有機化學后習題答案立體化學

有機化學后習題答案立體化學第1頁/共59頁習題與解答第七章:立體化學第2頁/共59頁（1）

兩環(huán)垂直相交當分子2、2，、6、6，—位分別連接的基團不同時，分子無對稱面具有旋光性。問題7－13解釋：第3頁/共59頁（2）兩環(huán)垂直相交，兩端基團所在的σ-鍵平面相互垂直分子中無對稱面和對稱中心分子有旋光性。第4頁/共59頁兩環(huán)共平面，兩端的σ-鍵平面共平面，分子具有對稱面，無旋光性。紙平面就是分子的對稱面第5頁/共59頁兩端σ-鍵平面相互垂直，所帶基團不同有旋光性。兩端σ-鍵平面相互垂直，所帶基團不同有旋光性第6頁/共59頁（6）、三個環(huán)相互垂直，分子結構對稱，分子具有對稱面無旋光性。第7頁/共59頁第8頁/共59頁1.區(qū)別下列各組概念并舉例說明。

(1).手性和手性碳。

手性：實物和鏡象不能重合的現(xiàn)象稱為手性,它如同人的左右手，互為鏡象，但不能重合。手性碳：連接四個不同原子或基團的碳原子稱為手性碳。用“*”標記。(2).旋光度和比旋光度。

旋光度：是由旋光物質的分子引起的，與分子的多少有關，因此旋光儀測定的旋光度α大小與盛液管的長度、溶液的濃度有關。比旋光度：排除了各種影響因素后，具有可比性的物質的旋光度。第9頁/共59頁λ：光源的波長t：測定溫度[α]：比旋光度α：旋光度c：溶液的濃度l：盛液管的長度（dm）

(3).對映體和非對映體。

對映體：具有實物和鏡象關系的一對立體異構體，稱為對映體。它們具有旋光性，旋光度相同，旋光方向相反。非對映體：不具有以上關系的為非對映體。例如

第10頁/共59頁

對映體

對映體

非對映體

(4).內消旋體和外消旋體。

內消旋：有手性中心，但無手性（旋光性）的化合物或（分子）叫作內消旋。因為分子中有對稱因素（對稱中心或對稱面）旋光性在分子內部相互抵消。

第11頁/共59頁外消旋體：由等量的左旋體和右旋體組成的混和物叫外消旋體。一個異構體分子產(chǎn)生的旋光被其對映分子所產(chǎn)生的大小相等方向相反的旋光所抵消。

[α]20D=-3.8°[α]20D=+3.8°

等量的乳酸對映體混合物無旋光性

第12頁/共59頁構象：具有一定構型的化合物分子，由于圍繞碳碳單鍵的旋轉而造成分子中的原子或基團在空間的不同的排列形式。構象異構體之間可通過碳碳單鍵之間的旋轉而相互轉化。(6)左旋與右旋。

對映異構體對平面偏振光的作用，使平面偏振光向右旋，稱為右旋體，用符號（+）表示，它的對映體則一定使偏振光向左旋，稱為左旋體，符號（-）表示。

(7)構造異構和立體異構。

構造異構：分子式相同，但是分子內原子排列的順序或方式不同而產(chǎn)生的異構形式叫構造異構。

構型：具有一定構造的化合物分子中的原子或基團在空間的排列狀況。(5)構型與構象。第13頁/共59頁

構造異構包括:碳鏈異構、官能團異構、位置異構和互變異構四種。立體異構：構造式相同，分子中的原子或基團在空間的排列方式不同所產(chǎn)生的異構現(xiàn)象叫立體異構.立體異構包括：順、反異構、對映異構和構象異構。2.什么是手性分子？下面哪些是手性分子，寫出它們的構型式。并用R,S標記它們的構型。

手性分子:與其鏡像不能重疊的化合物分子叫手性分子。一般來說手性分子都具有旋光性。第14頁/共59頁（1）3-溴己烷

SR第15頁/共59頁(2)3-甲基-3-氯戊烷

無手性

（3）1，3-二氯戊烷

S

R第16頁/共59頁（4）1，1-二氯環(huán)丙烷

無手性

（5）1，2-二氯環(huán)丙烷

無手性

第17頁/共59頁無手性

3.下列化合物哪些有旋光性？為什么？（1）

（6）3-氯-3-甲基戊烷（與（2）同）

（7）1-甲基-4-異丙烯基環(huán)己烷

無旋光性。分子為螺環(huán)化合物，兩個環(huán)垂直相交，紙平面就是分子的對稱面。偶數(shù)環(huán)，對角線，順反都有對稱面。環(huán)平面與紙面垂直環(huán)平面在紙平面上第18頁/共59頁（2）（3）

左邊與紙平面垂直的環(huán)平面就是分子的對稱面兩環(huán)垂直相交，既無對稱面又無對稱中心，化合物具有旋光性。無旋光性第19頁/共59頁（4）分子既無對稱面又無對稱中心，有旋光性。

第20頁/共59頁（5）由于兩個硝基的相互作用使得分子平面發(fā)生了扭曲，分子失去了對稱面而具有旋光性。

（6）有旋光性。分子無對稱面，也無對稱中心第21頁/共59頁第22頁/共59頁

（7）無旋光性，有對稱中心

（8）有對稱面（垂直紙面）

第23頁/共59頁4.命名下列化合物。

（R）-3-溴-1-戊烯

（2）

(2S,3R)–1，3-二氯-2-甲基戊烷

（1）第24頁/共59頁（3）(2S,3S)-2-氯-3-溴戊烷（4）（2S,3S,4R）-2-氯-3，4-二溴已烷

第25頁/共59頁(1S,2S,4R)-1-氯-2-甲基-4-異丙基環(huán)己烷

5.寫出下列化合物的構型式（立體表示或投影式）：（5）(1)

S)-(-)-1-苯基乙醇第26頁/共59頁（2）（R）-（-）-1，3-丁二醇

（3）（2S,3S）-（+）-2-甲基-1，2，3-丁三醇

第27頁/共59頁（4）（4S,2E）-2-氯-4-溴-2-戊烯

（5）（2R,3R,4S）-4-氯-2，3-二溴己烷

第28頁/共59頁（6）（S）-（+）-1-苯基-2-甲基丁烷

（7）（1S,3S,4R）-3-甲基-4-乙基環(huán)己醇

第29頁/共59頁6.寫出下列化合物的所有立體異構體；并用（R,S

及Z,E）標明構型。

(1)2,4-二溴戊烷

第30頁/共59頁

(2)1,2-二苯基-1-氯丙烷

第31頁/共59頁

（3）1-甲基-2-亞乙基環(huán)戊烷

第32頁/共59頁（4）

第33頁/共59頁

（5）1-氚-1-氯丁烷

7.寫出下列化合物的費歇爾投影式，并用R和S標定不對稱碳原子.

(1)

第34頁/共59頁第35頁/共59頁第36頁/共59頁第37頁/共59頁下列各對化合物哪些屬于非對映體，對映體，順反異構體，構造異構體或同一化合物。

對映體

第38頁/共59頁對映體

對映體

第39頁/共59頁書寫不規(guī)范，應為對映異構體?；轫樂串悩嬻w第40頁/共59頁非對映體

同一化合物第41頁/共59頁構造異構體9.異戊烷進行自由基氯化后，小心的分餾所得到的產(chǎn)物。（1）預計將得到多少個分子式為C5H11Cl的餾分？試寫出這些餾分化合物的構造式或構型式。（2）其中有光學活性（有旋光）的餾分嗎？（3）無旋光性的餾分是外消旋體，內消旋體，還是無手性碳原子的化合物？（4）假使有外消旋體，那么它是怎樣形成的？第42頁/共59頁(1)將得到四個餾分化合物：

解答：第43頁/共59頁第44頁/共59頁

產(chǎn)生餾分(3)的反應過程:第45頁/共59頁解答：S

(2)在下列構型式中哪些是與述化合物的構型相同？哪些是它的反映體呢？對映體

第46頁/共59頁相同

相同

相同第47頁/共59頁11.家蠅的性誘劑是一個分子式為C23H46的烴類化合物，加氫后生成C23H48;用熱而濃的KMnO4氧化時，生成

CH3(CH2)12COOH和CH3(CH2)7COOH。它和溴的加成物是一對對映體的二溴代物。試問這個性誘劑可能具有何種結構？解答可能的結構:

第48頁/共59頁12.進行下列各反應以后，通過仔細分餾或再結晶將產(chǎn)物分開，試說出在各反應中會收集到多少個餾分，畫出組成各餾分的化合物的立體化學式，并用R/S標記，再指出收集到的餾分是有旋光性的，還是無旋光性的。

（1）(R)–仲丁基氯在300℃的二氯代反應：

第49頁/共59頁第50頁/共59頁(2)外消旋仲丁基氯在300℃的二氯代反應：第51頁/共59頁第52頁/共59頁(3)外消旋1-氯-2-甲基丁烷在300℃的二氯代反應：

第53頁/共59頁第54頁/共59頁第55頁/共59頁共得6種餾分，均無旋光性。其中五種為外消旋體，一種內消旋體。第56頁/共59頁(4)溴與（S）-3