有機(jī)化學(xué)教學(xué)課件：第三章 有機(jī)化合物的立體結(jié)構(gòu)

1、第三章 有機(jī)化合物的立體結(jié)構(gòu)和命名有機(jī)物的構(gòu)造、構(gòu)型和構(gòu)像分子的對稱性和手性有機(jī)化合物的立體異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)、旋光異構(gòu)、對映異構(gòu)、非對映異構(gòu)、差向異構(gòu)的關(guān)系有機(jī)化合物的命名規(guī)則第一節(jié)、有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(structure) 分子中原子間的排列次序，原子相互間的立體位置、化學(xué)鍵的結(jié)合狀態(tài)以及分子中電子的分布狀況等各項內(nèi)容的總和。分子的性質(zhì)不僅取決于其元素組成，更取決于分子的結(jié)構(gòu)?！敖Y(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”，這是有機(jī)化學(xué)教與學(xué)的主線。構(gòu)造分子中原子間相互連接的順序叫做分子的構(gòu)造，反應(yīng)分子中原子互相連接的方式和次序的式子被稱為構(gòu)造式。構(gòu)造式能夠反應(yīng)構(gòu)造異構(gòu)體構(gòu)造式的表示方法路易斯式書寫麻煩短線式

2、較麻煩 縮簡式較為常用鍵線式較為常用2-甲基丙醇的表示方法： 1、有機(jī)化合物的異構(gòu)現(xiàn)象碳架異構(gòu)體位置異構(gòu)體官能團(tuán)異構(gòu)體互變異構(gòu)體價鍵異構(gòu)體構(gòu)型異構(gòu)體構(gòu)象異構(gòu)體幾何異構(gòu)體旋光異構(gòu)體交叉式構(gòu)象重疊式構(gòu)象構(gòu)造異構(gòu)體 同分異構(gòu)體（結(jié)構(gòu)異構(gòu)體）立體異構(gòu)體電子互變異構(gòu)體 分子式相同, 結(jié)構(gòu)不同的化合物稱為同分異構(gòu)體, 也叫結(jié)構(gòu)異構(gòu)體。 第二節(jié)、有機(jī)化合物的異構(gòu) 碳架異構(gòu)體：因碳架不同而引起的異構(gòu)體。 位置異構(gòu)體：由于官能團(tuán)在碳鏈或碳環(huán)上的位置不同而產(chǎn)生的異構(gòu)體。 官能團(tuán)異構(gòu)體：由于分子中官能團(tuán)不同而產(chǎn)生的異構(gòu)體。 構(gòu)造異構(gòu)體：因分子中原子的連結(jié)次序不同或者鍵合性質(zhì) 不同而引起的異構(gòu)體。 互變異構(gòu)體: 因分

3、子中某一原子在兩個位置迅速移動而產(chǎn)生的官能團(tuán)異構(gòu)體。價鍵異構(gòu)體：因分子中某些價鍵的分布發(fā)生了改變，與此同時也改變了分子的幾何形狀，從而引起的異構(gòu)體 構(gòu)造簡式并非萬能，有些異構(gòu)體如立體異構(gòu)，就無法表示。因此必需有更加精確的表示方法大黃蜂第三節(jié)、立體異構(gòu)立體化學(xué)：研究有機(jī)物分子的三度空間結(jié)構(gòu)即立體結(jié)構(gòu)及其對化合物物理性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)的影響。立體異構(gòu)：分子組成與構(gòu)造相同，但原子在空間的排列方式不同的化合物稱為立體異構(gòu)。旋光性是識別對映異構(gòu)體的最重要的方法（1）旋光性及比旋光度 光是一種電磁波，光波的振動方向與光的前進(jìn)方向垂直。 如果讓光通過一個象柵欄一樣的 Nicol 棱鏡 (起偏鏡)就不是所有方向的

4、光都能通過，而只有與棱鏡晶軸方向平行的光才能通過。這樣，透過棱晶的光就只能在一個方向上振動，象這種只在一個平面振動的光，稱為平面偏振光，簡稱偏振光或偏光。那么，偏振光能否透過第二個Nicol 棱鏡 (檢偏鏡) 取 決于兩個棱鏡的晶軸是否平行，平行則可透過；否則不能通過。如果在兩個棱鏡之間放一個盛液管，里面裝入兩種不同的物質(zhì)。結(jié)論： 物質(zhì)有兩類：（1）旋光性物質(zhì)能使偏振光振動面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)， 叫做旋光性；具有旋光性的物質(zhì)，叫做旋光性物質(zhì)。 （2）非旋光性物質(zhì)不具有旋光性的物質(zhì)，叫做 非旋光性物質(zhì)。旋光性物質(zhì)使偏振光旋轉(zhuǎn)的角度，稱為旋光度，以“”表示。旋光儀(polarimeter) 但旋光度“”不

5、是一個常量，它受溫度、光源、濃度、管長等許多因素的影響，為了便于比較，就要使其成為一個常量，故用比旋光度來表示：式中： 為旋光儀測得試樣的旋光度C為試樣的質(zhì)量濃度，單位 g/mL;若試樣為純液體則為密度。 l 為盛液管的長度，單位 dm 。 t 測樣時的溫度。 為旋光儀使用的光源的波長（通常用鈉光，以D表示。）tD 旋光性-能旋轉(zhuǎn)偏正光的振動方向的性質(zhì)叫旋光性 旋光性物質(zhì)(或叫光活性物質(zhì))-具有旋光性的物質(zhì). 右旋物質(zhì)-能使偏正光的振動方向向右旋的物質(zhì).通常用 “d” 或 “+” 表示右旋. 左旋物質(zhì)-能使偏正光的振動方向向左旋的物質(zhì).通常用 “ ” 或 “-” 表示左旋. 旋光度- 偏正光振

6、動方向的旋轉(zhuǎn)角度.用“”表示.對映體是一對相互對映的手性分子,它們都有旋光性,兩者的旋光方向相反,但旋光能力是相同的.旋光性的表示方法:在有機(jī)化學(xué)中,凡是手性分子都具有旋光性(有些手性分子旋光度很小);而非手性分子則沒有旋光性.0.5克膽甾醇溶于20ml氯仿中，裝入1分米長的測量管中，得旋光度為-0.76度，（1）求比旋光度。（2）將溶質(zhì)增加到1克，（3）增加溶液20ml，（4）測量管增加一倍如何確定一個+60的右旋體不是-300的左旋體？將濃度或者長度減半-30.4，-0.38，-1.52，-0.38（2）外消旋體和內(nèi)消旋體1. 外消旋體（dl）:等量對映體相互混合而得到的非光活性的混合物稱

7、之。外消旋體與對映體之間差別：外消旋體無光活性，對映體則有。(S)-(+)-乳酸 (R)-(-)-乳酸 ()-乳酸 mp 53oC mp 53oC mp 18oC D=+3.82 D=-3.82 D=0 pKa=3.79(25oC) pKa=3.83(25oC) pKa=3.86(25oC)外消旋乳酸2. 內(nèi)消旋體（meso-）由于分子中含有相同手性碳原子，分子兩半部分互為鏡像而使分子內(nèi)旋光性抵消的化合物稱之。內(nèi)消旋體也無旋光性，本身為單一化合物。（一）手性和對映異構(gòu)人的左右手是不能完全重疊的，就象“實物”與“鏡像”的對映關(guān)系，互稱為對映體。手性（chiral） ：一個物體若自身與其鏡像不能重

8、疊。對映異構(gòu)現(xiàn)象：任何一個有機(jī)物的分子，若與其鏡像不能重疊，稱對映異構(gòu)現(xiàn)象。(手性分子）（3）對映異構(gòu)中的基本概念以乳酸為例：對映體分子具有相同的構(gòu)造，即他們在原子或基團(tuán)連接方式上完全相同，只是原子或 基團(tuán)在空間的排列方式不同。異構(gòu)體之間互變，必須斷裂分子中的兩個鍵。對映異構(gòu)體（enantiomers）：一個化合物的分子與其鏡像不能相互重合，稱這兩個分子為對映異構(gòu)體。C1稱為手性碳，用C* 表示實物和鏡象關(guān)系的兩個化合物互稱對映異構(gòu)體。8.1 手性和對映體生活中的對映體(1)-鏡象沙漠胡楊生活中的對映體(2) -鏡象井岡山風(fēng)景桂林風(fēng)情左右手互為鏡象（二）、手性的判斷有機(jī)分子是否有手性，與分子的

9、對稱性有關(guān)。(a) 對稱因素：對稱中心、對稱軸，對稱面。1. 對稱中心（）設(shè)想分子中有一個點，從分子中任一個原子出發(fā)，向這個點作一直線，再從此點將直線延長出去，則在與該點前一段等距離處，可遇到一同樣的原子，該點稱為分子的對稱中心。2. 對稱軸（Cn） 以設(shè)想直線為軸旋轉(zhuǎn)360。/ n，得到與原分子相同的分子，該直線稱為n重對稱軸（又稱n階對稱軸）。3. 對稱面（m）設(shè)想分子中有一平面，它可把分子分為互為鏡像的兩半，該面稱為對稱面4. 交替對稱軸（旋轉(zhuǎn)反映軸）（Sn） 設(shè)想分子中有一條直線,當(dāng)分子以此直線為軸旋轉(zhuǎn)360/n后,再用一個與此直線垂直的平面進(jìn)行反映(即作出鏡象),如果得到的鏡象與原來

10、的分子完全相同,這條直線就是交替對稱軸.() 旋轉(zhuǎn)90后得(), ()作鏡象得(), ()等于()有4重交替對稱軸的分子A: 非手性分子凡具有對稱面、對稱中心或交替對稱軸的分子.B: 手性分子既沒有對稱面,又沒有對稱中心,也沒有4重交替對稱軸的分子,都不能與其鏡象疊合,都是手性分子.C:對稱軸的有無對分子是否具有手性沒有決定作用. 在有機(jī)化學(xué)中,絕大多數(shù)非手性分子都具有對稱面或?qū)ΨQ中心,或者同時還具有4重對稱軸. 沒有對稱面或?qū)ΨQ中心,只有4重交替對稱軸的非手性分子是個別的. 對稱性與手性的關(guān)系:手性分子的一般判斷:只要一個分子既沒有對稱面,又沒有對稱中心,就可以初步判斷它是手性分子.(b)

11、手性因素分子的手性常與處于手性部分的一個或以上特定原子有關(guān)。使分子具有手性的幾何因素是手性中心和手性面。1. 手性中心（chiral center）：能引起分子具有手性的一個特定原子或分子骨架常見的手性中心有C*，P*， N*等。手性中心特點：手性中心原子各連有不同的原子或基團(tuán)。2. 手性面（chiral plane）：分子的手性由于某些基團(tuán)對分子中某一平面的不同分布而引起，此平面稱為手性面。（c） 判別手性分子的依據(jù) 至于對稱軸并不能作為分子是否具有手性的判據(jù)。B.大多數(shù)非手性分子都有對稱軸或?qū)ΨQ中心，只有交替對稱軸而無對稱面或?qū)ΨQ中心的化合物是少數(shù)。 既無對稱面也沒有對稱中心的，一般判定為

12、是手性分子 分子的手性是對映體存在的充分和必要條件。A. 有對稱面、對稱中心、交替對稱軸的分子均可與其鏡象重疊，是非手性分子；反之，為手性分子。 當(dāng)分子中只有一個C* ，分子一定有手性第四節(jié)、 含一個手性碳的化合物的對映異構(gòu)體具有鏡像與實物關(guān)系的一對旋光異構(gòu)體。 (S)-(+)-乳酸 (R)-(-)-乳酸 ()-乳酸 mp 53oC mp 53oC mp 18oC D=+3.82 D=-3.82 D=0 pKa=3.79(25oC) pKa=3.83(25oC) pKa=3.86(25oC)外消旋乳酸對映異構(gòu)體有左旋和右旋兩種異構(gòu)體，如何表示？對映異構(gòu)體的性質(zhì) 1 結(jié)構(gòu)：鏡影與實物關(guān)系。 2

13、內(nèi)能：內(nèi)能相同。 3 物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)在非手性環(huán)境中相同，在手性環(huán)境中有區(qū)別。4 旋光能力相同，旋光方向相反。（一）對映異構(gòu)體的表示方法用分子模型可清楚地表示出手性碳原子的構(gòu)型，但不方便。1. 透視式（三維結(jié)構(gòu)）2. Fischer 投影式1. 透視式（三維結(jié)構(gòu)）寫法：將手性碳表示在紙面上，用實線表示紙面上的鍵，用虛線表示伸向紙后方的鍵，用鍥形鍵表示伸向紙前方的鍵。（手勢法）如，乳酸：2. 費(fèi)歇爾（Fisher）投影式寫法：將手性碳原子所連基團(tuán)中兩個基團(tuán)處于水平面，朝向觀察者，另兩個基團(tuán)處于垂直方向，朝后，然后向紙面投影，橫前豎后。注意：一般，將碳鏈置于豎直鍵上，氧化態(tài)最高的基團(tuán)處于最上端該

14、費(fèi)歇爾式不符合以上原則，怎么辦？分子旋轉(zhuǎn)180。次序規(guī)則（1）最高優(yōu)先（4）最低原子序數(shù)高，則次序高，（同位素）（鹵素）第一原子相同，則比較第二原子（丁基）雙鍵相當(dāng)于相同原子（雙鍵，三鍵，羰基） 使用費(fèi)歇投影爾式需注意的幾個問題：（i）不能離開紙面翻轉(zhuǎn)，否則將改變原化合物構(gòu)型。（ii）在紙面上旋轉(zhuǎn)90或其奇數(shù)倍，則改變構(gòu)型；旋轉(zhuǎn)90的偶數(shù)倍，則保持原構(gòu)型。（iv）若通過奇數(shù)次調(diào)換手性碳所連基團(tuán)，則轉(zhuǎn)換為其對映體，通過偶數(shù)次調(diào)換，則保持原構(gòu)型。（iii）若固定某一基團(tuán)，而使另三個基團(tuán)按順時針或反時針方向依次調(diào)位次，將保持原構(gòu)型不變。將費(fèi)歇爾式轉(zhuǎn)換為紐曼投影式步驟：不能離開紙面翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)180。，

15、變成其對映體。在紙面上轉(zhuǎn)動90。, 270 。，變成其對映體。在紙面上轉(zhuǎn)動180。構(gòu)型不變。保持1個基團(tuán)固定，而把其它三個基團(tuán)順時針或逆時針地調(diào)換位置，構(gòu)型不變。 任意兩個基團(tuán)調(diào)換偶數(shù)次，構(gòu)型不變。6. 任意兩個基團(tuán)調(diào)換奇數(shù)次，構(gòu)型改變?？偨Y(jié): Fischer投影式的轉(zhuǎn)換規(guī)則基團(tuán)連接在手性原子上（二）對映異構(gòu)體構(gòu)型的命名菲舍爾投影式、鍥形式看不出左、右旋；旋光儀可測，但不能判斷構(gòu)型。甘油醛 現(xiàn)指定（）為右旋甘油醛的構(gòu)型(D)（）則為左旋甘油醛的構(gòu)型。(L) 以甘油醛這種人為的構(gòu)型為標(biāo)準(zhǔn)，再確定其他化合物的相對構(gòu)型關(guān)聯(lián)比較法。 利用反應(yīng)過程中與手性碳原子直接相連的鍵不發(fā)生斷裂，以保證手性碳原子在

16、構(gòu)型不發(fā)生變化。D、L與 “+、-” 沒有必然的聯(lián)系右旋甘油醛左旋乳酸指定右旋的甘油醛為此構(gòu)型。得出此相對構(gòu)型的乳酸為左旋（測）D-D-例： 兩種甘油醛的絕對構(gòu)型：右旋酒石酸銣鈉的絕對構(gòu)型：（1）關(guān)聯(lián)比較法得出此構(gòu)型，測得結(jié)果為右旋。（2）X光衍射直接確定右旋酒石酸銣鈉與此推出的構(gòu)型一致。（3）所以人為指定的甘油醛的構(gòu)型也是其絕對構(gòu)型。以此為標(biāo)準(zhǔn)確定的其它相對構(gòu)型也是絕對構(gòu)型。注意：從構(gòu)型上不能判定物質(zhì)是否是左右旋；本節(jié)內(nèi)容只表明左右旋某物質(zhì)是什么形式的構(gòu)型（分子中各原子或基團(tuán)在空間的排列方式）。構(gòu)造相同，構(gòu)型不同的異構(gòu)體在命名時，有必要對它們的構(gòu)型給以一定的標(biāo)記。 如乳酸：CH3CHOHCO

17、OH 有兩種構(gòu)型。 構(gòu)型的標(biāo)記方法有兩種： （以甘油醛為對照標(biāo)準(zhǔn)）： 右旋甘油醛的構(gòu)型定為D型，左旋甘油醛的構(gòu)型定為L型。凡通過實驗證明其構(gòu)型與D-相同的化合物，都叫D型，在命名時標(biāo)以“D”。而構(gòu)型與L-甘油醛相同的，都叫L型，在命名時標(biāo)以“L”。 例：左旋乳酸：D-(-)-乳酸; 右旋乳酸: L-(+)-乳酸構(gòu)型的標(biāo)記（1）過去常用DL法 D、L只表示構(gòu)型，而不表示旋光方向。 旋光方向以“+”(右旋)、“-”(左旋)表示。（2）R、S命名法：R、S命名法是根據(jù)手性碳所連四個基團(tuán)在空間的排列次序來標(biāo)記的。R、S構(gòu)型法規(guī)則：把C*四個基團(tuán)中最小的放于離觀測者最遠(yuǎn)的位置，來觀察其他三個基團(tuán)的順序，

18、若按順序規(guī)則，三者的排列從最優(yōu)基團(tuán)到次優(yōu)基團(tuán)，到最小基團(tuán)，若為順時針，則其構(gòu)型用R表示；反之，用S表示。例如：例如： R-S標(biāo)記法RS順時針反時針基團(tuán)次序為：abcd例1例2若最小基團(tuán)不在最遠(yuǎn)處，可通過基團(tuán)對調(diào)偶次數(shù)的方法，將其調(diào)換到所需位置。例3.例4. 費(fèi)歇爾投影式：若次序最小的基團(tuán)在豎鍵上，可直接將其它三個基團(tuán)在平面內(nèi)按大小順序確定其構(gòu)型。若最小基團(tuán)在橫鍵上，怎么辦？（1）先將次序排在最后的基團(tuán)d放在一個豎立的（即指向后方的）鍵上。然后依次輪看a、b、c。（2）如果是順時針方向輪轉(zhuǎn)的，則該投影式代表的構(gòu)型為R型；如果是逆時針方向輪轉(zhuǎn)的，則為S型。c 菲舍爾投影式中R-S標(biāo)記法：基團(tuán)次序為

19、：abcd最小的基團(tuán)d放在豎鍵上.順時針逆時針(一) 若標(biāo)記分子的菲舍爾投影式中的d是在豎鍵上順時針方向輪轉(zhuǎn)的，則該投影式代表的構(gòu)型為S型；如果是逆時針方向輪轉(zhuǎn)的，則為R型?；鶊F(tuán)次序為：abcd(二) 若標(biāo)記分子的菲舍爾投影式中的d是在橫鍵上最小的基團(tuán)d放在豎鍵上.最小的基團(tuán)d放在橫鍵上.順時針逆時針分子中有多個手性碳原子的化合物,命名時可用R-S標(biāo)記法將每個手性碳原子的構(gòu)型一一標(biāo)出。例如：C-2所連接的四個基團(tuán)的次序: OH CHOHCH2CH3 CH3 HC-3所連接的四個基團(tuán)的次序: OH CHOHCH3 CH2CH3 HRS(2S, 3R) - 2, 3 - 戊二醇命名：將手性碳原子的

20、位次連同構(gòu)型寫在括號里：注意:R和S是手性碳原子的構(gòu)型根據(jù)所連基團(tuán)的排列順序所作的標(biāo)記.在一個化學(xué)反應(yīng)中,如果手性碳原子構(gòu)型保持不變,產(chǎn)物的構(gòu)型與反應(yīng)物的相同,但它的R或S標(biāo)記卻不一定與反應(yīng)物的相同.反之,如果反應(yīng)后手性碳原子的構(gòu)型發(fā)生了轉(zhuǎn)化,產(chǎn)物構(gòu)型的R或S標(biāo)記也不一定與反應(yīng)物的不同.因為經(jīng)過化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)物的手性碳原子上所連接的基團(tuán)與反應(yīng)物的不樣了,產(chǎn)物和反應(yīng)物的相應(yīng)基團(tuán)的排列順序可能相同,也可能不同。產(chǎn)物構(gòu)型的R或S標(biāo)記,決定于它本身四個基團(tuán)的排列順序,與反應(yīng)時構(gòu)型是否保持不變無關(guān)。例如：RS含有一個手性碳原子的化合物有一對對映體。分子中若有多個手性碳原子，立體異構(gòu)的數(shù)目就要多些：若含有n

21、個手性碳原子的化合物，最多可以有2n種立體異構(gòu)。有些分子的立體異構(gòu)數(shù)目少于 2n這個最大數(shù)。第五節(jié)、含兩個手性碳原子的化合物例:2-羥基-3-氯丁二酸HOOC-CH-CH-COOH的立體異構(gòu) OH Cl* 這四種異構(gòu)體中(I)和(II)是對映體;(III)和(IV)是對映體. (I)和(II)等量混合物是外消旋體；(III)和(IV)等量混合物也是外消旋體。非對映體(I)和(III)或(IV)以及(II)和(III)或(IV)也是立體異構(gòu)，但它們不是互為鏡象，不是對映體，這種不對映的立體異構(gòu)體叫做非對映體.非對映體旋光度不相同,而旋光方向則可能相同,也可能不同,其它物理性質(zhì)都不相同:非對映體混

22、合在一起,可以用一般的物理方法將它們分離出來.2-羥基-3-氯丁二酸的物理性質(zhì)例:酒石酸 HOOC-CH-CH-COOH的立體異構(gòu) OH OH*這四種異構(gòu)體中(I)和(II)是對映體;(III)和(IV)是同一種物質(zhì)(它們可以相互疊合). I II III IV (2R,3R) (2S,3S) (2R,3S) (2S,3R)有些分子的立體異構(gòu)數(shù)目少于2n這個最大數(shù)(III)通過C(2)-C(3)鍵中心點的垂直線為軸旋轉(zhuǎn)180,就可以看出它可以與(IV)是疊合的:以黑點為中心在紙面上旋轉(zhuǎn)180在它的全重疊式構(gòu)象中可以找到一個對稱面。在它的對位交叉式構(gòu)象中可以找到一個對稱中心。 所以,(III)和

23、(IV)是同一種分子。 (III)既然能與其鏡象疊合，它就不是手性分子。因 此也沒有旋光性。這種物質(zhì)叫 。內(nèi)消旋體 內(nèi)消旋體與外消旋體均無旋光性，但它們的本質(zhì)不同.酒石酸之所以有內(nèi)消旋體，是由于它的兩個手性碳原子所連接基團(tuán)的構(gòu)造完全相同。當(dāng)這兩個手性碳原子的構(gòu)型相反時，它們在分子內(nèi)可以互相對映，因此，整個分子不再具有手性。含有多個手性碳原子的分子卻不一定都有手性.所以:不能說凡是含有手性碳原子的分子都是手性分子.內(nèi)消旋酒石酸(III)和有旋光性的酒石酸(I)或(II)是非對映體,它不僅沒有旋光性,并且物理性質(zhì)也相差很大：小結(jié)酒石酸的物理性質(zhì)酒石酸熔點/（）右旋（）左旋（）內(nèi)消旋 170 170

24、 146+12-120外消旋體206又如：含多個不同手性碳的化合物旋光異構(gòu)體數(shù)目為2n 個， 2n-1 對對映體。若分子中含有相同手性碳（相同是指兩個手性碳原子上所連接的基團(tuán)具有一一對應(yīng)的關(guān)系），則手性異構(gòu)體數(shù)目減少。例如：戊醛糖（2,3,4,5-四羥基戊醛）:含有三個手性碳原子的化合物最多可能有23=8種立體異構(gòu)。如果把戊醛糖的兩端氧化成羧基,就只有四種立體異構(gòu)體了： 像(III)、(IV)雖然有手性碳原子，卻非手性分子 :所以C-3這樣的不能對分子的手性起作用的手性碳原子，叫做假手性碳原子. (III)、(IV) 中C-3是手性原子（C-2和C-4所連基團(tuán)雖構(gòu)造相同，但構(gòu)型不同）。RR*？

25、 *？RS 含兩個手性碳的分子，若在Fischer投影式中，兩個H在同一側(cè)，稱為赤式(如和)，在不同側(cè)，稱為蘇式(如和)。赤式和蘇式赤式（Erythro-），蘇式(Threo-)(2R,3R)-(-)-赤蘚糖D-赤蘚糖(i)(ii)(iii)(iv)(2S,3S)-(+)-赤蘚糖L-赤蘚糖(2S,3R)-(+)-蘇阿糖D-蘇阿糖HOCH2-CH(OH)-CH(OH)-CHO(2R,3S)-(-)-蘇阿糖S-蘇阿糖(i)(ii)對映體，(iii)(iv)對映體。(i)(iii), (i)(v), (ii)(iii), (ii)(v)為非對映體。差向異構(gòu)體兩個含多個不對稱碳原子的異構(gòu)體，如果，只有

26、一個不對稱碳原子的構(gòu)型不同，則這兩個旋光異構(gòu)體稱為差向異構(gòu)體。如果構(gòu)型不同的不對稱碳原子在鏈端，稱為端基差向異構(gòu)體。其它情況，分別根據(jù)C原子的位置編號稱為Cn差向異構(gòu)體。()阿拉伯糖()來蘇糖()木糖()核糖(i)和(iii),(ii)和(iv)是 C2差向異構(gòu)體。(i)和(vii),(ii)和(viii)是C3差向異構(gòu)體。(i)和(vi),(ii)和(v)是C4差向異構(gòu)體。構(gòu)型異構(gòu)、旋光異構(gòu)、對映異構(gòu)、非對映異構(gòu)、差向異構(gòu)的關(guān)系1：構(gòu)型異構(gòu)2：旋光異構(gòu)3：對映異構(gòu)4：非對映異構(gòu)5：差向異構(gòu)異構(gòu)體的判定分子式相同的分子是否能互相疊合異構(gòu)體分子中原子互相連接的方式和次序是否相同是否互為鏡像且不能

27、疊合構(gòu)造異構(gòu)體非對映異構(gòu)體相同的分子立體異構(gòu)體對映體否否否是是是 外消旋體是由一對對映體等量混合而成，對映體除旋光方向外，其它物理性質(zhì)均相同。 用一般的物理方法（分餾、分步結(jié)晶等）不能把一對對映體分離開來。必須用特殊方法。 拆分將外消旋體分離成旋光體的過程叫“拆分”。拆分的方法一般有以下幾種：（1） 利用外消旋體中對映體的結(jié)晶形態(tài)上的差異，借肉眼直接辨認(rèn)，或通過放大鏡進(jìn)行辨認(rèn)，而把兩種結(jié)晶體挑撿分開。(目前很少用)（2） 利用某些微生物或它們所產(chǎn)生的酶，對對映體中的一種異構(gòu)體有選擇的分解作用。外消旋體的拆分機(jī)械拆分法：微生物拆分法：（3） 用某種旋光性物質(zhì)作為吸附劑，使之選擇性地吸附外消旋體中

28、的一種異構(gòu)體（形成兩個非對映的吸附物）。（4） （晶種結(jié)晶法）：在外消旋體的過飽和溶液中，加入一定量的一種旋光體的純晶體作為晶種，于是溶液中該旋光體含量多，在晶種的誘導(dǎo)下優(yōu)先結(jié)晶析出。（5） 將外消旋體與旋光性物質(zhì)作用，得到非對映體的混合物，根據(jù)非對映體不同的物理性質(zhì)，用一般的分離方法將它們分離。如酸：選擇吸附拆分法：誘導(dǎo)結(jié)晶拆分法化學(xué)拆分法： 對于酸，拆分步驟可用下列通式表示： 拆分酸時，常用的旋光性堿主要是生物堿，如：（-）-奎寧、（-）-馬錢子堿、（-）-番木鱉堿； 拆分堿時，常用的旋光性酸是酒石酸、樟腦-磺酸等。* 對非酸非堿的外消旋體，可以設(shè)法在分子中引入酸性基團(tuán)，然后按拆分酸的方法拆分；也可以選適當(dāng)?shù)男庑晕镔|(zhì)與外消旋體作用而生成非對映體的混合物，然后分離。例如：拆分醇時（方法1）先使醇與丁二酸酐或鄰苯二甲酸酐作用生成酸性酯： 然后再將這種含有羧基的酯與旋光性堿作用生成非對映體后分離。（方法2）：或者使醇與如下的旋光性酰氯作用，形成非對映體的酯的混合物，然后分離： 拆分醛、酮時，可使醛、酮與如下的旋光性的肼作用，然后分離：(-)現(xiàn)在色譜拆分，非?？欤庑缘奈镔|(zhì)填柱。手性合成通過化學(xué)反應(yīng),可以在非手性分子中形成手性碳原子:例1: 烷烴氯化這個反應(yīng)的產(chǎn)物并不具有旋光性。外