第4章

對映異構Enantimerism有機化合物的異構現象碳鏈異構官能團位置異構官能團異構互變異構立體異構構型異構同分異構順反異構構造異構構造不同構象異構構造相同對映異構對映異構非對映異構1、手性：實物與鏡像不能完全重疊的現象稱為手性。（或手征性）4.1.1對映異構體和手性分子返回4.1模型：2-羥基丙酸(乳酸)4.1.1對映異構體和手性分子返回4.1從疲勞的肌肉中得到的乳酸乳糖在特種細菌作用下發(fā)酵得到的乳酸酸牛奶得到的乳酸2、手性分子：象乳酸那樣，實物與其鏡像不能完全重疊的分子稱為手性分子。非手性分子：如果與其鏡像能夠完全重疊的分子稱為非手性分子。有手性無手性4.1.1對映異構體和手性分子返回4.13、對映異構體：象乳酸分子這樣，若兩個手性分子互為實物與鏡像的關系，就稱這兩個分子為對映異構體，簡稱對映體；對映異構體之間的這種對映現象稱為對映異構現象。4.1.1對映異構體和手性分子乳酸模型返回4.11、對稱面(σ)：分子的對稱面假設在分子中有一個平面，它能夠把分子分割成互為實物與鏡像關系的兩部分，這個平面就叫做這個分子的對稱面。4.1.2手性與分子的對稱因素返回4.11、對稱面(σ)：分子的對稱面假設在分子中有一個平面，它能夠把分子分割成互為實物與鏡像關系的兩部分，這個平面就叫做這個分子的對稱面。4.1.2手性與分子的對稱因素

返回4.1設想分子中有一點，從分子的任一原子或基團出發(fā)，向該點引一直線并延長出去，在距該點等距離處，總會遇到相同的原子或基團，這個點就叫做分子的對稱中心。2、對稱中心（i）：返回4.14.1.2手性與分子的對稱因素

注意

常見的對稱因素是對稱面和對稱中心，一般說來，若分子存在對稱面或對稱中心，這樣的分子往往能與其鏡像重疊，具有對稱性，為非手性分子，反之，為手性分子。返回4.14.1.2手性與分子的對稱因素

注意：一個分子若存在對稱因素，這樣的分子往往能與其鏡像重疊，具有對稱性，為非手性分子；反之，若不存在對稱因素，則是手性分子。

可通過考察其是否存在對稱因素，判斷分子是否具有手性。分子如果只含有一個手性碳原子，它就是手性分子。整個分子具有手性是存在對映異構體的必要和充分的條件。

普通光通過尼科爾棱鏡變?yōu)槠窆馐疽鈭D

普通光Nicol棱鏡平面偏振光光的傳播方向4.1.3對映異構體的旋光性返回4.1偏振光通過非手性分子溶液時，偏振面不發(fā)生旋轉普通光Nicol棱鏡平面偏振光裝有非手性分子試樣的旋光管偏振面沒有旋轉4.1.3對映異構體的旋光性返回4.1水偏振光通過手性分子溶液時，偏振面發(fā)生旋轉Nicol棱鏡裝有手性分子試樣的旋光管普通光平面偏振光偏振面發(fā)生旋轉4.1.3對映異構體的旋光性返回4.1乳酸1、偏振光和旋光性：平面偏振光：只在一個平面上振動的光叫做平面偏振光，又稱為偏振光或偏光；偏振面：偏振光前進的方向與光振動的方向所構成的平面稱為偏振面。旋光性：物質具有能使平面偏振光的偏振面發(fā)生偏轉的性質稱旋光性。4.1.3對映異構體的旋光性返回4.1旋光儀原理觀察者檢偏鏡旋光管起偏鏡光源4.1.3對映異構體的旋光性返回4.12、旋光度和比旋光度：旋光度：比旋光度：旋光性物質使偏振光的振動面旋轉的角度稱為旋光度，用符號“α”表示。旋光性物質的一個物理常數。在一定溫度下，1mL含1g旋光物質的溶液，在1dm的盛液管中，光源波長（λ）為589nm（鈉光）時，測得的旋光度即為比旋光度。4.1.3對映異構體的旋光性返回4.1在一定溫度下，1mL含1g旋光物質的溶液，在1dm的盛液管中，光源波長（λ）為589nm（鈉光）時，測得的旋光度即為比旋光度?？捎孟铝泄接嬎悖?/p>

左旋體:能使偏振光的振動面向左(逆時針方向)旋轉的為左旋體，用（-）或（l）表示。如：乳糖在特種細菌作用下發(fā)酵得到的乳酸，是左旋乳酸，比旋光度是-3.8°。

4.1.3對映異構體的旋光性右旋體:測定旋光度時，能使偏振光的振動面向右旋轉（順時針方向）的物質，稱為右旋體，用（+）或（d）表示。

如：從疲勞的肌肉中得到的乳酸是右旋乳酸，比旋光度是+3.8°。

返回4.14.1.4對映異構體的表示方法—Fischer投影式乳酸對映體的Fischer投影式返回4.1COOHCH3OHH乳酸對映體的Fischer投影式4.1.4對映異構體的表示方法—Fischer投影式返回4.1COOHCH3OHH乳酸對映體的Fischer投影式COOHCH3HHO4.1.4對映異構體的表示方法—Fischer投影式返回4.1乳酸對映體的Fischer投影式COOHCH3HHO4.1.4對映異構體的表示方法—Fischer投影式返回4.1①主碳鏈直立，編號較小的碳原子在上方；②十字交叉點代表手性C；③豎鍵上所連的原子或基團，伸向紙平面的后方，橫鍵上所連的原子或基團伸向紙平面的前方(橫前豎后)。Fischer投影式的投影規(guī)則為返回4.14.1.4對映異構體的表示方法—Fischer投影式注意:Fischer投影式是用平面式表示三維空間的立體結構。在書寫時，必須按照其規(guī)定表示分子構型的立體結構。

Fischer投影式在紙面或脫離紙面旋轉時，構型將發(fā)生轉化。返回4.14.1.4對映異構體的表示方法—Fischer投影式幾種特殊旋轉方式：1.Fischer投影式在紙面旋轉180°或其偶數倍，構型保持。返回4.14.1.4對映異構體的表示方法—Fischer投影式2.Fischer投影式在紙面旋轉90°、270°，構型發(fā)生變化。返回4.14.1.4對映異構體的表示方法—Fischer投影式3.將Fischer投影式脫離紙面翻轉180°，構型發(fā)生變化。返回4.14.1.4對映異構體的表示方法—Fischer投影式4.取代基互換位置奇數次，構型轉變。返回4.14.1.4對映異構體的表示方法—Fischer投影式5.取代基互換位置偶數次，構型不變。返回4.14.1.4對映異構體的表示方法—Fischer投影式4.2對映異構體的標記一、D/L相對構型標記法二、R/S絕對構型標記法D-甘油醛甘油醛L-（+）-（-）-返回4.24.2對映異構體的標記一、D/L相對構型標記法一、D/L相對構型標記法以甘油醛的兩種構型為標準，人為規(guī)定（+）-甘油醛為D構型(手性碳原子上的OH處于Fischer投影式的右側);（-）-甘油醛為L構型(手性碳原子上的OH處于Fischer投影式的左側)。

D-甘油醛甘油醛L-（+）-（-）-返回4.24.2對映異構體的標記D型：凡通過化學反應與D-（+）-甘油醛相關聯的化合物，只要在變化過程中不涉及到手性碳原子構型轉化的，都屬D型。L型：凡通過化學反應與L-（-）-甘油醛相關聯的化合物，只要在變化過程中不涉及到手性碳原子構型轉化的，都屬L型。返回4.24.2對映異構體的標記D型：凡通過化學反應與D-（+）-甘油醛相關聯的化合物，只要在變化過程中不涉及到手性碳原子構型轉化的，都屬D型。L型：凡通過化學反應與L-（-）-甘油醛相關聯的化合物，只要在變化過程中不涉及到手性碳原子構型轉化的，都屬L型。D-（+）-甘油醛D-（-）-甘油酸D-（-）-乳酸返回4.24.2對映異構體的標記L-（+）-甘油醛L-（+）-甘油酸L-（+）-乳酸返回4.24.2對映異構體的標記①D、L表示構型②+、-表示旋光方向③構型與旋光方向無對映關系④一對對映體中，一個為D-型，另一個一定為L-型⑤一對對映體中，若D-型為右旋體，則L-型一定為左旋體，反之亦然。注意：返回4.24.2對映異構體的標記返回4.24.2對映異構體的標記優(yōu)先順序：a>b>c>d返回4.24.2對映異構體的標記優(yōu)先順序：a>b>c>d觀察方向返回4.24.2對映異構體的標記優(yōu)先順序：a>b>c>da>b>c，順時針，其構型為R-型返回4.24.2對映異構體的標記觀察方向二、R/S絕對構型標記法2.將最低次序的原子或基團（d）遠離觀察者，其余三個原子或基團面向觀察者，觀察三個原子或基團由大到小的順序，若由a→b→c為順時針方向旋轉的為R構型（R表示右），若由a→b→c為逆時針方向旋轉的為S構型（S表示左）。R/S標記法規(guī)則如下：1.將手性碳原子上相連的四個不同原子或基團（a，b，c，d）按次序規(guī)則從大到小排列成序（假定a＞b＞c＞d）返回4.24.2對映異構體的標記4.2對映異構體的標記返回4.24.2對映異構體的標記返回4.24.2對映異構體的標記S-甘油醛

返回4.24.2對映異構體的標記

R-甘油醛R、S構型與旋光方向無對映關系。注意：返回4.24.2對映異構體的標記4.3具有手性中心的分子一、具有一個手性中心的分子的對映異構和外消旋體二、具有兩個或兩個以上手性中心的分子的對映異構和內消旋體具有一個手性中心的分子，是手性分子，具有旋光性，存在一對對映體。一、具有一個手性中心的分子的對映異構和外消旋體一對對映體除旋光方向相反外，其它物理性質或化學性質（在非手性條件下）都相同。4.3具有手性中心的分子返回4.3一對對映體的等量混合物叫做外消旋體。4.3具有手性中心的分子返回4.3S-（+）-乳酸R-（-）-乳酸+

-乳酸乳酸的物理性質4.3具有手性中心的分子返回4.3二、具有兩個手性中心的分子的對映異構和內消旋體兩個不相同的手性碳原子兩個相同的手性碳原子4.3具有手性中心的分子返回4.31.含兩個不相同手性碳原子的化合物在分子中含有兩個不相同的手性碳原子,它有四種旋光異構體：COOH—CHOH—CHCl—COOH**12344.3具有手性中心的分子返回4.32--羥基--3--氯丁二酸對映體對映體4.3具有手性中心的分子返回4.3（2R，3S）(2S，3R)（2R，3R）（2S，3S）非對映體非對映體:不呈實物與鏡像關系的構型異構體,被稱為非對映體。含兩個不相同手性碳原子的化合物，存在4個旋光異構體，可組成兩對對映體含有一個手性碳原子的化合物，存在2個旋光異構體，可組成一對對映體含有n個不相同手性碳原子的化合物，其旋光異構體的數目為2n個，可組成2n-1對對映體。由等量對映體組成的外消旋體的數目為2n-1個返回4.34.3具有手性中心的分子2.含兩個相同手性碳原子的化合物酒石酸分子中含有兩個相同的手