高等有机化学教案2立体化学

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1、第二章立体化学(StericChemistry)()立体化学分子结构一.对映异构（一）分子的对称性()对称要素对称分子()非对称分子不对称分子（二〕含一个手性中心的分子()手性中心为碳原子的分子手性中心为氮原子的分子手性中心为其它杂原子的分子（三）含两个（或多个）手性中心的分子()赤藓型苏阿型非对映异构体(Diastereomers)内消旋体(meso-)（四〕环状化合物的对映异构()（五）不含手性中心的手性分子()（六）前手性分子（ProchiralMolecules)（七〕不对称合成(AsymmtricSynthesis)二.顺反异构(C

2、is-TransIsomerism)Part2:Stereochemistry原子或原子团在分子中的排列形式立体化学与原子在空间的成键形状和顺序分子结构由此引起的物理性质、化学性质的变化分子式相同，原子的成键顺序不同。官能团异构碳骨架异构分子构造官能团位置异构(Constitution)互变异构分子构造相同，原子或原子团在空间分子的排列不同。结构对映异构分子构型(Structure)(Configuration)顺反异构非对映异构非对映异构分子构象分子构型相同，由于单键(Conformation)的自由旋转，原子或原子团在空间的排列不同。一.

3、对映异构(Enantiomerism)(一).分子的对称性对称要素：ClH180°ClH对称轴(Cn)：CCCCHClHCl分子围绕通过分子中心、并且垂直于分子所在平面的直线旋转一定的角度后，同原来的分子重合，此直线为一般对称轴。360°分子旋转的角度为时，称n重对称轴(Cn)。nFFBFC3C4C5C6n重：当分子旋转360°时，已经重复了n次围绕对称轴的旋转操作。对称平面(σ):1.所有的原子共同处于的平面2.通过分子中心，且将分子平均分成互成实物与镜象关系的两部分的平面PhCOOH点分子中心对称中心(i)：HHHF等距离相同的原子α-古

4、柯间二酸+COOHPhR交替对称轴(Sn):垂直于对称轴+RR-的镜面+S4R-RMe+反射HR旋-转RMe90°+HR通过反射的OTs-R操作，上、下HNMe+方的基团交换R-RMeH位置，基团的重合构型改变。-R构型确定手性分子一定对称分子(SymmetricMolecules)：不含有σ,i,Sn具有σ、i、Sn分子。请各举一例非对称分子(DissymmetricMolecules)：仅具有Cn的分子。OO不对称分子CC(AsymmetricCOO2Molecules)：不含有任何对称要素的分子。手性分子CH3CH3非对称分子(Chir

5、alCCH不对称分子molecule)HOHHOPhPh对映体旋光活性[α]2D7=+42.9°[α]2D7=-42.9°（二）.含有一个手性中心的分子CH3CH3CCOOHHOOCCOHHOPhPh[α]5D=+52°[α]5D=-52°OOHNaBH4*CH3CCOOHCH3CHCOOH(±)-乳酸在非手性条件下反应HCH3CH3HOO产物－外消旋体HHHPhPhH手性中心－C、N、或其它杂原子：HH手性中心连接基团相似分子仍旋光活性同位素手性中心相当于溴代丙酸CH3CH3HD*CH3CHH**COOHHCCOOH25*Br[α]25D=

6、-0.56Br金刚烷桥头C原子1,3,5,7位不同基团旋光活性手性中心－N原子：C2H5CH2PhPh*NClCH3NOC2H5CH3Ph不同取代开链叔胺分子不具有旋光活性：RRR'NNR'两种对映体因快速翻转R"相互转化，导致消旋。R"手性中心－其它杂原子：CH2PhSPOH2CCHCH2CH3[α]27D=+92.4°[α]D=+16.8°三.含两个（或多个）手性中心的分子CHOCHOCHOCHOHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHCH2OHCH2OHCH2OHCH2OH(I)(II)(III)(IV)(2R,3S)(2S,3

7、R)(2R,3R)(2S,3S)D-赤藓糖L-赤藓糖L-苏阿糖D-苏阿糖Fischer投影式：氧化态高的基团在上端。赤（藓〕型(ery-)：相同原子或基团碳链同侧苏（阿〕型(threo-):相同原子或基团碳链异侧非对映体(Diastereomers)：不是对映体的立体异构体。如：(I)与(III)、(II)与(IV)结构特征：至少在一个不对称中心上具有相同的结构，至少在一个不对称中心上具有不同的结构。物理性质、化学性质不同COOHCOOHCOOHCOOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHHOHCOOHCOOHCOOHCOOH(V)(V

8、I)(VII)(VIII)内消旋体两个相同的手性中心，(V)、(VI)为内(meso)：构型相反。消旋体的两种表示（四〕环状化合物的对映异构CH2OHCOOHCOO