有機(jī)4對(duì)映異構(gòu)

1、會(huì)計(jì)學(xué)1有機(jī)有機(jī)4對(duì)映異構(gòu)對(duì)映異構(gòu)同同分分異異構(gòu)構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)順反順反異構(gòu)異構(gòu)排列方式和次序不同。排列方式和次序不同。構(gòu)造同，構(gòu)造同，不同。不同。構(gòu)造、構(gòu)型同，構(gòu)造、構(gòu)型同，不同。不同。互為鏡像，不能重合的兩個(gè)結(jié)構(gòu)式?；殓R像，不能重合的兩個(gè)結(jié)構(gòu)式。連接連接基團(tuán)基團(tuán)不對(duì)稱不對(duì)稱C原子原子()C=CCH3CH3HHC=CCH3CH3HH 化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)均相同，只有化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)均相同，只有不同。不同。旋光能力相同，方向相反。對(duì)映異構(gòu)也叫旋光能力相同，方向相反。對(duì)映異構(gòu)也叫。具。具有旋光性的物質(zhì)成為有旋光性的物質(zhì)成為物質(zhì)。物質(zhì)。CH3CHCOOHOHCH

2、3CHCH2CH3OHCH3CHCH3OHC2H5OHCH3HCC2H5HOHCCH3COOHOHCH3HCCOOHHOHCCH3？4.1 4.1 平面偏振光和旋光性平面偏振光和旋光性 v光是一種電磁波，它的電場(chǎng)或磁場(chǎng)振動(dòng)的方向與光前進(jìn)光是一種電磁波，它的電場(chǎng)或磁場(chǎng)振動(dòng)的方向與光前進(jìn)的方向垂直。的方向垂直。 v在普通光線里，光波可以在垂直于前進(jìn)方向平面上的在普通光線里，光波可以在垂直于前進(jìn)方向平面上的任何方向振動(dòng)。任何方向振動(dòng)。Nicol棱鏡棱鏡(偏振片偏振片)（1）什么叫旋光性？）什么叫旋光性？欲知欲知，先說，先說普通光普通光有無數(shù)個(gè)振動(dòng)平面，振動(dòng)平面與光的前有無數(shù)個(gè)振動(dòng)平面，振動(dòng)平面與光的

3、前進(jìn)方向相垂直進(jìn)方向相垂直偏振光偏振光與棱鏡晶與棱鏡晶軸平行的軸平行的振動(dòng)平面振動(dòng)平面晶軸晶軸只有一個(gè)振動(dòng)平面的光只有一個(gè)振動(dòng)平面的光v平面偏振光：只在一個(gè)平面上平面偏振光：只在一個(gè)平面上振動(dòng)的光，振動(dòng)的光，簡(jiǎn)稱偏振光或偏光簡(jiǎn)稱偏振光或偏光。 v旋光物質(zhì)：乳酸、葡萄糖等，能使偏振光的振動(dòng)平面旋光物質(zhì)：乳酸、葡萄糖等，能使偏振光的振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)一定的角度。旋轉(zhuǎn)一定的角度。 旋光物質(zhì)旋光物質(zhì) v旋光性：能使偏振光振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)。旋光性：能使偏振光振動(dòng)平面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)。 v不旋光物質(zhì)：水、酒精等對(duì)偏振光不發(fā)生影響。不旋光物質(zhì)：水、酒精等對(duì)偏振光不發(fā)生影響。不旋光物質(zhì)不旋光物質(zhì)旋光性物質(zhì)旋光性物質(zhì)光源

4、光源起偏鏡起偏鏡盛液管盛液管檢偏鏡檢偏鏡觀察觀察目鏡目鏡刻度盤刻度盤不旋光物質(zhì)不旋光物質(zhì)（2）旋光性怎樣測(cè)定？）旋光性怎樣測(cè)定？旋光儀工作原理示意圖旋光儀工作原理示意圖旋光物質(zhì)旋光物質(zhì)亮亮暗暗亮亮能夠體現(xiàn)物質(zhì)特能夠體現(xiàn)物質(zhì)特性的是性的是lC ldmCgmL-1明確兩明確兩個(gè)問題個(gè)問題 25+2.60(水水)D例如：右旋乳酸例如：右旋乳酸+1800左旋？右旋？左旋？右旋？物質(zhì)的旋光度，需要通過物質(zhì)的旋光度，需要通過或者或者的方式測(cè)定的方式測(cè)定兩次，才能確定。兩次，才能確定。與濃度與濃度 有關(guān)有關(guān)與長(zhǎng)度與長(zhǎng)度 有關(guān)有關(guān)+900vWXG-4圓盤旋光儀：圓盤旋光儀：v旋光儀里裝有兩個(gè)旋光儀里裝有兩個(gè)N

5、icol棱鏡，一個(gè)作起偏棱鏡，固定棱鏡，一個(gè)作起偏棱鏡，固定不動(dòng)的，另一個(gè)作檢偏棱鏡，和一個(gè)刻度盤相連。不動(dòng)的，另一個(gè)作檢偏棱鏡，和一個(gè)刻度盤相連。 起偏起偏棱鏡棱鏡檢偏檢偏棱鏡棱鏡v旋光物質(zhì)的旋光方向：旋光物質(zhì)的旋光方向：v旋光物質(zhì)的旋光物質(zhì)的旋光度旋光度：n左旋體左旋體(-)(-)，使偏振光振動(dòng)平面按反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。使偏振光振動(dòng)平面按反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。n右旋體右旋體( (+) )，使偏振光振動(dòng)平面按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。使偏振光振動(dòng)平面按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。 n和溶液的濃度和溶液的濃度B 、樣品管的長(zhǎng)度、樣品管的長(zhǎng)度l、溫度、溫度t t、光的波長(zhǎng)、光的波長(zhǎng)都有關(guān)系。都有關(guān)系。 = f (B , l ,

6、 t ,)n質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度B = 1g/ml的旋光物質(zhì)溶液，放在的旋光物質(zhì)溶液，放在l = 1dm長(zhǎng)長(zhǎng)的盛液管中測(cè)得的旋光度為這個(gè)物質(zhì)的比旋光度。的盛液管中測(cè)得的旋光度為這個(gè)物質(zhì)的比旋光度。r式中：式中：t表示溫度，表示溫度，表示所用光的波長(zhǎng)。表示所用光的波長(zhǎng)。 n若所測(cè)的旋光物質(zhì)為純液體，只要把若所測(cè)的旋光物質(zhì)為純液體，只要把B換成液體的換成液體的密度密度即可。即可。 v比旋光度比旋光度 ： t = lBtn旋光物質(zhì)對(duì)平面偏振光振動(dòng)平面的旋轉(zhuǎn)，有左旋和右旋旋光物質(zhì)對(duì)平面偏振光振動(dòng)平面的旋轉(zhuǎn)，有左旋和右旋兩種情況。兩種情況。r鈉光的鈉光的D線線( (黃色黃色) )，波長(zhǎng)為，波長(zhǎng)為589.3n

7、m。 n溫度、所用光的波長(zhǎng)、溶劑對(duì)旋光度都有影響，在表示溫度、所用光的波長(zhǎng)、溶劑對(duì)旋光度都有影響，在表示比旋光度時(shí)，都應(yīng)當(dāng)注明。比旋光度時(shí)，都應(yīng)當(dāng)注明。 n在水溶液中，溫度為在水溶液中，溫度為20，用鈉光燈作光源，測(cè)得，用鈉光燈作光源，測(cè)得：r葡萄糖的比旋光度葡萄糖的比旋光度：r果糖的比旋光度果糖的比旋光度： D20= +52.5（水） D20= -93（水）v旋光物質(zhì)的旋光度隨溶液的濃度及液管的長(zhǎng)度變化而變旋光物質(zhì)的旋光度隨溶液的濃度及液管的長(zhǎng)度變化而變化，而比旋光度是不變的?；?，而比旋光度是不變的。 n在制糖工業(yè)中，常用測(cè)量旋光度的方法來確定糖液的濃度。在制糖工業(yè)中，常用測(cè)量旋光度的方法來

8、確定糖液的濃度。r由此可求出糖溶液的濃度：由此可求出糖溶液的濃度：r已知葡萄糖的比旋光度已知葡萄糖的比旋光度 。 D20= +52.5+3.2=1B+52.5+3.2=B+52.5=0.061g ml-1n葡萄糖水溶液放在葡萄糖水溶液放在1dm長(zhǎng)的樣品管中，在長(zhǎng)的樣品管中，在20時(shí)測(cè)得旋時(shí)測(cè)得旋光度為光度為+3.2。v乳酸的左旋體和右旋體，互為鏡像但不能疊合。乳酸的左旋體和右旋體，互為鏡像但不能疊合。 CH3OHCOOHHCHOOCCH3OHHCn由于不能重疊，它們必然是兩種不同的分子，差異僅由于不能重疊，它們必然是兩種不同的分子，差異僅在于基團(tuán)在空間的排列次序不同。在于基團(tuán)在空間的排列次序不

9、同。4.2 手手性性 v手性：物質(zhì)分子與自己的鏡像不能重合的性質(zhì)，手性：物質(zhì)分子與自己的鏡像不能重合的性質(zhì)，是分子是分子產(chǎn)生旋光性和對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象的必要條件。產(chǎn)生旋光性和對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象的必要條件。 v手性碳原子：連有四個(gè)不同的基團(tuán)的手性碳原子：連有四個(gè)不同的基團(tuán)的sp3雜化碳原子，或雜化碳原子，或稱為稱為不對(duì)稱碳原子不對(duì)稱碳原子。 乳酸乳酸 蘋果酸蘋果酸OHCH3 C COOHHCOOHCOOHH C HH C OH*v手性分子：具有手性的分子，有互為鏡像但不能重疊的手性分子：具有手性的分子，有互為鏡像但不能重疊的對(duì)映異構(gòu)體存在。對(duì)映異構(gòu)體存在。 n注意：具有手性碳原子的分子不一定是手性分子，沒有

10、注意：具有手性碳原子的分子不一定是手性分子，沒有手性碳原子的分子不一定不是手性分子。手性碳原子的分子不一定不是手性分子。 酒石酸酒石酸( (meso) )COOHCOOHH C OHH C OH*r下面構(gòu)型的酒石酸分子能和其鏡像重疊，沒有手性。下面構(gòu)型的酒石酸分子能和其鏡像重疊，沒有手性。 4.3 分子的與對(duì)稱性分子的與對(duì)稱性-手性分子的判斷手性分子的判斷 v手性分子都具有對(duì)映異構(gòu)體存在。手性分子都具有對(duì)映異構(gòu)體存在。 v判斷一個(gè)分子是不是手性分子，最直接的辦法就是，看判斷一個(gè)分子是不是手性分子，最直接的辦法就是，看這個(gè)分子能否和它的鏡像重合。這個(gè)分子能否和它的鏡像重合。 n使用分子模型，或畫

11、出鏡像分子，進(jìn)行比較。使用分子模型，或畫出鏡像分子，進(jìn)行比較。 v分子有無手性，也可以從它具有的對(duì)稱因素來判定。分子有無手性，也可以從它具有的對(duì)稱因素來判定。 n分子缺少某些對(duì)稱因素，有可能造成它不能和它的鏡分子缺少某些對(duì)稱因素，有可能造成它不能和它的鏡像重合。像重合。 COOHCOOHH C OHH C OHv對(duì)稱面對(duì)稱面：一個(gè)平面能把分子分割成兩部分，一部分正：一個(gè)平面能把分子分割成兩部分，一部分正好是另一部分的鏡像。好是另一部分的鏡像。 對(duì)稱面對(duì)稱面n有對(duì)稱面的分子能和它的鏡像重合，沒有手性。有對(duì)稱面的分子能和它的鏡像重合，沒有手性。 COOHCOOHH C OHH C OHCOOHCO

12、OHHO C HHO C H旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)180 COOHCOOHH C OHH C OH相同相同ClHHClHFFH對(duì)稱中心對(duì)稱中心v對(duì)稱中心對(duì)稱中心 i：從分子中任何一個(gè)原子向：從分子中任何一個(gè)原子向i 引一條直線，引一條直線，再延長(zhǎng)到對(duì)面等距的地方，總有一個(gè)相同的原子。再延長(zhǎng)到對(duì)面等距的地方，總有一個(gè)相同的原子。 n有對(duì)稱中心的分子能和它的鏡像重合，沒有手性。有對(duì)稱中心的分子能和它的鏡像重合，沒有手性。 ClHHClHFFHClHHClHFFHClHHClHFFH旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)180 相同相同v對(duì)稱軸對(duì)稱軸Cn：當(dāng)分子以某一直線為軸旋轉(zhuǎn)：當(dāng)分子以某一直線為軸旋轉(zhuǎn)360/n時(shí)時(shí)，與原，與原來的分子重合

13、，這條直線稱為分子的來的分子重合，這條直線稱為分子的n重對(duì)稱軸。重對(duì)稱軸。C3n氯甲烷分子中具有一個(gè)三重對(duì)稱軸氯甲烷分子中具有一個(gè)三重對(duì)稱軸C3，但能和其鏡像，但能和其鏡像重合，沒有手性。重合，沒有手性。HHCCHClCHClHHCCHClCClHn1,2-二氯環(huán)丙烷分子中有一個(gè)二重對(duì)稱軸二氯環(huán)丙烷分子中有一個(gè)二重對(duì)稱軸C2，但不能和其，但不能和其鏡像重合，有一對(duì)對(duì)映體存在。鏡像重合，有一對(duì)對(duì)映體存在。 C2v有無對(duì)稱軸，不能作為判斷分子是否具有手性的條件。有無對(duì)稱軸，不能作為判斷分子是否具有手性的條件。 C2v手性分子：在結(jié)構(gòu)上既無對(duì)稱面，也無對(duì)稱中心。手性分子：在結(jié)構(gòu)上既無對(duì)稱面，也無對(duì)稱

14、中心。 CH3CH2CHCH2OHCH31 對(duì)映體和外消旋體對(duì)映體和外消旋體 v互為鏡像的異構(gòu)體稱為互為鏡像的異構(gòu)體稱為對(duì)映異構(gòu)體對(duì)映異構(gòu)體，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱對(duì)映體對(duì)映體。 v含有一個(gè)手性碳的化合物沒有對(duì)稱面和對(duì)稱中心，是手含有一個(gè)手性碳的化合物沒有對(duì)稱面和對(duì)稱中心，是手性分子，性分子，存在兩個(gè)旋光的對(duì)映異構(gòu)體。存在兩個(gè)旋光的對(duì)映異構(gòu)體。*2-甲基甲基-1-丁醇丁醇4.4 4.4 含有一個(gè)不對(duì)稱碳原子的化合物含有一個(gè)不對(duì)稱碳原子的化合物v對(duì)映體的性質(zhì)，對(duì)映體的性質(zhì)，在在非手性環(huán)境非手性環(huán)境中完全相同，在中完全相同，在手性條件手性條件下下可能不同。可能不同。 v對(duì)映體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、在非手性溶劑中的溶解

15、度、和非對(duì)映體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、在非手性溶劑中的溶解度、和非手性試劑的反應(yīng)速度等都相同。手性試劑的反應(yīng)速度等都相同。 r2-甲基甲基-1-丁醇的對(duì)映體：沸點(diǎn)、相對(duì)密度等完全相同。丁醇的對(duì)映體：沸點(diǎn)、相對(duì)密度等完全相同。n原因：對(duì)映體之間是鏡像關(guān)系，分子中任何兩個(gè)原子之原因：對(duì)映體之間是鏡像關(guān)系，分子中任何兩個(gè)原子之間的距離是相同的，因此內(nèi)能也是相同的。間的距離是相同的，因此內(nèi)能也是相同的。 r在濃在濃H2SO4作用下脫水生成相同的烯烴，與乙酸發(fā)生酯作用下脫水生成相同的烯烴，與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)反應(yīng)速度相同等等?；磻?yīng)反應(yīng)速度相同等等。v對(duì)映體的旋光性、在手性溶劑中的溶解度、與手性試劑對(duì)映體的旋光性、

16、在手性溶劑中的溶解度、與手性試劑或在手性催化劑作用下的反應(yīng)速度等是不同的?；蛟谑中源呋瘎┳饔孟碌姆磻?yīng)速度等是不同的。v生物體內(nèi)的酶具有很高的手性，因此，對(duì)映體的生理作生物體內(nèi)的酶具有很高的手性，因此，對(duì)映體的生理作用有很大差別。用有很大差別。 n氯霉素的左旋體有療效，它的對(duì)映體則無抗菌作用。氯霉素的左旋體有療效，它的對(duì)映體則無抗菌作用。n左旋香芹酮與右旋香芹酮的香氣不同。左旋香芹酮與右旋香芹酮的香氣不同。n左旋尼古丁的毒性比右旋尼古丁大得多。左旋尼古丁的毒性比右旋尼古丁大得多。 n對(duì)映體在生物體內(nèi)的代謝速率也不一樣，青霉菌在酒石對(duì)映體在生物體內(nèi)的代謝速率也不一樣，青霉菌在酒石酸培養(yǎng)液中生長(zhǎng)，右

17、旋酒石酸被消耗掉。酸培養(yǎng)液中生長(zhǎng)，右旋酒石酸被消耗掉。n外消旋體中對(duì)映體對(duì)偏振光的作用互相抵消，因此沒有外消旋體中對(duì)映體對(duì)偏振光的作用互相抵消，因此沒有旋光性。旋光性。n化學(xué)性質(zhì)基本相同，對(duì)映體各自保持自己的生理活性。化學(xué)性質(zhì)基本相同，對(duì)映體各自保持自己的生理活性。 v對(duì)映體的等量混合物叫做對(duì)映體的等量混合物叫做外消旋體外消旋體，用，用( () )表示。表示。 n外消旋體和左旋體、右旋體相比，物理性質(zhì)有所改變。外消旋體和左旋體、右旋體相比，物理性質(zhì)有所改變。v外消旋體物理性質(zhì)改變的原因：外消旋體物理性質(zhì)改變的原因：r此時(shí)熔點(diǎn)多高于純旋光體，溶解度多低于純旋光體。此時(shí)熔點(diǎn)多高于純旋光體，溶解度多

18、低于純旋光體。 n當(dāng)左旋體和右旋體互相之間有較大的親和力時(shí)，兩種分當(dāng)左旋體和右旋體互相之間有較大的親和力時(shí)，兩種分子有可能在晶胞中配對(duì)。子有可能在晶胞中配對(duì)。r此時(shí)熔點(diǎn)常低于純旋光體，溶解度常高于純旋光體。此時(shí)熔點(diǎn)常低于純旋光體，溶解度常高于純旋光體。 n當(dāng)純旋光體之間的親和力大于對(duì)映體當(dāng)純旋光體之間的親和力大于對(duì)映體之間之間的親和力時(shí)，的親和力時(shí)，左旋體和右旋體有可能分別形成晶體。左旋體和右旋體有可能分別形成晶體。r此時(shí)熔點(diǎn)、溶解度和純旋光體比較接近。此時(shí)熔點(diǎn)、溶解度和純旋光體比較接近。 n當(dāng)一個(gè)旋光體對(duì)構(gòu)型相同和構(gòu)型相反的分子親和力接近時(shí)當(dāng)一個(gè)旋光體對(duì)構(gòu)型相同和構(gòu)型相反的分子親和力接近時(shí)，

19、兩種構(gòu)型的分子排列是混亂的。，兩種構(gòu)型的分子排列是混亂的。6.2.2 對(duì)稱因素對(duì)稱因素 (1) 對(duì)稱面對(duì)稱面 () 有兩種對(duì)稱面有兩種對(duì)稱面:(a)一個(gè)平面把分子分成一個(gè)平面把分子分成兩部分，而一部分恰好是另一部分的鏡像。兩部分，而一部分恰好是另一部分的鏡像。 例如：例如：2氯丙烷氯丙烷圖圖6.5 分子中的對(duì)稱面的示意圖分子中的對(duì)稱面的示意圖 (I)(b) 組成分子的所有原子都在一個(gè)平面上組成分子的所有原子都在一個(gè)平面上 例如例如: (E)1,2二氯乙烯二氯乙烯圖圖6.6 分子中的對(duì)稱面的示意圖分子中的對(duì)稱面的示意圖 (II)(2) 對(duì)稱中心對(duì)稱中心(i) 任何的直線通過分子的中心，在距中心任

20、何的直線通過分子的中心，在距中心等距離處遇到相同的原子。例如：等距離處遇到相同的原子。例如：反反1,3二氟二氟反反2,4二氯環(huán)丁烷二氯環(huán)丁烷圖圖6.7 分子中的對(duì)稱中心的示意圖分子中的對(duì)稱中心的示意圖2 構(gòu)型的表示方法構(gòu)型的表示方法 v楔形透視式：楔形透視式：手性碳原子放在平面上。手性碳原子放在平面上。 CH3HOCOOHHCCOOHCH3OHHCv對(duì)映體的構(gòu)造式相同，但空間的排列方式對(duì)映體的構(gòu)造式相同，但空間的排列方式( (構(gòu)型構(gòu)型) )不同，不同，所以需要用所以需要用構(gòu)型式構(gòu)型式來表示。來表示。 n在平面上基團(tuán)用實(shí)線相連，平面前方的基團(tuán)用楔形實(shí)線在平面上基團(tuán)用實(shí)線相連，平面前方的基團(tuán)用楔形

21、實(shí)線和手性碳相連，后面的基團(tuán)用虛線相連。和手性碳相連，后面的基團(tuán)用虛線相連。 CH3COOHHOHvFischer投影式：投影式：用四面體模型在平面上的投影表示化用四面體模型在平面上的投影表示化合物的構(gòu)型。合物的構(gòu)型。 n把四面體模型前面的棱邊橫放，后面的棱邊則在垂直的把四面體模型前面的棱邊橫放，后面的棱邊則在垂直的方向上，這樣將模型投影在平面上。方向上，這樣將模型投影在平面上。CH3OHCOOHHCH3COOHHHOvFischer投影式的書寫原則：投影式的書寫原則： n手性碳位于紙平面上，用橫豎線的交叉點(diǎn)表示手性碳位于紙平面上，用橫豎線的交叉點(diǎn)表示。n以橫線相連的原子或基團(tuán)在紙面前方，以豎

22、線相連的原以橫線相連的原子或基團(tuán)在紙面前方，以豎線相連的原子或基團(tuán)在紙面后方子或基團(tuán)在紙面后方。n碳鏈豎放，編號(hào)小的碳在上。碳鏈豎放，編號(hào)小的碳在上。 相同相同HCOOHCH3OHHCOOHCH3HO旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)180旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)180v使用使用Fischer投影式應(yīng)注意：投影式應(yīng)注意：n在紙面上旋轉(zhuǎn)在紙面上旋轉(zhuǎn)180仍為原來的構(gòu)型。仍為原來的構(gòu)型。 將投影式在紙面上旋轉(zhuǎn)將投影式在紙面上旋轉(zhuǎn)180，得到相同的，得到相同的 分子：分子：CH3CH2CH3BrHCH3CH2CH3BrHn離開紙面翻轉(zhuǎn)過來，變?yōu)槠鋵?duì)映體離開紙面翻轉(zhuǎn)過來，變?yōu)槠鋵?duì)映體。對(duì)映體對(duì)映體HCOOHCH3OHHCOOHCH3HO翻轉(zhuǎn)翻

23、轉(zhuǎn) 翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn) 對(duì)映體對(duì)映體n在紙面上旋轉(zhuǎn)在紙面上旋轉(zhuǎn)90，變?yōu)槠鋵?duì)映體。變?yōu)槠鋵?duì)映體。HCOOHCH3OH旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)90旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)90HCOOHCH3OH圖圖6.13 Fischer 投影式旋轉(zhuǎn)投影式旋轉(zhuǎn)90的分子模型的分子模型Fischer 投影式旋轉(zhuǎn)投影式旋轉(zhuǎn)90的分子模型的分子模型對(duì)映體對(duì)映體HCOOHCH3OH旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)270旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)270n在紙面上旋轉(zhuǎn)在紙面上旋轉(zhuǎn)270，變?yōu)槠鋵?duì)映體。變?yōu)槠鋵?duì)映體。HHOOCCH3OHv判斷判斷Fischer投影式是否相同投影式是否相同： n在紙面上平移或旋轉(zhuǎn)在紙面上平移或旋轉(zhuǎn)180，和原來和原來的構(gòu)型相同。的構(gòu)型相同。 n將任意兩個(gè)基團(tuán)將任意兩個(gè)基團(tuán)對(duì)調(diào)

24、對(duì)調(diào)，轉(zhuǎn)變?yōu)槠鋵?duì)映體。，轉(zhuǎn)變?yōu)槠鋵?duì)映體。 HCOOHCH3OH氫氫 羥基羥基HCOOHCH3HOr四面體的四個(gè)頂點(diǎn)是等價(jià)的，任意對(duì)調(diào)結(jié)果相同。四面體的四個(gè)頂點(diǎn)是等價(jià)的，任意對(duì)調(diào)結(jié)果相同。 甲基甲基 羥基羥基HCOOHCH3OHn對(duì)調(diào)偶數(shù)次構(gòu)型不變，對(duì)調(diào)奇數(shù)次為原構(gòu)型的對(duì)映體。對(duì)調(diào)偶數(shù)次構(gòu)型不變，對(duì)調(diào)奇數(shù)次為原構(gòu)型的對(duì)映體。 n固定任意一個(gè)基團(tuán)不動(dòng)，依此輪換其余三個(gè)基團(tuán)的位固定任意一個(gè)基團(tuán)不動(dòng)，依此輪換其余三個(gè)基團(tuán)的位置，得到的構(gòu)型和原來相同。置，得到的構(gòu)型和原來相同。 COOHCH3HOHCOOHCH3HOHr這一轉(zhuǎn)變可由兩次任意對(duì)調(diào)兩個(gè)基團(tuán)得到。這一轉(zhuǎn)變可由兩次任意對(duì)調(diào)兩個(gè)基團(tuán)得到。r也可以

25、使用分子模型證明這一關(guān)系。也可以使用分子模型證明這一關(guān)系。daCcbdaCcb2 構(gòu)型的構(gòu)型的R、S命名方法命名方法 v將與手性碳相連的四個(gè)基團(tuán)按次序規(guī)則排列：將與手性碳相連的四個(gè)基團(tuán)按次序規(guī)則排列：abcdR型型S型型n排在最后的基團(tuán)排在最后的基團(tuán)d指向離開觀察者的方向。指向離開觀察者的方向。其要點(diǎn)如下：（1）原子序數(shù)大的原子優(yōu)先于原子序數(shù)小的。（2）同位素元素，按原子量大的原子優(yōu)先于原子 量小的原子。（3）Z構(gòu)型優(yōu)先于E構(gòu)型。（4）R構(gòu)型優(yōu)先于S構(gòu)型。次序規(guī)則次序規(guī)則 v在同等的情況下，有不飽和鍵的優(yōu)先。在同等的情況下，有不飽和鍵的優(yōu)先。v重鍵上為其他原子時(shí)，同樣處理。重鍵上為其他原子時(shí)，

26、同樣處理。C CHC CH3CH3CH3C CH3OC HOCH2OHCOOHOHHCH3C3 由楔形透視式確定構(gòu)型由楔形透視式確定構(gòu)型 v乳酸手性碳上的四個(gè)基團(tuán)：乳酸手性碳上的四個(gè)基團(tuán)：OH COOH CH3 H。 S型型COOHHOHCH3CR型型COOHHOHCH3CCOOHHOHCH3CS型型R型型4 由由Fischer投影式確定構(gòu)型投影式確定構(gòu)型 COOHCH3OHHCOOHCH3HOH( (R)-(-)-)-(-)-乳酸乳酸( (S)-(+)-)-(+)-乳酸乳酸 vFischer投影式為平面的構(gòu)型式，應(yīng)把它想象成立體形投影式為平面的構(gòu)型式，應(yīng)把它想象成立體形象來進(jìn)行判斷。象來進(jìn)行

27、判斷。 n對(duì)映體的旋光方向?qū)τ丑w的旋光方向(-)(-)/( (+) )由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，與構(gòu)型由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，與構(gòu)型R/S沒有必然的聯(lián)系。沒有必然的聯(lián)系。 HCCHOCH2OHOH從前面看從前面看,另三個(gè)基團(tuán)判斷為另三個(gè)基團(tuán)判斷為S,但因氫在但因氫在紙平面前方紙平面前方,觀測(cè)者應(yīng)從紙后面看觀測(cè)者應(yīng)從紙后面看,故實(shí)故實(shí)際構(gòu)型相反際構(gòu)型相反,實(shí)為實(shí)為 RHCCHOCH2OHOH根據(jù)順序規(guī)則根據(jù)順序規(guī)則: :OH CHOCH2OHH(R)-2,3-二羥基丙醛二羥基丙醛實(shí)際構(gòu)型為R 順序最小的原子順序最小的原子(或基團(tuán)或基團(tuán))在豎線上在豎線上, 順時(shí)針排列為順時(shí)針排列為R構(gòu)型，構(gòu)型，逆時(shí)針排列為逆時(shí)針排列為S構(gòu)

28、型。構(gòu)型。 順序最小的原子順序最小的原子(或基團(tuán)或基團(tuán))在橫線上在橫線上, 順時(shí)針排列為順時(shí)針排列為S構(gòu)型，構(gòu)型，逆時(shí)針排列為逆時(shí)針排列為R構(gòu)型。構(gòu)型。CHOHOCH2OHHCHOOHCH2OHH( (R)-(+)-)-(+)-甘油醛甘油醛 ( (S)-(-)-)-(-)-甘油醛甘油醛 v對(duì)映體的構(gòu)型對(duì)映體的構(gòu)型R/S由分子的實(shí)際構(gòu)型判定，由分子的實(shí)際構(gòu)型判定，R的對(duì)映體的對(duì)映體必為必為S，反之亦然，反之亦然。 v對(duì)映體命名時(shí)，要寫出構(gòu)型對(duì)映體命名時(shí)，要寫出構(gòu)型R/S，有時(shí)要標(biāo)出旋光方，有時(shí)要標(biāo)出旋光方向向( (+) )/(-)(-)，最后再寫出名稱。，最后再寫出名稱。 n這種變換僅對(duì)同一手性

29、碳所連的四個(gè)基團(tuán)有效。這種變換僅對(duì)同一手性碳所連的四個(gè)基團(tuán)有效。 COOHCH3OHHR型型COOHCH3OHHS型型COOHCH3OHHR型型 驗(yàn)證：在驗(yàn)證：在Fischer投影式中，任意兩個(gè)基團(tuán)對(duì)調(diào)，變成投影式中，任意兩個(gè)基團(tuán)對(duì)調(diào)，變成對(duì)映體，三個(gè)基團(tuán)輪換，分子構(gòu)型保持不變。對(duì)映體，三個(gè)基團(tuán)輪換，分子構(gòu)型保持不變。 CH3CH2CHCH2CH2CH3BrCH2CH2CH3BrCH2CH3HCH2CH2CH3CH2CH3HBr(S)-3-溴己烷溴己烷(R)-3-溴己烷溴己烷 寫出可能存在的光學(xué)異構(gòu)體的構(gòu)型式，并命名。寫出可能存在的光學(xué)異構(gòu)體的構(gòu)型式，并命名。 D-L命名命名: 手性碳原子上的

30、手性碳原子上的 -OH在右邊的為在右邊的為D型型 左邊的為左邊的為L(zhǎng)型型甘油醛HOHCHOCH2OHHOHCHOCH2OHD-(+)-甘油醛L-(-)-LD 注意:v當(dāng)化合物分子中含有兩個(gè)不同的手性碳時(shí)，應(yīng)有當(dāng)化合物分子中含有兩個(gè)不同的手性碳時(shí)，應(yīng)有22 = 4種構(gòu)型，若有種構(gòu)型，若有n個(gè)不同的手性碳時(shí)，應(yīng)有個(gè)不同的手性碳時(shí)，應(yīng)有2n種構(gòu)型。種構(gòu)型。 1 二個(gè)手性碳不同的分子二個(gè)手性碳不同的分子 v兩個(gè)手性碳不同：是指兩個(gè)手性碳上所連的四個(gè)基團(tuán)不兩個(gè)手性碳不同：是指兩個(gè)手性碳上所連的四個(gè)基團(tuán)不完全相同。完全相同。n2-羥基羥基-3-氯丁二酸有兩個(gè)不同的手性碳原子，應(yīng)有氯丁二酸有兩個(gè)不同的手性碳

31、原子，應(yīng)有4種種不同的構(gòu)型。不同的構(gòu)型。OHHOOC CH CH COOHCl*4.5 含有幾含有幾個(gè)不對(duì)稱碳原子的開鏈化合物個(gè)不對(duì)稱碳原子的開鏈化合物HClCOOHCOOHHOHHClCOOHCOOHOHHHClCOOHCOOHOHHHClCOOHCOOHHOHRRSSSRRS1234n兩個(gè)手性碳原子所連的基團(tuán)優(yōu)先次序?yàn)椋簝蓚€(gè)手性碳原子所連的基團(tuán)優(yōu)先次序?yàn)椋簉C2：OH CHClCOOH COOH H。rC3： Cl COOH CH(OH)COOH H。n1與與2，3與與4為對(duì)映異構(gòu)體，為對(duì)映異構(gòu)體，1與與3或或4，2與與3或或4稱稱為為非對(duì)映異構(gòu)體非對(duì)映異構(gòu)體。 v非對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象：當(dāng)分子中

32、有兩個(gè)或兩個(gè)以上手性中心非對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象：當(dāng)分子中有兩個(gè)或兩個(gè)以上手性中心時(shí)存在。時(shí)存在。 n非對(duì)映體的比旋光度不同，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度、相對(duì)非對(duì)映體的比旋光度不同，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度、相對(duì)密度、折射率等物理性質(zhì)都不相同。密度、折射率等物理性質(zhì)都不相同。 n非對(duì)映異構(gòu)體具有相同的官能團(tuán)，化學(xué)性質(zhì)相似。非對(duì)映異構(gòu)體具有相同的官能團(tuán)，化學(xué)性質(zhì)相似。n異構(gòu)體的名稱：異構(gòu)體的名稱：( (2R,3R) )-2-羥基羥基-3-氯丁二酸氯丁二酸HClCOOHCOOHHOHRRr但它們分子中相應(yīng)的原子之間距離不完全相同，內(nèi)能不但它們分子中相應(yīng)的原子之間距離不完全相同，內(nèi)能不同，因此與同一試劑反應(yīng)的速率有差異。同

33、，因此與同一試劑反應(yīng)的速率有差異。 2 兩個(gè)手性碳相同的分子兩個(gè)手性碳相同的分子 v兩個(gè)手性碳相同：是指兩個(gè)手性碳上所連的四個(gè)基團(tuán)完兩個(gè)手性碳相同：是指兩個(gè)手性碳上所連的四個(gè)基團(tuán)完全相同。全相同。 n酒石酸的兩個(gè)手性碳原子是相同的：酒石酸的兩個(gè)手性碳原子是相同的：OHHOOC CH CH COOHOH*n酒石酸也可以寫出四個(gè)構(gòu)型的酒石酸也可以寫出四個(gè)構(gòu)型的Fischer投影式。投影式。 HHCOOHCOOHHOHO4n內(nèi)消旋酒石酸分子中有一個(gè)對(duì)稱面，不是手性分子，沒內(nèi)消旋酒石酸分子中有一個(gè)對(duì)稱面，不是手性分子，沒有旋光性。有旋光性。OHHOCOOHCOOHHHHOOHCOOHCOOHHHn兩個(gè)

34、手性碳上所連的四個(gè)基團(tuán)優(yōu)先次序?yàn)椋簝蓚€(gè)手性碳上所連的四個(gè)基團(tuán)優(yōu)先次序?yàn)椋?rOH COOH CH(OH)COOH H。HHCOOHCOOHOHOHRRSSRS123n構(gòu)型構(gòu)型3和和4表面上看呈鏡像關(guān)系，但把表面上看呈鏡像關(guān)系，但把3旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)180后會(huì)和后會(huì)和4重合，因此它們是同一種分子，稱為重合，因此它們是同一種分子，稱為內(nèi)消旋體內(nèi)消旋體( (meso) )。 v內(nèi)消旋體：內(nèi)消旋體：雖有手性碳原子，但由于分子的內(nèi)部作用而雖有手性碳原子，但由于分子的內(nèi)部作用而失去旋光性的分子。失去旋光性的分子。n酒石酸構(gòu)型異構(gòu)體的總數(shù)為酒石酸構(gòu)型異構(gòu)體的總數(shù)為3 CHClCH3 CH3 H。 CH3 CH CH

35、 CH3ClCl* 寫出寫出(2R,3R) -2,3-二氯丁烷的二氯丁烷的Fischer投影式。投影式。3 構(gòu)型式的相互轉(zhuǎn)換構(gòu)型式的相互轉(zhuǎn)換 v在實(shí)際應(yīng)用中常需要把它們相互轉(zhuǎn)換。在實(shí)際應(yīng)用中常需要把它們相互轉(zhuǎn)換。v楔形透視式、楔形透視式、Fischer投影式、投影式、Newman投影式、鋸架投影式、鋸架透視式等都可以表示化合物分子的構(gòu)型。透視式等都可以表示化合物分子的構(gòu)型。n轉(zhuǎn)換過程中，要想象出它們的轉(zhuǎn)換過程中，要想象出它們的立體形象立體形象。CHCH3HOCOOHCHCH3OHCOOHCOOHCH3HOHv重疊式的重疊式的Newman投影式可以直接轉(zhuǎn)為投影式可以直接轉(zhuǎn)為Fischer投影式投

36、影式；交叉式要先轉(zhuǎn)為重疊式，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)為；交叉式要先轉(zhuǎn)為重疊式，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)為Fischer投影式投影式。HClCH3HClCH3CH3CH3ClClHHHClCH3HClCH3HClCH3HClCH3CH3CH3ClClHHHClCH3HClH3CClClCH3HHCH34 構(gòu)象的旋光性構(gòu)象的旋光性 v內(nèi)消旋酒石酸分子中有一個(gè)對(duì)稱面，沒有手性。內(nèi)消旋酒石酸分子中有一個(gè)對(duì)稱面，沒有手性。n但這是根據(jù)重疊式構(gòu)象判斷的，而重疊式構(gòu)象是不穩(wěn)定但這是根據(jù)重疊式構(gòu)象判斷的，而重疊式構(gòu)象是不穩(wěn)定構(gòu)象，因此還必須考慮其他構(gòu)象。構(gòu)象，因此還必須考慮其他構(gòu)象。 123COOHCOOHOHHHHOCOOHOHHHH

37、OOCHOCOOHOHHHCOOHOHn1式中有一個(gè)對(duì)稱中心，沒有手性。式中有一個(gè)對(duì)稱中心，沒有手性。 v2式和式和3式?jīng)]有對(duì)稱面，也沒有對(duì)稱中心，具有手性的，式?jīng)]有對(duì)稱面，也沒有對(duì)稱中心，具有手性的，且是對(duì)映的。且是對(duì)映的。n它們的內(nèi)能相同，在構(gòu)象平衡中所占的份額也相同。它們的內(nèi)能相同，在構(gòu)象平衡中所占的份額也相同。n化合物的旋光性是分子的化合物的旋光性是分子的集體性質(zhì)集體性質(zhì)，由于有手性的構(gòu)象，由于有手性的構(gòu)象對(duì)偏振光的作用互相抵消，所以化合物沒有旋光性。對(duì)偏振光的作用互相抵消，所以化合物沒有旋光性。v只要分子的任何一種構(gòu)象有對(duì)稱面或?qū)ΨQ中心，其他手只要分子的任何一種構(gòu)象有對(duì)稱面或?qū)ΨQ中心

38、，其他手性構(gòu)象都會(huì)成對(duì)出現(xiàn)。性構(gòu)象都會(huì)成對(duì)出現(xiàn)。n因此，根據(jù)重疊式構(gòu)象所得出的沒有手性的結(jié)論，與因此，根據(jù)重疊式構(gòu)象所得出的沒有手性的結(jié)論，與從統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)得出的是相符合的。從統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)得出的是相符合的。 v左旋酒石酸和右旋酒石酸的情況與內(nèi)消旋酒石酸不同。左旋酒石酸和右旋酒石酸的情況與內(nèi)消旋酒石酸不同。n兩種對(duì)映體中的每一種構(gòu)象都沒有對(duì)稱面和對(duì)稱中心，兩種對(duì)映體中的每一種構(gòu)象都沒有對(duì)稱面和對(duì)稱中心，因此都是手性的。因此都是手性的。 COOHCOOHHHHOHOCOOHHOHHHOOCHOCOOHHHOHCOOHOHCOOHCOOHHHOHOH(S,S)(R,R)r( (S,S) )異構(gòu)體和異構(gòu)體

39、和( (R,R) )異構(gòu)體，是不能通過碳碳單鍵旋異構(gòu)體，是不能通過碳碳單鍵旋轉(zhuǎn)互相轉(zhuǎn)變的。轉(zhuǎn)互相轉(zhuǎn)變的。v通過單鍵的自由旋轉(zhuǎn)，通過單鍵的自由旋轉(zhuǎn)，( (R,R) )異構(gòu)體存在無數(shù)種構(gòu)象，異構(gòu)體存在無數(shù)種構(gòu)象，( (S,S) )異構(gòu)體同樣也存在無數(shù)種構(gòu)象。異構(gòu)體同樣也存在無數(shù)種構(gòu)象。n它們內(nèi)能相同，各自在平衡中所占的比例也相同。它們內(nèi)能相同，各自在平衡中所占的比例也相同。 n左旋或右旋酒石酸的旋光性，是所有的手性構(gòu)象對(duì)偏振左旋或右旋酒石酸的旋光性，是所有的手性構(gòu)象對(duì)偏振光作用的總和，它們的數(shù)值相等，方向相反。光作用的總和，它們的數(shù)值相等，方向相反。 n( (R,R) )異構(gòu)體中每一種構(gòu)象，在異構(gòu)

40、體中每一種構(gòu)象，在( (S,S) )異構(gòu)體中都有與之異構(gòu)體中都有與之對(duì)映的構(gòu)象；對(duì)映的構(gòu)象；v由于化合物的旋光性是分子的集體性質(zhì)。由于化合物的旋光性是分子的集體性質(zhì)。1 判別單環(huán)化合物的旋光性判別單環(huán)化合物的旋光性v環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)比鏈狀化合物復(fù)雜，往往是順反環(huán)狀化合物的立體異構(gòu)比鏈狀化合物復(fù)雜，往往是順反異構(gòu)和對(duì)映異構(gòu)同時(shí)存在。異構(gòu)和對(duì)映異構(gòu)同時(shí)存在。 v環(huán)上的碳原子數(shù)多于三個(gè)時(shí)，碳原子不在同一個(gè)平面環(huán)上的碳原子數(shù)多于三個(gè)時(shí)，碳原子不在同一個(gè)平面上，可以形成各種構(gòu)象，常以穩(wěn)定的構(gòu)象存在。上，可以形成各種構(gòu)象，常以穩(wěn)定的構(gòu)象存在。n在常溫下，由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，構(gòu)象可以迅速轉(zhuǎn)變，并在常溫下，

41、由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，構(gòu)象可以迅速轉(zhuǎn)變，并不造成鍵的斷裂，不影響分子的構(gòu)型。不造成鍵的斷裂，不影響分子的構(gòu)型。 v單環(huán)化合物是否有旋光性單環(huán)化合物是否有旋光性, ,可以可以通過其平面式的對(duì)稱通過其平面式的對(duì)稱性來判別性來判別。4.6 碳環(huán)化合物的立體異構(gòu)碳環(huán)化合物的立體異構(gòu)2 環(huán)丙烷衍生物環(huán)丙烷衍生物 v取代基在不同碳原子上的環(huán)丙烷二元取代衍生物，有兩個(gè)取代基在不同碳原子上的環(huán)丙烷二元取代衍生物，有兩個(gè)手性碳原子。手性碳原子。v若兩個(gè)取代基不同，則兩個(gè)手性碳原子不同，應(yīng)存在兩對(duì)若兩個(gè)取代基不同，則兩個(gè)手性碳原子不同，應(yīng)存在兩對(duì)對(duì)映體。對(duì)映體。 HClCH3H*1-甲基甲基-2-氯環(huán)丙烷氯環(huán)丙烷它有

42、順反異構(gòu)體，同時(shí)每個(gè)順反異構(gòu)體又存在著一對(duì)對(duì)映體它有順反異構(gòu)體，同時(shí)每個(gè)順反異構(gòu)體又存在著一對(duì)對(duì)映體。ClCH3HHClCH3HH(1S,2R)-1-甲基甲基-2-氯環(huán)丙烷氯環(huán)丙烷(1R,2S)-1-甲基甲基-2-氯環(huán)丙烷氯環(huán)丙烷ClCH3HHClH3CHH(1R,2R)-1-甲基甲基-2-氯環(huán)丙烷氯環(huán)丙烷(1S,2S)-1-甲基甲基-2-氯環(huán)丙烷氯環(huán)丙烷n對(duì)于具有手性的環(huán)狀化合物，若僅用順、反標(biāo)記不能對(duì)于具有手性的環(huán)狀化合物，若僅用順、反標(biāo)記不能表明其構(gòu)型時(shí)，應(yīng)采用表明其構(gòu)型時(shí)，應(yīng)采用R,S標(biāo)記。標(biāo)記。 ( (1R,2S) ) ( (1R,2R) ) v若兩個(gè)取代基相同時(shí)：若兩個(gè)取代基相同時(shí)

43、：順式異構(gòu)體有一個(gè)對(duì)稱面，沒有順式異構(gòu)體有一個(gè)對(duì)稱面，沒有旋光性，是內(nèi)消旋體。旋光性，是內(nèi)消旋體。 CH3HCH3HCH3CH3HHHHCH3H3C( (1S,2S) ) n反式異構(gòu)體沒有對(duì)稱面，也沒有對(duì)稱中心，為手性分子。反式異構(gòu)體沒有對(duì)稱面，也沒有對(duì)稱中心，為手性分子。 n順式和反式：既是順反異構(gòu)體，又是非對(duì)映異構(gòu)體。順式和反式：既是順反異構(gòu)體，又是非對(duì)映異構(gòu)體。v環(huán)狀化合物對(duì)映體的數(shù)目，與手性碳原子個(gè)數(shù)相同的環(huán)狀化合物對(duì)映體的數(shù)目，與手性碳原子個(gè)數(shù)相同的開鏈化合物相等。開鏈化合物相等。3 環(huán)己烷衍生物環(huán)己烷衍生物 v順順-1,2-二甲基環(huán)己烷的椅式構(gòu)象，沒有對(duì)稱面和對(duì)稱中二甲基環(huán)己烷的椅

44、式構(gòu)象，沒有對(duì)稱面和對(duì)稱中心，是有手性的。心，是有手性的。轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)環(huán)120n在室溫下迅速轉(zhuǎn)環(huán)，變成其對(duì)映體，且含量各占一半，在室溫下迅速轉(zhuǎn)環(huán)，變成其對(duì)映體，且含量各占一半，使對(duì)偏振光的影響互相抵消，使對(duì)偏振光的影響互相抵消，不顯示旋光性不顯示旋光性。 CH3 CH3CH3 CH3CH3 CH3轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)環(huán)v反反-1,2-二甲基環(huán)己烷，兩個(gè)甲基在二甲基環(huán)己烷，兩個(gè)甲基在e鍵或鍵或a鍵位置時(shí)，都鍵位置時(shí)，都沒有對(duì)稱面和對(duì)稱中心，是有手性的。沒有對(duì)稱面和對(duì)稱中心，是有手性的。轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)環(huán)CH3 CH3CH3CH3 CH3 CH3CH3 CH3n但不能通過轉(zhuǎn)環(huán)作用變成其對(duì)映體，因此，反但不能通過轉(zhuǎn)環(huán)作用變成其對(duì)

45、映體，因此，反-1,2-二甲基環(huán)己烷二甲基環(huán)己烷有旋光性有旋光性。 v這剛好和從平面結(jié)構(gòu)分析所得的結(jié)果一致，因此可以直這剛好和從平面結(jié)構(gòu)分析所得的結(jié)果一致，因此可以直接由平面結(jié)構(gòu)式分析考察環(huán)狀化合物的對(duì)映異構(gòu)。接由平面結(jié)構(gòu)式分析考察環(huán)狀化合物的對(duì)映異構(gòu)。CH3H3CH HCH3H3CHHCH3H3C HHn順順-1,2-二甲基環(huán)己烷，在它的平面結(jié)構(gòu)式中有一個(gè)對(duì)稱二甲基環(huán)己烷，在它的平面結(jié)構(gòu)式中有一個(gè)對(duì)稱面，不是手性分子。面，不是手性分子。n反反-1,2-二甲基環(huán)己烷，在它的平面結(jié)構(gòu)式中沒有對(duì)二甲基環(huán)己烷，在它的平面結(jié)構(gòu)式中沒有對(duì)稱面也沒有對(duì)稱中心，是有手性的。稱面也沒有對(duì)稱中心，是有手性的。

46、v因此可以直接由平面結(jié)構(gòu)式分析考察環(huán)狀化合物的對(duì)因此可以直接由平面結(jié)構(gòu)式分析考察環(huán)狀化合物的對(duì)映異構(gòu)。映異構(gòu)。 n順順-1,4-二甲基環(huán)己烷，有一個(gè)對(duì)稱面，不是手性分子，二甲基環(huán)己烷，有一個(gè)對(duì)稱面，不是手性分子，沒有對(duì)映異構(gòu)體存在；沒有對(duì)映異構(gòu)體存在； H3CHCH3HH3CHCH3Hn反反-1,4-二甲基環(huán)己烷，有一個(gè)對(duì)稱中心，不是手性分子，二甲基環(huán)己烷，有一個(gè)對(duì)稱中心，不是手性分子，也沒有對(duì)映異構(gòu)體存在。也沒有對(duì)映異構(gòu)體存在。 v與環(huán)己烷衍生物相似，也可以直接由平面結(jié)構(gòu)式分析考與環(huán)己烷衍生物相似，也可以直接由平面結(jié)構(gòu)式分析考察它們的對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象。察它們的對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象。 4 其他其他環(huán)狀化合

47、物環(huán)狀化合物對(duì)稱中心對(duì)稱中心 對(duì)稱面對(duì)稱面 無旋光性無旋光性無旋光性無旋光性對(duì)稱面對(duì)稱面 無旋光性無旋光性有旋光性有旋光性ClClClClClClClClClCl對(duì)稱面對(duì)稱面 無旋光性無旋光性有旋光性有旋光性對(duì)稱面對(duì)稱面 無旋光性無旋光性有旋光性有旋光性ClClClClv環(huán)戊烷衍生物：環(huán)戊烷衍生物：ClClH對(duì)映異構(gòu)是由對(duì)映異構(gòu)是由于分子的于分子的引起的引起的對(duì)稱面對(duì)稱面對(duì)稱中心對(duì)稱中心OHCH3HHH分子有對(duì)映異構(gòu)的條件分子有對(duì)映異構(gòu)的條件既無對(duì)稱面，也無對(duì)稱中心既無對(duì)稱面，也無對(duì)稱中心分子是否含有分子是否含有是最常用的判定標(biāo)準(zhǔn)。是最常用的判定標(biāo)準(zhǔn)。OHCH3i 對(duì)稱軸對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)360n

48、度，分子相同度，分子相同HHNHHHO08-2水、氨對(duì)稱軸若含若含，只有只有兩種結(jié)構(gòu)式，兩種結(jié)構(gòu)式，對(duì)映異構(gòu)體。對(duì)映異構(gòu)體。 25Dm.p.18()乳酸乳酸+2.6053()乳酸乳酸-2.6053( )乳酸乳酸左旋體和右旋體。左旋體和右旋體。只有兩種空間排列方式。只有兩種空間排列方式。任換兩個(gè)基團(tuán)，變成對(duì)映體；任換兩個(gè)基團(tuán)，變成對(duì)映體；換三個(gè)基團(tuán)，仍是自身。換三個(gè)基團(tuán)，仍是自身。COOHOHCH3HCCOOHHOHCCH3CC左右旋表示旋光方向，左右旋表示旋光方向，不是命名。不是命名。兩者的等量混合物，稱為外消旋體。兩者的等量混合物，稱為外消旋體。按次序規(guī)則由大到小排列四按次序規(guī)則由大到小排列

49、四個(gè)基團(tuán)個(gè)基團(tuán)abcdIBrClFONCH把最小基團(tuán)把最小基團(tuán)d放在遠(yuǎn)處，放在遠(yuǎn)處， 看看abc的順序。順時(shí)針，的順序。順時(shí)針，R；逆時(shí)針，；逆時(shí)針，S。透視式透視式(點(diǎn)楔線式點(diǎn)楔線式)透視投影式透視投影式(鋸架式鋸架式)紐曼投影式紐曼投影式菲舍爾投影式菲舍爾投影式COOHCH3HOH最常用來表示對(duì)映異構(gòu)體最常用來表示對(duì)映異構(gòu)體COOHHOHCCH3橫鍵在前橫鍵在前豎鍵在后豎鍵在后交叉點(diǎn)交叉點(diǎn)C*08-4菲舍爾定位因?yàn)橛闷矫鏁鴮懛绞奖磉_(dá)因?yàn)橛闷矫鏁鴮懛绞奖磉_(dá)立體結(jié)構(gòu)，所以使用菲舍立體結(jié)構(gòu)，所以使用菲舍爾投影式的原則是爾投影式的原則是不能旋轉(zhuǎn)不能旋轉(zhuǎn)900可以旋轉(zhuǎn)可以旋轉(zhuǎn)1800不能離開紙面翻轉(zhuǎn)

50、不能離開紙面翻轉(zhuǎn)根據(jù)菲舍爾投影式命名根據(jù)菲舍爾投影式命名R/S若最小基團(tuán)在若最小基團(tuán)在鍵：鍵：COOHCH3HOHabc順時(shí)針順時(shí)針R；逆時(shí)針；逆時(shí)針S若最小基團(tuán)在若最小基團(tuán)在鍵：鍵： abc順時(shí)針順時(shí)針S；逆時(shí)針；逆時(shí)針ROHHCH3COOH旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)900CH3COOHHOH旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)1800COOHCH3HOH翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)COOHCH3HOH翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)08-5 菲舍爾旋轉(zhuǎn).swf08-6 菲舍爾翻轉(zhuǎn).swf書寫菲舍爾投影應(yīng)當(dāng)書寫菲舍爾投影應(yīng)當(dāng)遵循的原則遵循的原則 C鏈在豎鍵上，鏈在豎鍵上， 編號(hào)從上到下。編號(hào)從上到下。CH3C2H5HOHCH3C2H5HOHCH3CHCH2CH3OH寫出寫出2-丁

51、醇的菲舍爾投影式丁醇的菲舍爾投影式COOHCH3HOHCOOHCH3HOH寫出寫出(S)-CH3CHClBr的的菲舍爾投影式菲舍爾投影式HCH3ClBr（1）兩個(gè)不同）兩個(gè)不同HOOCCHCHCOOHOH Cl對(duì)映體對(duì)映體對(duì)映體對(duì)映體非對(duì)映體非對(duì)映體COOHCOOHHClOHHCOOHCOOHHOHHClCOOHCOOHHHOHClCOOHCOOHHOClHH 25D+9.40-9.40+31.30-31.30m.p. 167167173173n個(gè)不同個(gè)不同C*有有2n個(gè)異構(gòu)體個(gè)異構(gòu)體組成組成2n-1個(gè)對(duì)對(duì)映體個(gè)對(duì)對(duì)映體內(nèi)消旋體內(nèi)消旋體COOHCOOHHHOHOHCOOHCOOHHOHOHHC

52、OOHCOOHHHOOHHCOOHCOOHHOHHOH（2）兩個(gè)相同）兩個(gè)相同HOOCCHCHCOOHOH OH對(duì)映體對(duì)映體非對(duì)映體非對(duì)映體對(duì)映體對(duì)映體1400206017001700m.p.-120+120m-()-()-()-酒石酸酒石酸 25D08-7 內(nèi)消旋酒石酸.swf08-8 對(duì)映體酒石酸.swfiCOOHCOOHHHOHOH全交叉式全交叉式全重疊式全重疊式 8、對(duì)映異構(gòu)體的、對(duì)映異構(gòu)體的D/L命名法命名法CHOCH2OHHOHCHOCH2OHHOH以甘油醛為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)以甘油醛為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)(1906年年) D/L法怎么來命法怎么來命名其他物質(zhì)？名其他物質(zhì)？ D/L和和(+)/(-)之間

53、之間有什么關(guān)系？有什么關(guān)系？D-甘油醛真的是甘油醛真的是右旋嗎？右旋嗎？COOHCH3HOHD/L命名法的基本原則命名法的基本原則與與相連的鍵不斷，則構(gòu)相連的鍵不斷，則構(gòu)型不變。通過化學(xué)反應(yīng)相關(guān)聯(lián)。型不變。通過化學(xué)反應(yīng)相關(guān)聯(lián)。CHOCH2OHHOHCOOHCH2OHHOHR/S表示構(gòu)型，構(gòu)型式和名稱之間有明確的對(duì)應(yīng)表示構(gòu)型，構(gòu)型式和名稱之間有明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系，屬于系統(tǒng)命名，適用范圍廣。關(guān)系，屬于系統(tǒng)命名，適用范圍廣。D/L表示構(gòu)型，構(gòu)型式和名稱之間有相對(duì)關(guān)系，表示構(gòu)型，構(gòu)型式和名稱之間有相對(duì)關(guān)系，無對(duì)應(yīng)關(guān)系。適用碳水化合物、氨基酸的命名。無對(duì)應(yīng)關(guān)系。適用碳水化合物、氨基酸的命名。(+)/(-)表

54、示旋光方向，實(shí)際測(cè)量確定。表示旋光方向，實(shí)際測(cè)量確定。一、掌握菲舍爾投影式的三個(gè)基本原則一、掌握菲舍爾投影式的三個(gè)基本原則投影原則投影原則橫鍵在前、豎鍵在后、交叉點(diǎn)橫鍵在前、豎鍵在后、交叉點(diǎn)C*使用原則使用原則不能旋轉(zhuǎn)不能旋轉(zhuǎn)900、可以旋轉(zhuǎn)、可以旋轉(zhuǎn)1800；不能離；不能離開紙面翻轉(zhuǎn)。開紙面翻轉(zhuǎn)。書寫原則書寫原則C鏈在豎鍵上；編號(hào)從上到下。鏈在豎鍵上；編號(hào)從上到下。二、能熟練地根據(jù)菲舍爾投影式進(jìn)行二、能熟練地根據(jù)菲舍爾投影式進(jìn)行R/S命名。命名。若最小基團(tuán)在若最小基團(tuán)在鍵：鍵：abc順時(shí)針順時(shí)針R；逆時(shí)針；逆時(shí)針S若最小基團(tuán)在若最小基團(tuán)在鍵：鍵：abc順時(shí)針順時(shí)針S；逆時(shí)針；逆時(shí)針R三、能說

55、清楚三、能說清楚R/S、D/L、(+)/(-)各自的含義。各自的含義。1、用、用R/S標(biāo)構(gòu)型。說明和是什么關(guān)系標(biāo)構(gòu)型。說明和是什么關(guān)系(對(duì)映對(duì)映體、非對(duì)映體、同一物質(zhì)體、非對(duì)映體、同一物質(zhì))CH3CH3HBrClHHHBrClCH3CH3CH3CH3ClHHBrBrCH3H3CClHH2、判斷下列說法的正誤，并說明理由。、判斷下列說法的正誤，并說明理由。具有具有R構(gòu)型的物質(zhì)，其旋光方向一定是右旋。構(gòu)型的物質(zhì)，其旋光方向一定是右旋。有手性碳的分子就是手性分子。有手性碳的分子就是手性分子。對(duì)映異構(gòu)體一定是實(shí)物和鏡像的關(guān)系。對(duì)映異構(gòu)體一定是實(shí)物和鏡像的關(guān)系。 非對(duì)映體不是對(duì)映異構(gòu)體。非對(duì)映體不是對(duì)映異構(gòu)體。3、按照規(guī)范要求、按照規(guī)范要求(C鏈在豎鍵上，編號(hào)從上到下鏈在豎鍵上，編號(hào)從上到下)，寫，寫出下列化合物的菲舍爾投影式。出下列化合物的菲舍爾投影式。(S)