有機(jī)化合物的立體結(jié)構(gòu)

關(guān)于有機(jī)化合物的立體結(jié)構(gòu)第1頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(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(xiàng)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)體第2頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月構(gòu)造式的表示方法路易斯式書寫麻煩短線式較麻煩

縮簡(jiǎn)式較為常用鍵線式較為常用2-甲基丙醇的表示方法：第3頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第4頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(jià)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)第5頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

※碳架異構(gòu)體：因碳架不同而引起的異構(gòu)體?！恢卯悩?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。第6頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月※互變異構(gòu)體:因分子中某一原子在兩個(gè)位置迅速移動(dòng)而產(chǎn)生的官能團(tuán)異構(gòu)體?！鶅r(jià)鍵異構(gòu)體：因分子中某些價(jià)鍵的分布發(fā)生了改變，與此同時(shí)也改變了分子的幾何形狀，從而引起的異構(gòu)體構(gòu)造簡(jiǎn)式并非萬(wàn)能，有些異構(gòu)體如立體異構(gòu)，就無(wú)法表示。因此必需有更加精確的表示方法第7頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月大黃蜂第8頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(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(duì)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(shí)別對(duì)映異構(gòu)體的最重要的方法第9頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）旋光性及比旋光度光是一種電磁波，光波的振動(dòng)方向與光的前進(jìn)方向垂直。

如果讓光通過(guò)一個(gè)象柵欄一樣的Nicol棱鏡(起偏鏡)就不是所有方向的光都能通過(guò)，而只有與棱鏡晶軸方向平行的光才能通過(guò)。這樣，透過(guò)棱晶的光就只能在一個(gè)方向上振動(dòng)，象這種只在一個(gè)平面振動(dòng)的光，稱為平面偏振光，簡(jiǎn)稱偏振光或偏光。第10頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月那么，偏振光能否透過(guò)第二個(gè)Nicol棱鏡(檢偏鏡)取決于兩個(gè)棱鏡的晶軸是否平行，平行則可透過(guò)；否則不能通過(guò)。如果在兩個(gè)棱鏡之間放一個(gè)盛液管，里面裝入兩種不同的物質(zhì)。第11頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)論：物質(zhì)有兩類：（1）旋光性物質(zhì)——能使偏振光振動(dòng)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“α”表示。第12頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月旋光儀(polarimeter)第13頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

但旋光度“α”不是一個(gè)常量，它受溫度、光源、濃度、管長(zhǎng)等許多因素的影響，為了便于比較，就要使其成為一個(gè)常量，故用比旋光度[α]來(lái)表示：式中：α

為旋光儀測(cè)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(zhǎng)度，單位

dm。

t測(cè)樣時(shí)的溫度。

λ為旋光儀使用的光源的波長(zhǎng)（通常用鈉光，以D表示。）[]tD第14頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

旋光性--能旋轉(zhuǎn)偏正光的振動(dòng)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(dòng)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(dòng)方向向左旋的物質(zhì).通常用“”或“-”表示左旋.

旋光度--偏正光振動(dòng)方向的旋轉(zhuǎn)角度.用“”表示.對(duì)映體是一對(duì)相互對(duì)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(méi)有旋光性.第15頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月0.5克膽甾醇溶于20ml氯仿中，裝入1分米長(zhǎng)的測(cè)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(cè)量管增加一倍

如何確定一個(gè)+60的右旋體不是-300的左旋體？將濃度或者長(zhǎng)度減半-30.4，-0.38，--1.52，--0.38第16頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）外消旋體和內(nèi)消旋體1.外消旋體（dl）:等量對(duì)映體相互混合而得到的非光活性的混合物稱之。外消旋體與對(duì)映體之間差別：外消旋體無(wú)光活性，對(duì)映體則有。(S)-(+)-乳酸(R)-(-)-乳酸()-乳酸

mp53oCmp53oCmp18oC[]D=+3.82[]D=-3.82[]D=0pKa=3.79(25oC)pKa=3.83(25oC)pKa=3.86(25oC)外消旋乳酸第17頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(wú)旋光性，本身為單一化合物。第18頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）手性和對(duì)映異構(gòu)人的左右手是不能完全重疊的，就象“實(shí)物”與“鏡像”的對(duì)映關(guān)系，互稱為對(duì)映體。手性（chiral）

：一個(gè)物體若自身與其鏡像不能重疊。對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象：任何一個(gè)有機(jī)物的分子，若與其鏡像不能重疊，稱對(duì)映異構(gòu)現(xiàn)象。(手性分子）（3）對(duì)映異構(gòu)中的基本概念第19頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月以乳酸為例：對(duì)映體分子具有相同的構(gòu)造，即他們?cè)谠踊蚧鶊F(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(gè)鍵。對(duì)映異構(gòu)體（enantiomers）：一個(gè)化合物的分子與其鏡像不能相互重合，稱這兩個(gè)分子為對(duì)映異構(gòu)體。C1稱為手性碳，用C*表示實(shí)物和鏡象關(guān)系的兩個(gè)化合物互稱對(duì)映異構(gòu)體。第20頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.1手性和對(duì)映體生活中的對(duì)映體(1)-鏡象沙漠胡楊第21頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月生活中的對(duì)映體(2)-鏡象井岡山風(fēng)景桂林風(fēng)情左右手互為鏡象第22頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）、手性的判斷有機(jī)分子是否有手性，與分子的對(duì)稱性有關(guān)。(a)對(duì)稱因素：對(duì)稱中心、對(duì)稱軸，對(duì)稱面。1.對(duì)稱中心（σ）設(shè)想分子中有一個(gè)點(diǎn)，從分子中任一個(gè)原子出發(fā)，向這個(gè)點(diǎn)作一直線，再?gòu)拇它c(diǎn)將直線延長(zhǎng)出去，則在與該點(diǎn)前一段等距離處，可遇到一同樣的原子，該點(diǎn)稱為分子的對(duì)稱中心。第23頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.對(duì)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(duì)稱軸（又稱n階對(duì)稱軸）。3.對(duì)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(duì)稱面第24頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.交替對(duì)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)360o/n后,再用一個(gè)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(lái)的分子完全相同,這條直線就是交替對(duì)稱軸.(Ⅰ)旋轉(zhuǎn)90o后得(Ⅱ),(Ⅱ)作鏡象得(Ⅲ),(Ⅲ)等于(Ⅰ)有4重交替對(duì)稱軸的分子第25頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月A:非手性分子——凡具有對(duì)稱面、對(duì)稱中心或交替對(duì)稱軸的分子.B:手性分子——既沒(méi)有對(duì)稱面,又沒(méi)有對(duì)稱中心,也沒(méi)有4重交替對(duì)稱軸的分子,都不能與其鏡象疊合,都是手性分子.C:對(duì)稱軸的有無(wú)對(duì)分子是否具有手性沒(méi)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(duì)稱面或?qū)ΨQ中心,或者同時(shí)還具有4重對(duì)稱軸.

沒(méi)有對(duì)稱面或?qū)ΨQ中心,只有4重交替對(duì)稱軸的非手性分子是個(gè)別的.

對(duì)稱性與手性的關(guān)系:手性分子的一般判斷:只要一個(gè)分子既沒(méi)有對(duì)稱面,又沒(méi)有對(duì)稱中心,就可以初步判斷它是手性分子.第26頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(b)手性因素分子的手性常與處于手性部分的一個(gè)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（chiralcenter）：能引起分子具有手性的一個(gè)特定原子或分子骨架常見(jiàn)的手性中心有C*，P*，N*等。手性中心特點(diǎn)：手性中心原子各連有不同的原子或基團(tuán)。第27頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.手性面（chiralplane）：分子的手性由于某些基團(tuán)對(duì)分子中某一平面的不同分布而引起，此平面稱為手性面。第28頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（c）判別手性分子的依據(jù)

至于對(duì)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(duì)稱軸或?qū)ΨQ中心，只有交替對(duì)稱軸而無(wú)對(duì)稱面或?qū)ΨQ中心的化合物是少數(shù)。

∴既無(wú)對(duì)稱面也沒(méi)有對(duì)稱中心的，一般判定為是手性分子

分子的手性是對(duì)映體存在的充分和必要條件。A.有對(duì)稱面、對(duì)稱中心、交替對(duì)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(gè)C*，分子一定有手性第29頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)、含一個(gè)手性碳的化合物的對(duì)映異構(gòu)體具有鏡像與實(shí)物關(guān)系的一對(duì)旋光異構(gòu)體。

(S)-(+)-乳酸(R)-(-)-乳酸()-乳酸

mp53oCmp53oCmp18oC[]D=+3.82[]D=-3.82[]D=0pKa=3.79(25oC)pKa=3.83(25oC)pKa=3.86(25oC)外消旋乳酸第30頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)映異構(gòu)體有左旋和右旋兩種異構(gòu)體，如何表示？對(duì)映異構(gòu)體的性質(zhì)1結(jié)構(gòu)：鏡影與實(shí)物關(guān)系。2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。第31頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）對(duì)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投影式第32頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.透視式（三維結(jié)構(gòu)）寫法：將手性碳表示在紙面上，用實(shí)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(shì)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(gè)基團(tuán)處于水平面，朝向觀察者，另兩個(gè)基團(tuán)處于垂直方向，朝后，然后向紙面投影，橫前豎后。第33頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月注意：一般，將碳鏈置于豎直鍵上，氧化態(tài)最高的基團(tuán)處于最上端該費(fèi)歇爾式不符合以上原則，怎么辦？分子旋轉(zhuǎn)180°。第34頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月次序規(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）第35頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月※使用費(fèi)歇投影爾式需注意的幾個(gè)問(wèn)題：（i）不能離開(kāi)紙面翻轉(zhuǎn)，否則將改變?cè)衔飿?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。第36頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（iv）若通過(guò)奇數(shù)次調(diào)換手性碳所連基團(tuán)，則轉(zhuǎn)換為其對(duì)映體，通過(guò)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(gè)基團(tuán)按順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较蛞来握{(diào)位次，將保持原構(gòu)型不變。第37頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月將費(fèi)歇爾式轉(zhuǎn)換為紐曼投影式步驟：第38頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月不能離開(kāi)紙面翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)180。，變成其對(duì)映體。在紙面上轉(zhuǎn)動(dòng)90。,270。，變成其對(duì)映體。在紙面上轉(zhuǎn)動(dòng)180。構(gòu)型不變。保持1個(gè)基團(tuán)固定，而把其它三個(gè)基團(tuán)順時(shí)針或逆時(shí)針地調(diào)換位置，構(gòu)型不變。任意兩個(gè)基團(tuán)調(diào)換偶數(shù)次，構(gòu)型不變。6.任意兩個(gè)基團(tuán)調(diào)換奇數(shù)次，構(gòu)型改變。總結(jié):Fischer投影式的轉(zhuǎn)換規(guī)則基團(tuán)連接在手性原子上第39頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）對(duì)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(cè)，但不能判斷構(gòu)型。甘油醛

現(xiàn)指定（Ⅰ）為右旋甘油醛的構(gòu)型(D)（Ⅱ）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(duì)構(gòu)型——關(guān)聯(lián)比較法。利用反應(yīng)過(guò)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構(gòu)型不發(fā)生變化。第40頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月D、L與“+、-”沒(méi)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(duì)構(gòu)型的乳酸為左旋（測(cè)）D-D-例：第41頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

兩種甘油醛的絕對(duì)構(gòu)型：—右旋酒石酸銣鈉的絕對(duì)構(gòu)型：（1）關(guān)聯(lián)比較法得出此構(gòu)型，測(cè)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(duì)構(gòu)型。以此為標(biāo)準(zhǔn)確定的其它相對(duì)構(gòu)型也是絕對(duì)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）。第42頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月構(gòu)造相同，構(gòu)型不同的異構(gòu)體在命名時(shí)，有必要對(duì)它們的構(gòu)型給以一定的標(biāo)記。如乳酸：CH3CHOHCOOH有兩種構(gòu)型。構(gòu)型的標(biāo)記方法有兩種：（以甘油醛為對(duì)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(zhǎng)型。凡通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明其構(gòu)型與D-相同的化合物，都叫D型，在命名時(shí)標(biāo)以“D”。而構(gòu)型與L-甘油醛相同的，都叫L型，在命名時(shí)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(guò)去常用D—L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。第43頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）R、S命名法：R、S命名法是根據(jù)手性碳所連四個(gè)基團(tuán)在空間的排列次序來(lái)標(biāo)記的。R、S構(gòu)型法規(guī)則：把C*四個(gè)基團(tuán)中最小的放于離觀測(cè)者最遠(yuǎn)的位置，來(lái)觀察其他三個(gè)基團(tuán)的順序，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(shí)針，則其構(gòu)型用R表示；反之，用S表示。例如：第44頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例如：R-S標(biāo)記法RS順時(shí)針?lè)磿r(shí)針基團(tuán)次序?yàn)椋篴>b>c>d第45頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例1例2若最小基團(tuán)不在最遠(yuǎn)處，可通過(guò)基團(tuán)對(duì)調(diào)偶次數(shù)的方法，將其調(diào)換到所需位置。第46頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例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(gè)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？第47頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）先將次序排在最后的基團(tuán)d放在一個(gè)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(shí)針?lè)较蜉嗈D(zhuǎn)的，則該投影式代表的構(gòu)型為R型；如果是逆時(shí)針?lè)较蜉嗈D(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?yàn)椋篴>b>c>d最小的基團(tuán)d放在豎鍵上.順時(shí)針逆時(shí)針(一)若標(biāo)記分子的菲舍爾投影式中的d是在豎鍵上第48頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月—順時(shí)針?lè)较蜉嗈D(zhuǎn)的，則該投影式代表的構(gòu)型為S型；如果是逆時(shí)針?lè)较蜉嗈D(zhuǎn)的，則為R型?；鶊F(tuán)次序?yàn)椋篴>b>c>d(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(shí)針逆時(shí)針第49頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月分子中有多個(gè)手性碳原子的化合物,命名時(shí)可用R-S標(biāo)記法將每個(gè)手性碳原子的構(gòu)型一一標(biāo)出。例如：C-2所連接的四個(gè)基團(tuán)的次序:OH>CHOHCH2CH3>CH3>HC-3所連接的四個(gè)基團(tuán)的次序:OH>CHOHCH3>CH2CH3>HRS第50頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2S,3R)-2,3-戊二醇命名：—將手性碳原子的位次連同構(gòu)型寫在括號(hào)里：第51頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月注意: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(gè)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?yàn)榻?jīng)過(guò)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(gè)基團(tuán)的排列順序,與反應(yīng)時(shí)構(gòu)型是否保持不變無(wú)關(guān)。第52頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例如：RS第53頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月含有一個(gè)手性碳原子的化合物有一對(duì)對(duì)映體。分子中若有多個(gè)手性碳原子，立體異構(gòu)的數(shù)目就要多些：若含有n個(gè)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(gè)最大數(shù)。第五節(jié)、含兩個(gè)手性碳原子的化合物第54頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例:2-羥基-3-氯丁二酸HOOC-CH-CH-COOH的立體異構(gòu)

OHCl**

這四種異構(gòu)體中(I)和(II)是對(duì)映體;(III)和(IV)是對(duì)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。第55頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月非對(duì)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(duì)映體，這種不對(duì)映的立體異構(gòu)體叫做非對(duì)映體.非對(duì)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(duì)映體混合在一起,可以用一般的物理方法將它們分離出來(lái).2-羥基-3-氯丁二酸的物理性質(zhì)第56頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例:酒石酸HOOC-CH-CH-COOH的立體異構(gòu)

OHOH**這四種異構(gòu)體中(I)和(II)是對(duì)映體;(III)和(IV)是同一種物質(zhì)(它們可以相互疊合).

IIIIIIIV

(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(gè)最大數(shù)第57頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(III)通過(guò)C(2)-C(3)鍵中心點(diǎn)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(diǎn)為中心在紙面上旋轉(zhuǎn)180°第58頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在它的全重疊式構(gòu)象中可以找到一個(gè)對(duì)稱面。在它的對(duì)位交叉式構(gòu)象中可以找到一個(gè)對(duì)稱中心。

所以,(III)和(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(méi)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(wú)旋光性，但它們的本質(zhì)不同.第59頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月酒石酸之所以有內(nèi)消旋體，是由于它的兩個(gè)手性碳原子所連接基團(tuán)的構(gòu)造完全相同。當(dāng)這兩個(gè)手性碳原子的構(gòu)型相反時(shí)，它們?cè)诜肿觾?nèi)可以互相對(duì)映，因此，整個(gè)分子不再具有手性。含有多個(gè)手性碳原子的分子卻不一定都有手性.所以:不能說(shuō)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(duì)映體,它不僅沒(méi)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(diǎn)/℃[α]（Ⅰ）右旋（Ⅱ）左旋（Ⅲ）內(nèi)消旋170170146+12°-12°0°外消旋體206第60頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月又如：含多個(gè)不同手性碳的化合物旋光異構(gòu)體數(shù)目為2n

個(gè)，2n-1

對(duì)對(duì)映體。若分子中含有相同手性碳（相同是指兩個(gè)手性碳原子上所連接的基團(tuán)具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系），則手性異構(gòu)體數(shù)目減少。第61頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例如：戊醛糖（2,3,4,5-四羥基戊醛）:含有三個(gè)手性碳原子的化合物最多可能有23=8種立體異構(gòu)。第62頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(duì)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*？*？RS第63頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

含兩個(gè)手性碳的分子，若在Fischer投影式中，兩個(gè)H在同一側(cè)，稱為赤式(如Ⅰ和Ⅱ)，在不同側(cè)，稱為蘇式(如Ⅲ和Ⅳ)。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(duì)映體，(iii)(iv)對(duì)映體。(i)(iii),(i)(v),(ii)(iii),(ii)(v)為非對(duì)映體。第64頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月差向異構(gòu)體兩個(gè)含多個(gè)不對(duì)稱碳原子的異構(gòu)體，如果，只有一個(gè)不對(duì)稱碳原子的構(gòu)型不同，則這兩個(gè)旋光異構(gòu)體稱為差向異構(gòu)體。如果構(gòu)型不同的不對(duì)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(hào)稱為Cn差向異構(gòu)體。第65頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月()阿拉伯糖()來(lái)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。第66頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月構(gòu)型異構(gòu)、旋光異構(gòu)、對(duì)映異構(gòu)、非對(duì)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(duì)映異構(gòu)4：非對(duì)映異構(gòu)5：差向異構(gòu)第67頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月異構(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疊合構(gòu)造異構(gòu)體非對(duì)映異構(gòu)體相同的分子立體異構(gòu)體對(duì)映體否否否是是是第68頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

外消旋體是由一對(duì)對(duì)映體等量混合而成，對(duì)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(duì)對(duì)映體分離開(kāi)來(lái)。必須用特殊方法。拆分—將外消旋體分離成旋光體的過(guò)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(duì)映體的結(jié)晶形態(tài)上的差異，借肉眼直接辨認(rèn)，或通過(guò)放大鏡進(jìn)行辨認(rèn)，而把兩種結(jié)晶體挑撿分開(kāi)。(目前很少用)（2）利用某些微生物或它們所產(chǎn)生的酶，對(duì)對(duì)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：第69頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（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的一種異構(gòu)體（形成兩個(gè)非對(duì)映的吸附物）。（4）（晶種結(jié)晶法）：在外消旋體的過(guò)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(duì)映體的混合物，根據(jù)非對(duì)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：第70頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

對(duì)于酸，拆分步驟可用下列通式表示：

拆分酸時(shí)，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(shí)，常用的旋光性酸是酒石酸、樟腦--磺酸等。第71頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月*對(duì)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(duì)映體的混合物，然后分離。例如：拆分醇時(shí)（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(duì)映體后分離。第72頁(yè)，課件共84頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（方法2）：或者使醇與如下的旋光性酰氯作用，形成非對(duì)映體的酯的混合物，然后分離：

拆分醛、酮時(shí)，可使醛、酮與如下的旋光性的肼