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 -N

15、O2 -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式式（德文Zusammen的缩写，中文意为在一起）；否则为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-tr

16、ans 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 上页下页返回回主目录 应用举例:顺顺顺顺-1,2-1,2-二氯乙烯二氯乙烯二氯乙烯二氯乙烯(Z)-1,2-(Z)-1,2-二氯乙烯二氯乙烯二氯乙烯二氯乙烯反反反反-1,2-1,2-二氯乙烯二氯乙烯二氯乙烯二氯乙烯(E)-1,2-(E)-1,2-二氯乙烯二氯乙烯二氯乙烯二氯乙烯顺顺顺顺-2-2-丁烯酸丁烯酸丁烯酸丁烯酸(Z)-2-(Z)-2-丁烯酸丁烯酸丁烯酸丁烯酸反反反反-2-2-丁烯酸丁烯酸丁烯酸丁烯酸(E)-2-(E)-2-丁烯酸

17、丁烯酸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团在双键平面同一侧时为“顺顺”，在异侧时，在异侧时为为“反反”。Z、E构型指的是原子序数大的原子或基团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在双键平面同一侧时为“Z”，在异侧时为，在异侧时为“E”。一般采用一般采用Z/E命名法命名法14.2.1.2.3 顺、反

18、异构体的命名与顺、反异构体的命名与Z、E构型构型的命名的命名是是两种不同的命名法两种不同的命名法。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构第十四章立体异构 上页下页返回回主目录 练习练习： 命名下列化合物：命名下列化合物： (Z)1氯氯1溴溴1丁丁烯烯(1E,3E)-1-(1E,3E)-1-苯基苯基苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯戊二烯戊二烯顺顺顺顺, ,反反反反-1-1-苯基苯基苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯戊二烯戊二烯反反反反, ,反反反反-1

19、-1-苯基苯基苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯戊二烯戊二烯(1Z,3E)-1-(1Z,3E)-1-苯基苯基苯基苯基-1,3-1,3-戊二烯戊二烯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-氟氟-3-溴溴-2-戊烯戊烯顺顺-3-甲基甲基-2-已烯已烯(E)-3-甲基甲基-2-已烯已烯(E)-3-乙基乙基-2-己烯己烯顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isom

20、erism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 14.2.2 脂环化合物的顺反异构脂环化合物的顺反异构 碳环的存在，限制了环上碳原子的自由旋碳环的存在，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。的上下之分，从而产生顺反异构现象。 顺顺 1 1 甲基甲基 4 4 乙基环己烷乙基环己烷反反 1 1 甲基甲基 4 4 乙基环己烷乙基环己烷顺反异构顺反异构 cis-trans isomerismcis-trans isomeris

21、m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 顺反异构体的性质顺反异构体的性质 顺反异构体中，由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

22、回回主目录 200+H2O200 300 顺反异构顺反异构 cis-trans 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：实验事实：同为乳酸，为什么会具有不同的光学性质呢？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构 上页下页返回回主目录 14.3.1 偏振光和旋光性偏振光和旋光性 光是一种

23、电磁波，光波的振动方向与光的前进方向光是一种电磁波，光波的振动方向与光的前进方向垂直。垂直。 如果让光通过一个象栅栏一样的如果让光通过一个象栅栏一样的Nicol棱镜棱镜( (起偏镜起偏镜) )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，象这种方向上振动，象这种只在一个平面上振动的光，称为平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。面偏振光，简称偏振光或偏光。对映异构对映异构 enantiomerism enantiome

24、rism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：种不同的物质： 偏振光能否透过第二个偏振光能否透过第二个Nicol 棱镜棱镜 (检偏镜检偏镜) 取取 决决于两个棱镜的晶轴是否平行，平行则可透过；否则于两个棱镜的晶轴是否平行，平行则可透过；否则不能通过。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

25、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 旋光仪和比旋光度旋光仪和比旋光度其旋光方向其旋光方向顺时针顺时针 右旋，以右旋，以 “+ ”或或“d”

26、 表表示。示。逆时针逆时针 左旋，以左旋，以 “ ”或或“l” 表表示。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 但旋光度但旋光度“” 它受温度、光源、浓度、管长等许它受温度、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多因素的影响，为了便于比较，就要使其成为一个常量，故用，故用比旋光度比旋光度来表示：来表示：1 mL 含含1g 旋光性物质的旋光性物质的溶液，放在溶液，放在 1 dm 长的盛液管中测得的旋光度。长的盛液

27、管中测得的旋光度。式中：式中： 为旋光仪测得试样的旋光度；为旋光仪测得试样的旋光度； C为试样的质量浓度，单位为试样的质量浓度，单位 g / mL; 若若试样为纯液体则为密度。试样为纯液体则为密度。l 为盛液管的长度，单位为盛液管的长度，单位 dm 。t 测样时的温度测样时的温度()()。 为旋光仪使用的光源的波长（通常用钠光，为旋光仪使用的光源的波长（通常用钠光，以以D表示，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

28、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: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 物质旋光性与结构的关系物质旋光性与结构的关系14.3.3.1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：对称因素： 1.1.对称面对称面( (镜面镜面) )：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，这个平面就是对称面。对映异

29、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：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)。有有对称面或对称中心均可与其镜象重叠，是非手性分子；均可与其镜象重叠，是非手性分子；反之，反之，既无既无对称面也没有对称中心的，一般也没有对称中心的，一般为手性分子。为手性分子。

30、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 手性(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(chiral molecules)：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

31、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，也叫手性碳原子。14.3.3.2 手性碳原子：手性碳原子：对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism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 不对称不对称C原子原子(手性碳原子手性碳原子 ，chiral carbon )，用用C*表示。表示。（乳酸）（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

32、立体异构 上页下页返回回主目录 *？不是手性碳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。C2H5HOHCCH3C2H5OHCH3HC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 含一个手

33、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 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对映异构体，简称对映体构体，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(+)-(+)-乳乳乳乳酸酸酸酸对映异构对映异构 enantiomerism 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

34、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外消旋体，用()表示。 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）透视式（或楔型式）楔楔-前；虚前；虚-后；实后；实-平面平面对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism脏刑邯惺渺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。横键向前；竖键向后。对映异构对映异构 enantiomerism en

35、antiomerism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 使用使用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。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 可可以以旋旋转转180180，但但不不能能旋旋转转9090的的奇奇数倍。数倍。

36、 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism记绘引啃褒稼陶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 D/L命名法命名法D-(+)-甘油醛L-(-)-甘油醛 以甘油醛为标准物质。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

37、，构型定为L型。对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism14.3.4.3 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投影式投影式右边称该构型为D型；若在左边,则称为L型。如:HHOCOOHCH3OHHCOOHCH3HHOCOOHCH3COOHH2NHCH3L-(+)-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

38、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是一种是一种相对相对构型，构型，与旋光性没有联系与旋光性没有联系，旋光，旋光性用性用（），（）（），（）表示表示; ;在氨基酸和糖类构型中的在氨基酸和糖类构型中的标记中，一般采用标记中，一般采用D/L法。法。绝对构型：绝对构型：分子中手性碳原子所连接原子或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。基团在空间排列的真实情况。 一对对映体中若一个为一对对映体中若一个为D型型, ,则另一个必为则另一个必为L型；若型；若D型为左旋体，型为左旋体，L型必为右旋体，反型必为右旋体，反之亦然。之亦然。对映

39、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 14.3.4.3.2 构型的构型的 R/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

40、 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-丁醇丁醇(S)-2-丁醇丁醇HOHCH3C2H5OHHCH3C2H5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：投影式： 结论结论：当当最小基团最小基团处于处于横键横键位置时，其余三位置时，其余三个基团从大到小的顺序若为个基团从大到小的顺序若为逆时针逆时针，其，其构型

41、为构型为R；反之，反之，构型为构型为S。RHOHCHOHHOCHO对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism型涡俱佰蚕侨甫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 HHOCHOCH2OH结论结论：当当最小基团最小基团处于处于竖键竖键位置时，其余三个基团位置时，其余三个基团从大到小的顺序若为从大到小的顺序若为逆时针逆时针，其，其构型为构型为S ；反之，；反之，构型为构型为R 。 与与D/L法一样，一对对映体中若一个为法一样，一对对映体中若一个为R型，则另型，则另一个必为一个必为S型；若型；若R型为左旋体

42、，型为左旋体，S型必为右旋体，型必为右旋体，反之亦然。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 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

43、言戚儿半醉齐勤省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 异构体数目异构体数目 2n = 22 = 4 （n：手性碳原子数目）手性碳原子数目） 互为实物和镜像的异构体为对映体，比互为实物和镜像的异构体为对映体，比旋光度大小相等，方向相反；不是实物和旋光度大小相等，方向相反；不是实物和镜像关系的异构体，互称非对映体。镜像关系的异构体，互称非对映体。对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism笼饿拒裂喳心宰着宰逾坦探钞肌纲胚主腆收糯矗筒帝悠爷摇忘徊厚卸既唤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 14.3.5.2 含两个相同手性碳原子的对映异

44、构含两个相同手性碳原子的对映异构 m-酒石酸酒石酸(meso)对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism廉例椰吐编凄庞短滚掸鸵轧扔软途鱼蜕牺滚沛姥支磊叔寺着欢泅盖究镍蠕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 立体异构体总数立体异构体总数 = 2 n 1 n为奇数：为奇数： 内消旋体的数目内消旋体的数目 = 2 ( n 1 ) / 214.3.5.2 外消旋体与内消旋体：外消旋体与内消旋体： 外消旋体：外消旋体：是混合物是混合物，可拆分出一对对映体。，可拆分出一对对映体。内消旋体：内消旋体：是化合物是化合物，不能拆分。，不能拆分。 外消旋体与内消旋体

45、的共同之处是：二者外消旋体与内消旋体的共同之处是：二者均无旋均无旋光性光性，但本质不同。，但本质不同。 旋光异构体的数目旋光异构体的数目 = 2 n - 1 n为偶数：为偶数： 内消旋体的数目内消旋体的数目 = 2 n / 2 - 1 立体异构体总数立体异构体总数 = 2 n 1 + 2 n / 2 1对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism向摘伪沽酒实岂恰阴茨酵列荫雾诺刮痈阂收盅摧斌泼矫新纶蟹烤辽棍廊席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 14.3.6 环状化合物的对映异构环状化合物的对映异构14.3.6.1 14.3.6.1 三元环三元环三

46、元环三元环 AA型二取代物：型二取代物：有三个异构体有三个异构体。对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism侗冀铅骄遮衡猎瘴钠安诬诉饮撤迹粹洋棠饱乡爱食轴吁描馈磊恳霓鳞砖昨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 14.3.6.2 四元环四元环 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism闹艺阎撂裙钝治瞬吵握泉欢貌优券西电似丫谗贱刊灵脾指抨缴磺慧齿甩烟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 14.3.7 对映异构体的性质对映异构体的性质物理性质：物理性质：物理性质：物理性质：一对对映体旋光方向相反，其它物理

47、性一对对映体旋光方向相反，其它物理性质都相同质都相同. . 非对映体之间，旋光性能不同，其它物非对映体之间，旋光性能不同，其它物理性质也不相同。理性质也不相同。外消旋体和内消旋体都无旋光性，其他物理性质和外消旋体和内消旋体都无旋光性，其他物理性质和相应的左旋体或右旋体相比也有差异。相应的左旋体或右旋体相比也有差异。化学性质：化学性质：化学性质：化学性质：对映异构体与非手性试剂的作用是完全对映异构体与非手性试剂的作用是完全相同的。与手性试剂作用时，或在手性溶剂或手性相同的。与手性试剂作用时，或在手性溶剂或手性催化剂的作用下，二者的反应速率有所不同，在某催化剂的作用下，二者的反应速率有所不同，在某

48、些特殊情况下，其中的一个会根本不发生反应。些特殊情况下，其中的一个会根本不发生反应。对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism酶碌霞捐碉罐汰香神烂三卿粱创谷构戴什祭膏雨市份睡衙邦赏倚淑窝樊陪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 非对映异构体的化学性质基本相同，但在非对映异构体的化学性质基本相同，但在同一反应中，反应速率不同。同一反应中，反应速率不同。 构成生物体的有机物大都有旋光活性，所构成生物体的有机物大都有旋光活性，所以对映体间重要的区别是，它们对生物体的以对映体间重要的区别是，它们对生物体的作用不同。作用不同。 对映异构对映异构 enantiomerism enantiomerism三烹纶兰社蔑涧彭躯框榔容舶脑沏面葫猿出说咒肤注顿耕沾无即决叹绸网第十四章立体异构第十四章立体异构