第6章 对映异构

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1、有机化学OrganicChemistry龙玉华1第6章对映异构重点：1、立体异构、光学异构、对称因素、手性碳原子、手性分子、对映体、非对映体、外消旋体、内消旋体等基本概念。2、费歇尔投影式的书写方法。3、构型的R、S标记法。4、判断分子手性的方法。难点：1、费歇尔投影式2、构型的R、S标记法2异构现象类型对映异构是指分子式、构造式相同，构型不同，互呈镜像对映关系的立体异构现象。对映异构体之间的物理性质和化学性质基本相同，只是对平面偏振光的旋转方向（旋光性能）不同。又叫旋光异构。几何3实物镜象这两个异构体是互为物体与镜像的关系

2、，故称为对映异构体。对映异构体中，一个使偏振光向右旋转，另一个使偏振光向左旋转，所以对映异构体又称为旋光异构体。4第一节偏振光与物质的旋光活性（自学）5第二节对映异构与分子结构的关系一、手性和对称因素1．手性（以乳酸CH3C*HOHCOOH为例）乳酸有两种不同构型（空间排列）6（1）不能完全重叠，（2）呈物体与镜象关系（左右手关系）（3）是不同的物质，理化性质基本相同；旋光性不同生物活性不同。分子互为实物和镜象关系（象左手和右手一样）具有彼此不能完全重叠的特征，称为分子的手性。具有手性（不能与其镜象重叠）的分子叫做手性分子。

3、特点：7Ret-68DifferentpharmacologyS-ThalidomideR-ThalidomideteratogenSedativeWidelyused(1950s,Europe)inpregnantwomen12,000babiesbornwithoutlimbsBannedworldwide(1962)9S,S-AspartamesweetR,R-AspartamebitterChiralityandBiologicalActivity----differenttasteRet-610连有四个各不相同基团

4、的碳原子称为手性碳原子（或手性中心）用C*表示。凡是只含有一个手性碳原子的有机化合物分子都具有手性，是手性分子。乳酸：CH3C*HOHCO2H手性碳原子（或手性中心）11分子的对称因素(判断分子手性的依据)具有对称面的分子无手性。（1）对称面如果分子中有一平面能把分子切成互为镜象的两半，该平面就是分子的对称面，例如：12（2）对称中心若分子中有一点P，通过P点画任何直线，如果在离P等距离直线两端有相同的原子或基团，则点P称为分子的对称中心。例如：有对称中心的分子没有手性。13物质分子在结构上具有对称面或对称中心的，就无手性，

5、因而没有旋光性。物质分子在结构上即无对称面，也无对称中心的，就具有手性，因而有旋光性。141、含一个手性碳原子化合物的对映异构二、对映异构现象及其构型的标记（1）对映体：互为物体与镜象关系的立体异构体。含有一个手性碳原子的化合物一定是手性分子，有两种不同的构型，是互为物体与镜象关系的立体异构体，称为对映异构体（简称对映体）。对映异构体都有旋光性，其中一个是左旋的(左旋体)，另一个是右旋的（右旋体）。15（2）对映体之间的异同点（i）在非手性条件下，物理性质和化学性质一般都相同，比旋光度的数值相等，仅旋光方向相反。（ii）在手

6、性环境条件下，对映体会表现出某些不同的性质，如反应速度有差异，生理作用的不同等。（3）外消旋体等量的左旋体和右旋体的混合物称为外消旋体，一般用（±）标记来表示。16外消旋体与对映体的比较（以乳酸为例）：旋光性物理性质化学性质生理作用外消旋体不旋光mp18℃基本相同不同对映体旋光mp53℃基本相同不同（4）对映体构型的表示方法透视式;费歇尔（Fischer）投影式17优点：清楚、形象缺点：书写不便18投影原则：1）横、竖两直线的交叉点代表手性碳原子，位于纸平面。2）横线表示与C*相连的两个键指向纸平面的前面，竖线表示指向纸平面

7、的后面。3）将含有碳原子的基团（碳链）写在竖线上，对于一个手性碳编号最小的碳原子写在竖线上端。使用投影式应注意的问题：a.基团的位置关系是“横前竖后”不能离开纸平面翻转180°；也不能在纸平面上旋转90°或270°与原构型相比。c.将投影式在纸平面上旋转180°，仍为原构型。19（5）构型的标记：R、S命名规则按次序规则将手性碳原子上的四个基团排序。把排序最小的基团放在离观察者眼睛最远的位置，观察其余三个基团由大→中→小的顺序，若是顺时针方向，则其构型为R（右的意思），若是反时针方向，则构型为S（左的意思）。20(S)-乳酸

8、(R)-乳酸投影式试命名下列化合物：212、含两个手性碳的化合物的对映异构2.1含两个不同手性碳的化合物22m.p173◦C173◦C167◦C167◦Cm.p145◦C外消旋体m.p157◦C外消旋体非对映体以氯代苹果酸为例232.2含两个相同手性碳的化合物24含两个相同手性碳原子的化合