第六章對映異構

1、第六章第六章 對映異構對映異構 (Enantiomers)(Enantiomers) 一一. . 手性與對映異構手性與對映異構二二. . 偏振光及旋光性偏振光及旋光性三三. . 分子的手性與對稱性分子的手性與對稱性四四. . 含一個不對稱碳原子的化合物含一個不對稱碳原子的化合物五五. . 含幾個不對稱碳原子的化合物含幾個不對稱碳原子的化合物六六. . 碳環(huán)化合物的立體異構碳環(huán)化合物的立體異構同分異構體分類：同分異構體分類：同同分分異異構構構造異構：構造異構：分子式相同，分子中原子相互連接的分子式相同，分子中原子相互連接的 方式和次序不同。方式和次序不同。立體異構：立體異構：構造式相同，分子中原

2、子在空間的構造式相同，分子中原子在空間的 排列方式不同。排列方式不同。碳鏈異構碳鏈異構官能團異構官能團異構官能團位置異構官能團位置異構互變異構互變異構CH3CH2CH2CH3 CH3CHCH3CH3CH3CH2OH CH3OCH3CH3CH2CH2Cl CH3CHCH3ClCH3CCH3CH2C CH3OOHCH3CH3CH3CH3環(huán)、雙鍵的存在不能使碳碳鍵旋轉造成的。環(huán)、雙鍵的存在不能使碳碳鍵旋轉造成的。碳碳鍵旋轉的結果碳碳鍵旋轉的結果分子有分子有手性手性造成的造成的順反異構順反異構對映異構對映異構構型異構構型異構順反異構順反異構構象異構構象異構對映異構（旋光異構）對映異構（旋光異構）CH3

3、HHCH3HHCH3HHHHCH3立立體體異異構構一一. . 手性與對映異構手性與對映異構 (Chirality and Enantiomers) (Chirality and Enantiomers) 什么是手性？什么是手性？手性手性是指是指實物實物和和鏡象鏡象不能疊合的一種性質。不能疊合的一種性質。實物和鏡象關系實物和鏡象關系 這種具有手性，實物和鏡象不能疊合而引起的異構這種具有手性，實物和鏡象不能疊合而引起的異構就是就是對映異構對映異構。實物和鏡象是一對對映體。實物和鏡象是一對對映體。例例1：HOHCH3CH3CH2HOHCH2CH3CH3CCCH3CHCH2CH3OH甲基乙基羥基CCC

4、OOHOHHCH3HOOCHOCH3H結構特點：結構特點：中間碳原子連的四個原子（基團）不同，這中間碳原子連的四個原子（基團）不同，這 個中間碳原子叫個中間碳原子叫手性碳原子手性碳原子或或不對稱碳原子不對稱碳原子。例例2： 在生物體內，大量存在手性分子。如在生物體內，大量存在手性分子。如D(+)D(+)葡萄葡萄糖在動物代謝中有營養(yǎng)價值，糖在動物代謝中有營養(yǎng)價值，D(-)D(-)葡萄糖沒有。左葡萄糖沒有。左旋氯霉素有抗菌作用，而其對映異構體無療效。旋氯霉素有抗菌作用，而其對映異構體無療效。CH3CHCOOHOH 一對對映異構體是兩種不同的化合物，它們的化一對對映異構體是兩種不同的化合物，它們的化

5、學性質、物理性質無差別，差別是對學性質、物理性質無差別，差別是對偏振光偏振光有不同的有不同的反映。一個可以把偏振光向左旋，另一個則把偏振光反映。一個可以把偏振光向左旋，另一個則把偏振光向右旋。向右旋。 偏振光偏振光是檢驗手性分子的一種最常用的方法。是檢驗手性分子的一種最常用的方法。在藥物中，手性化合物占在藥物中，手性化合物占50%50%以上。以上。二二. . 偏振光及旋光性偏振光及旋光性 (Plane-Polarized Light and Rotation) 1. 1. 偏振光偏振光 光是一種電磁波，電場或磁場的振動方向與光前進光是一種電磁波，電場或磁場的振動方向與光前進的方向垂直。自然光是

6、一束在各個不同平面上，垂的方向垂直。自然光是一束在各個不同平面上，垂直于光前進的方向上振動的光。直于光前進的方向上振動的光。表示一束自然光朝著我們直射過來，表示一束自然光朝著我們直射過來，光波在一切可能的平面上振動。光波在一切可能的平面上振動。自然光自然光尼可爾棱鏡尼可爾棱鏡偏振光偏振光2. 2. 旋光性的測定旋光性的測定偏振光偏振光: : 僅在一個平面內振動的光。僅在一個平面內振動的光。偏振光穿過手性物質時，會發(fā)生偏轉現(xiàn)象，也就是光偏振光穿過手性物質時，會發(fā)生偏轉現(xiàn)象，也就是光會在一個不同的平面內振動。會在一個不同的平面內振動。對映體能使偏振光的振動平面順時針旋轉對映體能使偏振光的振動平面順

7、時針旋轉( (向右旋向右旋) )，這種對映體是這種對映體是右旋的右旋的(dextrorotatory)(dextrorotatory)，向左旋則為向左旋則為左旋的左旋的(levorotatory)(levorotatory)，分別用分別用(+)(+)和和()()表示。表示。12自然光自然光化合物分為兩類化合物分為兩類：一類是能使偏振光振動平面旋轉一定一類是能使偏振光振動平面旋轉一定角度，即有旋光性。另一類則沒有旋光性。角度，即有旋光性。另一類則沒有旋光性。D20= + 52.6（水）（水）+ + ：右旋：右旋 ：左旋：左旋例：例：由于由于對映體對映體有這種光學活性，所以將對映體又稱為有這種光學

8、活性，所以將對映體又稱為光光學異構體。學異構體。葡萄糖葡萄糖旋光儀旋光儀(polarimeter) 在盛液管中放入旋光性物質后，偏振光將發(fā)生偏轉。這種在盛液管中放入旋光性物質后，偏振光將發(fā)生偏轉。這種使偏振光平面旋轉的性質稱為物質的旋光性，使偏振光平面旋轉的性質稱為物質的旋光性，能使偏振光向右旋能使偏振光向右旋轉的，稱為轉的，稱為右旋體右旋體，用，用(+) (+) 表示；表示； 能使偏振光向左旋轉的，稱能使偏振光向左旋轉的，稱為為左旋體左旋體，用，用(-) (-) 表示。表示。旋光儀示意圖旋光儀示意圖: : 旋光儀的旋光度旋光儀的旋光度 C: C: 質量濃度質量濃度(g/ml)(g/ml) l

9、 l: : 盛液管的長度盛液管的長度 t: t: 測定時的溫度測定時的溫度 : : 光源的波長光源的波長 偏振光旋轉的角度偏振光旋轉的角度稱為稱為旋光度旋光度。旋光度。旋光度與盛液管的長度、溶液的濃度、光源的波長、測定與盛液管的長度、溶液的濃度、光源的波長、測定時的溫度、所用的溶劑的關系。時的溫度、所用的溶劑的關系。通常用通常用比旋光度比旋光度 t t 來表示物質的旋光屬性。來表示物質的旋光屬性。 通常規(guī)定：通常規(guī)定：1ml1ml含含1g1g旋光物質濃度的溶液放在旋光物質濃度的溶液放在1dm1dm長的長的旋光管中測得的旋光度為該物質的比旋光度。旋光管中測得的旋光度為該物質的比旋光度。公式如下：

10、公式如下： Cl 通常將測定時的溫度和偏正光的波長標出通常將測定時的溫度和偏正光的波長標出: : 溶劑對比旋光度也有影響溶劑對比旋光度也有影響, ,所以也要注明溶劑所以也要注明溶劑. .例例: : 在在2020時時, ,以鈉光燈為光源測得葡萄糖水溶液的比旋光以鈉光燈為光源測得葡萄糖水溶液的比旋光度為右旋度為右旋52.552.5, ,記為記為: : t )(5 .5220水D “D”“D”代表鈉光波長代表鈉光波長. .因鈉光波長因鈉光波長589nm589nm相當于太陽光譜中相當于太陽光譜中的的D D線線. . 比旋光度比旋光度的標記方法的標記方法三三. . 分子的手性與分子的對稱性分子的手性與分

11、子的對稱性 (Chirality and Symmetry of Molecule) 分子與其鏡象是否能互相疊合決定于分子本身的對稱分子與其鏡象是否能互相疊合決定于分子本身的對稱性。即性。即分子的手性與分子的對稱性有關分子的手性與分子的對稱性有關。對稱元素：對稱元素： 對稱面、對稱中心、對稱軸。對稱面、對稱中心、對稱軸。1. 1. 對稱面（對稱面（） 定義：定義： 若有一個平面，能將分子切成兩部分，一若有一個平面，能將分子切成兩部分，一部分正好是另一部分的鏡象，這個平面就是這個分子的部分正好是另一部分的鏡象，這個平面就是這個分子的對稱面。對稱面。 CHClClH有兩個對稱面：有兩個對稱面：CH

12、HClCCl可看出可看出H-C-HH-C-H平面上下翻轉平面上下翻轉180180度，實物和鏡象重疊。它們是度，實物和鏡象重疊。它們是一種化合物。一種化合物。CHClClHClClHHClClHH分子中有一個對稱面。分子中有一個對稱面。三元環(huán)所在平面左右翻轉三元環(huán)所在平面左右翻轉180180度，實度，實物和鏡象重疊。物和鏡象重疊。結論結論：有對稱面的分子，實物和鏡象能重疊，無手性，有對稱面的分子，實物和鏡象能重疊，無手性， 無對映異構體，無旋光性。無對映異構體，無旋光性。CHClClH3CCHCHCH3H3CCHCH例：例：1個個2個個無數(shù)個無數(shù)個上述四個分子都無手性上述四個分子都無手性OO1個

13、個2. 2. 對稱中心對稱中心( i )( i )定義：定義：分子中有一點分子中有一點 P P ，以分子任何一點與其連線，以分子任何一點與其連線，都能在延長線上找到自己的鏡象，則都能在延長線上找到自己的鏡象，則 P P 點為該分子的點為該分子的對稱中心。對稱中心。例：例：HHHHClFFClHHHHFClClF有對稱中心有對稱中心鏡象和實物能重疊，無手性鏡象和實物能重疊，無手性結論：結論：有對稱中心的分子，實物和鏡象能重疊，無手有對稱中心的分子，實物和鏡象能重疊，無手 性，無對映異構體，無旋光性。性，無對映異構體，無旋光性。例：環(huán)丁烷例：環(huán)丁烷HHHHHHHHPHHHHHHHH鏡象和實物能重疊

14、，無手性。鏡象和實物能重疊，無手性。有對稱中心有對稱中心3. 3. 對稱軸對稱軸定義定義: : 穿過分子畫一直線穿過分子畫一直線, ,以它為軸旋轉一定角度后以它為軸旋轉一定角度后, ,可以獲得于原來分子相同的構型可以獲得于原來分子相同的構型, ,這一直線叫對稱軸這一直線叫對稱軸. .HHHHHHHHCn36090C4 ( )HHClHCC3ClHCHCClC2HHClClHHClClC2鏡象和實物不能重疊，用旋光儀測定，一個是左旋，鏡象和實物不能重疊，用旋光儀測定，一個是左旋，另一個則是右旋，是兩種化合物。另一個則是右旋，是兩種化合物。結論：結論：對稱軸不能作為分子有無手性的判對稱軸不能作為分

15、子有無手性的判 據(jù)。據(jù)。結論：結論：判斷一個分子有無手性，一般只要判斷這個分子判斷一個分子有無手性，一般只要判斷這個分子有沒有對稱面、對稱中心，若既沒有對稱面又沒有對稱有沒有對稱面、對稱中心，若既沒有對稱面又沒有對稱中心，那么這個分子有手性，有對映異構體，有旋光性；中心，那么這個分子有手性，有對映異構體，有旋光性；若分子中有對稱面或者有對稱中心，則這個分子無手性。若分子中有對稱面或者有對稱中心，則這個分子無手性。例：例：CH3HHOHHCH3分子中既沒有對稱面又沒分子中既沒有對稱面又沒有對稱中心，有手性。有對稱中心，有手性。對映異構體為：對映異構體為：CH3HHOHHCH3即即 ：分子中無：分

16、子中無也無也無 i i ，有手性，有手性 。有。有或有或有 i i ，無手性，無手性 。OO有有，無手性，無手性OO無無，無，無 i i 有手性有手性OOOO無無，無，無 i i 有手性有手性OOOO有有 i i，無手性，無手性四四. . 含一個不對稱碳原子的化合物含一個不對稱碳原子的化合物 (Compound with One Asymmetry Carbon ) 含有一個不對稱碳原子的化合物有兩個互為鏡象的對含有一個不對稱碳原子的化合物有兩個互為鏡象的對映體。兩個對映體都有手性。映體。兩個對映體都有手性。例：例：CH3CHOHCOOH*乳酸乳酸HCCH3COOHOHHCH3CCOOHHO一

17、對對映體一對對映體1. 1. 對映異構體的命名對映異構體的命名. .次序規(guī)則次序規(guī)則A. A. 游離價所在原子，按原子序數(shù)排列，原子序數(shù)大為游離價所在原子，按原子序數(shù)排列，原子序數(shù)大為較優(yōu)基團，同位素原子按原子量排列，原子量大為較較優(yōu)基團，同位素原子按原子量排列，原子量大為較優(yōu)基團。優(yōu)基團。例：例：OHNH2CH3B. B. 若游離價所連的四個原子比較不出來，次序無法若游離價所連的四個原子比較不出來，次序無法 確定則要外推。確定則要外推。例：例：CH2OHCH2CH3H H OH H C 較優(yōu)基團較優(yōu)基團CH3CH2CH3H H CH H HCHCH3CH3CH2CHCH3CH3H C CH

18、H C較優(yōu)基團較優(yōu)基團較優(yōu)基團較優(yōu)基團C. C. 若游離價所連碳上連有雙鍵或叁鍵時，將雙鍵或叁鍵若游離價所連碳上連有雙鍵或叁鍵時，將雙鍵或叁鍵 作單鍵。作單鍵。CH2CH3H H CH C CCHCH2較優(yōu)基團較優(yōu)基團OHCH3COCOCOHCH3O O CO O HO O OH H H第一較優(yōu)第一較優(yōu)第二較優(yōu)第二較優(yōu)第三較優(yōu)第三較優(yōu)CH3H H HC C C較優(yōu)基團較優(yōu)基團. R. R、S S 命名命名A. A. 按次序規(guī)則將按次序規(guī)則將 abcd abcd 排列。排列。IUPAC IUPAC 規(guī)定對映異構體用規(guī)定對映異構體用 R R、S S命名。命名。B. B. 找出最小，放在對面，將其它

19、三個原子基團排序，找出最小，放在對面，將其它三個原子基團排序， 從較優(yōu)基團到不較優(yōu)基團，若是順時針則為從較優(yōu)基團到不較優(yōu)基團，若是順時針則為 R ,R ,若若 是反時針則為是反時針則為 S S 。*Cabcd 例如：例如： R-SR-S標記法標記法RS順時針順時針反時針反時針基團次序為：基團次序為：abcdHCCH3COOHOHS(+)S(+)乳乳酸酸HCH3CCOOHHO（R)(-)R)(-)乳乳酸酸對映異構體：對映異構體：CCCH3CH2CH3OHHCH3CH2CH3OHH(S)2(S)2丁醇丁醇(R)2(R)2丁醇丁醇注意注意: R: R、S S與右旋、左旋沒有一定關系。與右旋、左旋沒有

20、一定關系。CHOHCHCH2H3C(S)3(S)3丁烯丁烯22醇醇CHOHCOOH(S)2(S)2羥基苯乙酸羥基苯乙酸2. 2. 對映異構體的表示方法對映異構體的表示方法常有兩種表示方法常有兩種表示方法透視式透視式費歇投影式（費歇投影式（FischerFischer）. . 費歇投（費歇投（FischerFischer）影式影式給定一個化合物的構造式，怎么寫出費歇投影式？給定一個化合物的構造式，怎么寫出費歇投影式？例：例：*CHXRR規(guī)定：規(guī)定：一般將碳鏈放在豎直方向，將碳鏈中編號為一般將碳鏈放在豎直方向，將碳鏈中編號為1 1的的放在豎線上方；手性碳在紙面上，豎線在紙面下，放在豎線上方；手性碳

21、在紙面上，豎線在紙面下， 橫橫線在紙面上方。線在紙面上方。RRHX例：例：CH3COOHHHOCH3OHCOOHH例：例：CH3CHOHCOOH*的對映異構的對映異構用費歇投影式寫出用費歇投影式寫出FischerFischer投影式能不能在紙面上隨便轉動、翻動呢？投影式能不能在紙面上隨便轉動、翻動呢？CH3COOHHHO( S )HOCOOHHOHCH3( R )不能離開紙面翻轉不能離開紙面翻轉翻轉翻轉COOHHOHCH3( S )180轉轉可在紙面上轉可在紙面上轉18018090轉轉或或270COOHHOH( R )H3C不能在紙面上轉不能在紙面上轉90 90 或或270270 Fische

22、rFischer投影式規(guī)則：投影式規(guī)則：. .不能離開紙面翻轉。不能離開紙面翻轉。. .不能在紙面上轉不能在紙面上轉90 90 或或270 270 。 . .可在紙面上轉可在紙面上轉180 180 ，或在紙面上平移。，或在紙面上平移。將將FischerFischer投影式中任意兩個原子或原子團對調，則由投影式中任意兩個原子或原子團對調，則由 R R 轉為轉為 S S ；將；將FischerFischer投影式中三個原子或原子團按一定投影式中三個原子或原子團按一定方向依次輪換位置，化合物構型不變。方向依次輪換位置，化合物構型不變。CH3COOHH( S )OHCH3COOHH( R )OHCH3

23、COOHH( R )OHCOOHH( R )CH3OH. D. D、L L命名命名OHHCHOCH2OHHCHOCH2OHHO DD甘油醛甘油醛LL甘油醛甘油醛在在FischerFischer投影式中，以甘油醛為標準，人為規(guī)定投影式中，以甘油醛為標準，人為規(guī)定羥基寫在右的為羥基寫在右的為 D D 型，羥基寫在左的為型，羥基寫在左的為 L L 型。型。若有幾個不對稱碳原子，在若有幾個不對稱碳原子，在FischerFischer投影式中以標號高的投影式中以標號高的手性碳確定手性碳確定 D D、L L 。例：例：COOHCOOHHOHHOHDCOOHCOOHHOHHHOLD D、L L與旋光方向無關

24、，是人為規(guī)定的。與旋光方向無關，是人為規(guī)定的。對于對于* *CFClBrI CFClBrI 很難命名。很難命名。 所以所以D D、L L 已被已被R R、S S代替，只代替，只有在糖類和氨基酸中用。有在糖類和氨基酸中用。3. 3. 對映異構體的性質和外消旋體對映異構體的性質和外消旋體通常對映異構體的物理性質和化學性質都相同，差別通常對映異構體的物理性質和化學性質都相同，差別就是旋光方向不同。就是旋光方向不同。20()乳酸乳酸 m.p 53 D 3.82 pKa 3.97例例 (+)乳酸乳酸 m.p 53 D +3.82 pKa 3.9720但在特殊條件下，對映異構體的性質有差別，即在手但在特殊

25、條件下，對映異構體的性質有差別，即在手性條件下（手性試劑、手性溶劑、手性催化劑存在下）性條件下（手性試劑、手性溶劑、手性催化劑存在下）左旋、右旋的物理性質和化學性質相差特別大。左旋、右旋的物理性質和化學性質相差特別大。例：右旋葡萄糖在生物體內作用很大。例：右旋葡萄糖在生物體內作用很大。綠霉素左旋可以治病而右旋不能。綠霉素左旋可以治病而右旋不能。外消旋體同左旋體或右旋體的物理性質有差別，但化學外消旋體同左旋體或右旋體的物理性質有差別，但化學性質相同。性質相同。()乳酸乳酸 m.p 18(+)乳酸乳酸 m.p 53 ()乳酸乳酸 m.p 53 例：比較左旋乳酸和右旋乳酸下列各項的異同例：比較左旋乳

26、酸和右旋乳酸下列各項的異同1. bp 2. mp 3. d 4. D 5. n 6. Sol 7. 構型構型 20不同不同不同不同五五. . 含幾個不對稱碳原子的化合物含幾個不對稱碳原子的化合物 (Compound with More Than One Asymmetry Carbon ) 1. 1. 含兩個不相同的不對稱碳原子的化合物含兩個不相同的不對稱碳原子的化合物COOHOHClHHCOOHCOOHClHHCOOHHOOHCOOHClHHCOOHCOOHClHHCOOHHOssRRsRRs可以平移、轉動可以平移、轉動180180，看有沒有重疊的？，看有沒有重疊的？有幾個對映異構體？有幾個

27、對映異構體？例：例：HOOCCHOHCH ClCOOH*OHCCHOHCH2OHCHOH*例：例：OHOHHHCHOCHOCH2OHHHHOHOCHOCH2OHHHHOCHOOHCH2OHHOHHCHOHOCH2OHRRRRss ss總結：總結：（）（）（）（）ABRSRSSRRS（） （）（）（）一對對映體一對對映體 一對對映體一對對映體 注意注意: :（）與（）與（）、（）、（）與（）與（）等摩爾混合構成外消）等摩爾混合構成外消旋體旋體。 （）與與（）、）、 （）與與（）、（）、（）與與（） 、 （）與與（）分別是一對非對映異構體。分別是一對非對映異構體。非對映異構體非對映異構體不成鏡象關

28、系的對映異構體。不成鏡象關系的對映異構體。2. 2. 含有兩個以上的不相同的不對稱碳原子的化合物含有兩個以上的不相同的不對稱碳原子的化合物不相同的不對不相同的不對稱碳原子數(shù)稱碳原子數(shù)對映異構體數(shù)對映異構體數(shù)外消旋體數(shù)外消旋體數(shù)1212423844168n2n2n-13. 3. 含有兩個相同的不對稱碳原子的化合物含有兩個相同的不對稱碳原子的化合物COOHCHOHCHOH*HOOC例：例：酒石酸酒石酸OHHHCOOHCOOHHOOHHHHOCOOHCOOHHHCOOHCOOHOHOH有對稱面，無對有對稱面，無對映異構體，無旋映異構體，無旋光性內消旋體。光性內消旋體。RRssRs分子內含有平面對稱性

29、因分子內含有平面對稱性因素的沒有旋光性的立體異素的沒有旋光性的立體異構體稱為內消旋體。構體稱為內消旋體。(meso)(meso)HOCOOHHCOOHHOH注意：注意：雖然雖然FischerFischer投影式是一種重疊式構象，投影式是一種重疊式構象，鍵鍵一旋轉對稱面就消失，就產生對映異構體，但由于一旋轉對稱面就消失，就產生對映異構體，但由于鍵旋轉，構象引起的對映異構體總是成對出現(xiàn)，因此，鍵旋轉，構象引起的對映異構體總是成對出現(xiàn)，因此，只要找出一個構象有對稱面或有對稱中心，可考慮它只要找出一個構象有對稱面或有對稱中心，可考慮它無手性。無手性。 所以酒石酸有所以酒石酸有3 3種立體異構體。種立體

30、異構體。 mp D(水水) 溶解度溶解度(g/100ml) pKa1 pKa(+)-酒石酸酒石酸 170oc +12.0 139 2.98 4.23(-)-酒石酸酒石酸 170oc -12.0 139 2.98 4.23( )-酒石酸酒石酸 (dl) 206oc 0 20.6 2.96 4.24meso-酒石酸酒石酸 140oc 0 125 3.11 4.80酒石酸性質分析：酒石酸性質分析：4. 4. 三羥基戊二酸三羥基戊二酸*CHOHCHOHCHOH*COOH HOOC12345 3 3號碳有無手性要具體分析號碳有無手性要具體分析三羥基戊二酸有四種立體異構體三羥基戊二酸有四種立體異構體3 3

31、號碳無手性號碳無手性3 3號碳無手性號碳無手性RRRRssss3 3號碳有手性號碳有手性3 3號碳有手性號碳有手性(2R, 4R) (2S, 4S) (2R, 3 r, 4S)(2R, 3s, 4S)HCOOHOHHOHCOOHHOHHOCOOHHHOHCOOHHOHHCOOHOHHOHCOOHHOHHCOOHOHHOHCOOHHOH假不對稱碳原子假不對稱碳原子假不對稱碳原子：假不對稱碳原子：一個碳原子（一個碳原子（A A）若和兩個相同取代的不對稱碳原）若和兩個相同取代的不對稱碳原子相連而且當這兩個取代基構型相同時。該碳原子子相連而且當這兩個取代基構型相同時。該碳原子為對稱碳原子，而若這兩個取

32、代基構型不同時，則為對稱碳原子，而若這兩個取代基構型不同時，則該碳原子為不對稱碳原子，則（該碳原子為不對稱碳原子，則（A A）為假不對稱碳）為假不對稱碳原子。原子。假不對稱碳原子的構型用小假不對稱碳原子的構型用小r r, , 小小s s表示。在判別表示。在判別構型時，構型時，R R S S，順，順 反。反。六六. . 碳環(huán)化合物的立體異構碳環(huán)化合物的立體異構 (Stereoisomerism of Cyclic Compounds) 1. 1. 環(huán)丙烷衍生物環(huán)丙烷衍生物HHCOOHCOOHHHCOOHCOOH 順順 反反順反異構體中有對映異構體嗎？順式中有順反異構體中有對映異構體嗎？順式中有1

33、 1個個，無對，無對映異構體。反式中無映異構體。反式中無又無又無 i i 有對映異構體。有對映異構體。HHCOOHCOOHCOOHHOOC例：寫出例：寫出立體異構體立體異構體因此有因此有3 3種立體異構體，其中種立體異構體，其中與與是一對對映體。是一對對映體。2. 2. 環(huán)己烷衍生物環(huán)己烷衍生物例：例：HHCH3H3C最穩(wěn)定的構象是：最穩(wěn)定的構象是：既無既無又無又無 i i，有對映異構體有對映異構體H3CHHCH3HHCH3CH3HHCH3CH3既無既無又無又無 i i，有對映異構體，有對映異構體 ，但由于單鍵的旋轉，但由于單鍵的旋轉，可轉為可轉為 ，而，而與與是相同的。所以是相同的。所以無對

34、映異構體。無對映異構體。結論：結論：由構象引起的對映異構體可不考慮，將環(huán)作為一由構象引起的對映異構體可不考慮，將環(huán)作為一 個平面對待。個平面對待。只要找出一個構象有對稱面或有對稱中心，可認為只要找出一個構象有對稱面或有對稱中心，可認為它無手性。它無手性。練習：練習：CH3CH3COOHHOOCHH無無、i i有手性有手性有有無手性無手性COOHHOOCHH有有 i i無手性無手性HHCOOHBr無無、i i有手性有手性CH3CH3有有無手性無手性ClBr練習：下列化合物是否有旋光性？練習：下列化合物是否有旋光性？HHHCOOHCOOHClClCl無無、i i ，有旋光性，有旋光性有有，無旋光性

35、，無旋光性CH3CH3HCOOHCCH2CCH2CH2CH2CHOOCH無無、i i ，有旋光性，有旋光性COOHHHCOOHClCl有有，無旋光性，無旋光性ClBr(R,R)1(R,R)1氯氯 2 2 溴環(huán)戊烷溴環(huán)戊烷ClBr(S,S) 1 (S,S) 1 氯氯 2 2 溴環(huán)戊烷溴環(huán)戊烷無無、i i ，有旋光性，有旋光性練習：練習：下面化合物有幾種立體異構體，并用下面化合物有幾種立體異構體，并用R, S R, S 命名命名ClBr解：有解：有4 4種立體異構體：種立體異構體：注意：注意：只考慮順、反異構體和對映異構體，構象異構體不考慮。只考慮順、反異構體和對映異構體，構象異構體不考慮。(R,

36、 S) 1 (R, S) 1 氯氯 3 3 溴環(huán)溴環(huán)戊烷戊烷BrClBrClBrClBrCl(R, R) 1 (R, R) 1 氯氯 3 3 溴環(huán)溴環(huán)戊烷戊烷(S, R) 1 (S, R) 1 氯氯 3 3 溴環(huán)溴環(huán)戊烷戊烷(S, S) 1 (S, S) 1 氯氯 3 3 溴環(huán)溴環(huán)戊烷戊烷以上四個分子中都無以上四個分子中都無、i i ，有旋光性。，有旋光性。NO2COOHCOOHNO2CCCHCH3H3CHH2NHNH2HCHCH3HH3C練習：判斷下列化合物之間的關系：練習：判斷下列化合物之間的關系：與與與與與與解：解：1.2.3.1. 1. 一對對映異構體一對對映異構體2. 2. 同一化合物同一化合物3. 3. 同一化合物同一化合物 費歇爾是從十九世紀后半期到二十世紀初的有機化學家中費歇爾是從十九世紀后半期到二十世紀初的有機化學家中留下豐功偉績的人。由師生關系聯(lián)系起來的德國化學家猶如群留下豐功偉績的人。由師生關系聯(lián)系起來的德國化學家猶如群峰高聳，那就是李比希、凱庫勒、拜爾、費歇爾等著名學者。峰高聳，那就是李比希、凱庫勒、拜爾、費歇爾等著名學者。 費歇爾于費歇爾于18521852年年1010月月9 9日出生在萊茵地區(qū)科隆附近的奧伊爾日出生在萊茵地區(qū)科隆附近的奧伊爾斯金鎮(zhèn)，兄弟姐妹八人中排行最小，兩個哥哥早逝，成為獨子。斯金鎮(zhèn)，兄弟