第五章 旋光異構(gòu)

1、1.立體異構(gòu)、光學(xué)異構(gòu)、手性碳原子、手性分子、對(duì)映體、非對(duì)映體、外消旋體、內(nèi)消旋體等基本概念;2.費(fèi)歇爾投影式的書(shū)寫(xiě)方法;3.構(gòu)型的R、S標(biāo)記法;4.判斷分子手性的方法;5.親電加成反應(yīng)的立體化學(xué)。 第五章第五章 旋光異構(gòu)旋光異構(gòu) 構(gòu)象異構(gòu)同分異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)順?lè)串悩?gòu)對(duì)映異構(gòu)立體異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)碳架異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)位置異構(gòu)互變異構(gòu)碳鏈異構(gòu)碳鏈異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)官能團(tuán)位置異構(gòu)官能團(tuán)位置異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)順?lè)串悩?gòu)順?lè)串悩?gòu)旋光異構(gòu)旋光異構(gòu)( (對(duì)映異構(gòu)對(duì)映異構(gòu)) )立體異構(gòu)：立體異構(gòu)：構(gòu)造相同，分子中原子或基團(tuán)在空間的排列方式不同幾何異構(gòu) 因共價(jià)鍵旋轉(zhuǎn)受阻而產(chǎn)生的立體異構(gòu)。構(gòu)象異構(gòu) 因單鍵“ 自由”

2、旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的立體異構(gòu)。CH3HHCH3HHHCH3HHHCH3CH3CH3旋光異構(gòu) 因分子中手性因素而產(chǎn)生的立體異構(gòu)。CH3CC2H5BrClCCH3ClC2H5BrCCH3ClBrH5C2為什么要研究對(duì)映異構(gòu)呢？為什么要研究對(duì)映異構(gòu)呢？原因：1天然有機(jī)化合物大多有旋光現(xiàn)象；2物質(zhì)的旋光性與藥物的療效有關(guān)（如左旋維生素C可治抗壞血病，而右旋的不行）。 第一節(jié) 物質(zhì)的旋光性質(zhì)1. 1. 偏振光和旋光性偏振光和旋光性 光是一種電磁波，光波的振動(dòng)方向與其前進(jìn)方向垂直 普通光在所有垂直于其前進(jìn)方向的平面上振動(dòng)Nicol棱 鏡檢偏鏡Nicol棱 鏡起偏鏡光源盛液管觀察偏振光旋轉(zhuǎn)后的偏振光I0INicol

3、棱 鏡檢偏鏡Nicol棱 鏡起偏鏡光源盛液管觀察偏振光旋轉(zhuǎn)后的偏振光I0I偏振光:只在一個(gè)平面振動(dòng)的光,也稱(chēng)平面偏振光或偏光旋光性旋光性: :旋光性物質(zhì)旋光性物質(zhì)能使偏振光的振動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)一定能使偏振光的振動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)一定 角度的性質(zhì)角度的性質(zhì), ,也稱(chēng)光學(xué)活性也稱(chēng)光學(xué)活性右旋右旋 (+) (+) ，d d ； 左旋左旋 ( (), l), l旋光度旋光度: :旋光性物質(zhì)使偏振光的振動(dòng)平面所旋轉(zhuǎn)的角旋光性物質(zhì)使偏振光的振動(dòng)平面所旋轉(zhuǎn)的角 度，用度，用表示。表示。Nicol棱 鏡檢偏鏡Nicol棱 鏡起偏鏡光源盛液管觀察偏振光旋轉(zhuǎn)后的偏振光I0I能使平面偏振光旋轉(zhuǎn)一定角度的物質(zhì)稱(chēng)為能使平面偏振光旋轉(zhuǎn)

4、一定角度的物質(zhì)稱(chēng)為旋光性物質(zhì)旋光性物質(zhì)某物質(zhì)某物質(zhì)2.2.旋光儀的構(gòu)造和比旋光旋光儀的構(gòu)造和比旋光度度ABCDAABDA乳酸旋光性物質(zhì)目鏡（亮）起偏鏡檢偏鏡盛液管旋光性物質(zhì)的旋光度的大小決定于該物質(zhì)的旋光性物質(zhì)的旋光度的大小決定于該物質(zhì)的分分子結(jié)構(gòu)子結(jié)構(gòu)，并與測(cè)定時(shí)溶液的濃度、盛液管的長(zhǎng)，并與測(cè)定時(shí)溶液的濃度、盛液管的長(zhǎng)度、測(cè)定溫度、所用光源波長(zhǎng)等因素有關(guān)。為度、測(cè)定溫度、所用光源波長(zhǎng)等因素有關(guān)。為了比較各種不同旋光性物質(zhì)的旋光度的大小，了比較各種不同旋光性物質(zhì)的旋光度的大小，一般用比旋光度來(lái)表示一般用比旋光度來(lái)表示 用下式計(jì)算比旋光度：用下式計(jì)算比旋光度：式中：式中： 比旋光度；比旋光度；

5、測(cè)量時(shí)所采用的光波波長(zhǎng)；測(cè)量時(shí)所采用的光波波長(zhǎng)； t t 測(cè)量時(shí)的溫度；測(cè)量時(shí)的溫度； 由儀器測(cè)得的溶液的旋光度；由儀器測(cè)得的溶液的旋光度； l l 盛液管的長(zhǎng)度盛液管的長(zhǎng)度, ,單位為單位為dmdm； C C 溶液的濃度溶液的濃度, ,單位為單位為g.mLg.mL-1-1CltClt 例如，在溫度為20C時(shí)，用鈉光燈為光源測(cè)得的葡萄糖水溶液的比旋光度為右旋52.2,應(yīng)記為：D20=+52.2（水）“D”代表鈉光波長(zhǎng)。鈉光波長(zhǎng)589nm,相當(dāng)于太陽(yáng)光譜中的D線(xiàn) 1848年年 Pasteur（巴斯德（巴斯德 法國(guó)化學(xué)家）在顯微鏡下用法國(guó)化學(xué)家）在顯微鏡下用鑷子將外消旋酒石酸拆分成右旋和左旋酒石酸

6、。鑷子將外消旋酒石酸拆分成右旋和左旋酒石酸。 二者的關(guān)系：二者的關(guān)系：互為鏡象互為鏡象（實(shí)物與鏡象關(guān)系，或者說(shuō)左、右（實(shí)物與鏡象關(guān)系，或者說(shuō)左、右手關(guān)系）。手關(guān)系）。二者無(wú)論如何也不能完全重疊二者無(wú)論如何也不能完全重疊。一、手性第二節(jié)第二節(jié) 旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系旋光性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系左旋乳酸，由蔗糖發(fā)酵得到右旋乳酸，由肌肉運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生實(shí)物鏡子鏡象CHOHCOOHH3CCHCOOHCH3HO例如例如: :乳酸乳酸實(shí)物實(shí)物 鏡像鏡像手性手性: :像左右手一樣，實(shí)物與其鏡象不能疊合的性質(zhì)像左右手一樣，實(shí)物與其鏡象不能疊合的性質(zhì) 實(shí)物與鏡象不能重疊的分子，稱(chēng)為手性分子實(shí)物與鏡象不能重疊的分子，稱(chēng)為手性分

7、子 具有手性（不能與自身的鏡象重疊）的分子具有手性（不能與自身的鏡象重疊）的分子叫做叫做手性分子手性分子 手性分子一般都有旋光性手性分子一般都有旋光性, ,而非手性分子沒(méi)而非手性分子沒(méi)有旋光性有旋光性如何判斷某一個(gè)分子是否具有手性？如何判斷某一個(gè)分子是否具有手性？考察分子的對(duì)稱(chēng)性就能判斷是否具有手性考察分子的對(duì)稱(chēng)性就能判斷是否具有手性看是否能與鏡象重合看是否能與鏡象重合如果一個(gè)分子沒(méi)有對(duì)稱(chēng)面和對(duì)稱(chēng)中心，則它是手性分子；反之，則不是手性分子 HHOCOHCOOHHHCHHHCl三個(gè)二個(gè)一個(gè)多個(gè)左 旋 乳 酸 ，由 蔗 糖 發(fā) 酵 得 到右 旋 乳 酸 ，由 肌 肉 運(yùn) 動(dòng) 產(chǎn) 生實(shí) 物鏡 子鏡

8、象CHOHCOOHH3CCHCOOHCH3HO手性分子手性分子 分子的手性是對(duì)映體存在的分子的手性是對(duì)映體存在的必要和充分條件必要和充分條件第三節(jié)第三節(jié) 含有手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)含有手性碳原子化合物的對(duì)映異構(gòu)1.對(duì)映體對(duì)映體凡是手性分子，必定有一個(gè)與之凡是手性分子，必定有一個(gè)與之不能完全疊合不能完全疊合的鏡象的鏡象?；閷?shí)物與鏡象的兩個(gè)異構(gòu)體稱(chēng)為互為實(shí)物與鏡象的兩個(gè)異構(gòu)體稱(chēng)為對(duì)映體對(duì)映體。例如，乳酸是手性分子，就有一對(duì)例如，乳酸是手性分子，就有一對(duì)對(duì)映體對(duì)映體存在存在實(shí)物鏡子鏡象CHOHCOOHH3CCHCOOHCH3HOCH3CHCOOHOH從肌肉中得到的肌肉乳酸+ 3.82。葡萄糖發(fā)

9、酵得到的乳酸3.82。酸牛奶中得到的乳酸0。來(lái) 源旋 光 性羥基丙酸 ( 乳酸 )COOHCH3OHHCOOHCH3OHHCCCOOHCOOHCH3H3CHOOHHH-CCH3BrCH3CH2HCCH3BrCH2CH3H實(shí)物鏡子鏡象2-溴丁烷也是手性分子，也有一對(duì)對(duì)映體存在對(duì)映體的特點(diǎn)對(duì)映體的特點(diǎn) * *1 1 結(jié)構(gòu)：鏡影與實(shí)物關(guān)系結(jié)構(gòu)：鏡影與實(shí)物關(guān)系; ;* *2 2 物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)在一般環(huán)境中相同物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)在一般環(huán)境中相同; ;在手性在手性環(huán)境條件下，對(duì)映體會(huì)表現(xiàn)出某些不同的性質(zhì)，如反環(huán)境條件下，對(duì)映體會(huì)表現(xiàn)出某些不同的性質(zhì)，如反應(yīng)速度有差異，生理作用的不同等。應(yīng)速度有差異，生

10、理作用的不同等。* *3 3 旋光度相同，旋光方向相反。旋光度相同，旋光方向相反。外消旋體與對(duì)映體的比較： 旋光性 物理性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì) 生理作用 外消旋體 不旋光 mp 18 基本相同 各自發(fā)揮其左右 對(duì)映體 旋光 mp 53 基本相同 旋體的生理功能外消旋體外消旋體: :一對(duì)對(duì)映體等量混合，得到外消旋體，外一對(duì)對(duì)映體等量混合，得到外消旋體，外 消旋體的旋光為零。消旋體的旋光為零。外消旋體可外消旋體可分離分離成左旋體與右旋體成左旋體與右旋體 手性碳原子：手性碳原子： 連有四個(gè)各不相同基團(tuán)的碳原子稱(chēng)為連有四個(gè)各不相同基團(tuán)的碳原子稱(chēng)為手性碳原子手性碳原子（或手性中心）用（或手性中心）用C C* *

11、表示。表示。 CH3-CH-COOHOHCH3-CH-CH-CH3OHCH3CH3-CH-CH2-CH3Br* 含有含有一個(gè)手性碳原子一個(gè)手性碳原子的化合物的化合物一定是手性分子，一定是手性分子，它有兩種不同的構(gòu)型，是互為實(shí)物與鏡象關(guān)系的，它有兩種不同的構(gòu)型，是互為實(shí)物與鏡象關(guān)系的，立體異構(gòu)體，稱(chēng)為對(duì)映異構(gòu)體（簡(jiǎn)稱(chēng)為對(duì)映體）。立體異構(gòu)體，稱(chēng)為對(duì)映異構(gòu)體（簡(jiǎn)稱(chēng)為對(duì)映體）。 對(duì)映體的構(gòu)型可用立體結(jié)構(gòu)（楔形式和透視式）和費(fèi)歇爾（EFischer）投影式表示 1、立體結(jié)構(gòu)式 COOHHOHCH3CCOOHCH3HOHCCOOHCH3OHH乳酸優(yōu)點(diǎn)： 形象生動(dòng)，一目了然缺點(diǎn)： 書(shū)寫(xiě)不方便楔形式透視式2.

12、2. 構(gòu)型表示方法構(gòu)型表示方法 2.Fischer 投影式： COOHHCH3OHHCOOHOHCH3HOHCH3COOH乳酸對(duì)映體的費(fèi)歇爾投影式1)投影原則：1 橫、豎兩條直線(xiàn)的交叉點(diǎn)代表手性碳原子，位于紙平面。2 橫線(xiàn)表示與C*相連的兩個(gè)鍵指向紙平面的前面，豎線(xiàn)表示指向紙平面的后面。3 將含有碳原子的基團(tuán)寫(xiě)在豎線(xiàn)上，編號(hào)最小的碳原子寫(xiě)在豎線(xiàn)上端。2）使用費(fèi)歇爾投影式應(yīng)注意的問(wèn)題： a )基團(tuán)的位置關(guān)系是“橫前豎后” b )不能離開(kāi)紙平面翻轉(zhuǎn)180；也不能在紙平面上旋轉(zhuǎn)90或270與原構(gòu)型相比。 c)c)將投影式在紙平面上旋轉(zhuǎn)180,仍為原構(gòu)型。 3）判斷不同投影式是否同一構(gòu)型的方法：（1）

13、將投影式在紙平面上旋轉(zhuǎn)180，仍為原構(gòu)型。HOHCOOHCH3HHOCOOHCH3在紙平面180（2）任意固定一個(gè)基團(tuán)不動(dòng)，依次順時(shí)針或反時(shí)針調(diào)換另三個(gè)基團(tuán)的位置，不會(huì)改變?cè)瓨?gòu)型。HCH3OHC2H5HOHCH3HOHCHH3COHHC2H5C2H5C2H5=（3）對(duì)調(diào)任意兩個(gè)基團(tuán)的位置，對(duì)調(diào)偶數(shù)次構(gòu)型不變，對(duì)調(diào)奇數(shù)次則為原構(gòu)型的對(duì)映體。例如：HOCHOCH2OHHHOHCH2OHCHOHOCHOCH2OHHHCHOCH2OHOHOH與H對(duì)調(diào)一次CHO與 對(duì)調(diào)一次OH與H對(duì)調(diào)一次同一構(gòu)型對(duì)映體CH2OH實(shí)物鏡子鏡象CHOHCOOHH3CCHCOOHCH3HOCHOHCOOHH3C透視式投影式F

14、ischerCH3COOHOHHCCOOHCH3OHH觀察觀察觀察OHHCOOHCH3OHHOHHCOOHCH3FischerFischer投影式投影式3、構(gòu)型的表示方法的相互轉(zhuǎn)變3. 3. 對(duì)映異構(gòu)體構(gòu)型的表示法對(duì)映異構(gòu)體構(gòu)型的表示法(1) D/L(1) D/L構(gòu)型標(biāo)記法構(gòu)型標(biāo)記法DL標(biāo)記法是以甘油醛的構(gòu)型為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行的。甘油醛CHOCH2OHOHH(+)-CHOCH2OHHHO甘油醛(-)-D-型L-型標(biāo)準(zhǔn)：CH2OHOHHCOOHOHHCOOHCH3HCOOHCH3H2NHCOOHH2NCH2OHL絲氨酸L丙氨酸D甘油酸D乳酸D/LD/L構(gòu)型與旋光方向構(gòu)型與旋光方向是兩個(gè)不同的概念，無(wú)必

15、然聯(lián)系是兩個(gè)不同的概念，無(wú)必然聯(lián)系 (2) R / S標(biāo)記法v19701970年國(guó)際上根據(jù)年國(guó)際上根據(jù)IUPACIUPAC的建議，構(gòu)型的命名采用的建議，構(gòu)型的命名采用R R、S S法，法，這種命名法根據(jù)化合物的實(shí)際構(gòu)型或投影式就可命名。這種命名法根據(jù)化合物的實(shí)際構(gòu)型或投影式就可命名。vR R、S S命名規(guī)則：命名規(guī)則：v1 1 按次序規(guī)則將手性碳原子上的四個(gè)基團(tuán)排序。按次序規(guī)則將手性碳原子上的四個(gè)基團(tuán)排序。v2 2 把排序把排序最小最小的基團(tuán)放在離觀察者眼睛的基團(tuán)放在離觀察者眼睛最遠(yuǎn)的位置最遠(yuǎn)的位置，觀，觀察其余三個(gè)基團(tuán)由察其余三個(gè)基團(tuán)由大大中中小小的順序，若是的順序，若是順時(shí)針?lè)较?，順時(shí)針?lè)?/p>

16、向，則其構(gòu)型為則其構(gòu)型為R R（R R是拉丁文是拉丁文RectusRectus的字頭，是右的意思），的字頭，是右的意思），若是若是反時(shí)針?lè)较?，則構(gòu)型為反時(shí)針?lè)较?，則構(gòu)型為S S（Sinister,Sinister,左的意思）。左的意思）。（+ +）和（）和（- -）并不對(duì)應(yīng)于（）并不對(duì)應(yīng)于（R R）和（）和（S S）H HO OH HC C2 2H H5 5C CH H3 3H HO OH HC C2 2H H5 5C CH H3 3R RS SA. 三維結(jié)構(gòu)： COOHHOHCH3按 次 序 規(guī) 則反 時(shí) 針 排 列 S型OH COOH CH3 HCHCH3OHCOOH反 時(shí) 針 排 列 S

17、型oo例2CHCOOH觀察ClBrCOOHBrCl 順時(shí)針?lè)较驗(yàn)镽型：為逆時(shí)針?lè)较騍型CH觀察ClCl：例3CH3CH2OHCH2OHCH3例2CHCOOH觀察ClBrCOOHBrCl 順時(shí)針?lè)较驗(yàn)镽型：為逆時(shí)針?lè)较騍型CH觀察ClCl：例3CH3CH2OHCH2OHCH3型型型型 B. Fischer 投影式： H HO OH HH HC CH HO OC CH H2 2O OH HH HO OH HR RC CH HO OC CH H2 2O OH HH HO OC CH HO OC CH H2 2O OH H 結(jié)論：當(dāng)最小基團(tuán)處于橫鍵位置時(shí)，其余三個(gè)基團(tuán)從大到小的順序若為逆時(shí)針，其構(gòu)型為

18、R；反之，構(gòu)型為S。H HC CH HO OC CH H2 2O OH HH HH HO OR RC CH HO OC CH H2 2O OH HH HO O 結(jié)論：當(dāng)最小基團(tuán)處于豎鍵位置時(shí)，其余三個(gè)基團(tuán)從大到小的順序若為順時(shí)針，其構(gòu)型為R；反之，構(gòu)型為S。 CHOHOHCH2OHBrHClCH3HH2NCOOHCH3CH3ClCH(CH3)2ClCH2基團(tuán)次序位于橫線(xiàn)位于豎線(xiàn)構(gòu)型OHCHOCH2OH最小基團(tuán)（ ）HR-S-構(gòu)型基團(tuán)次序Br Cl CH3 H位于橫線(xiàn)最小基團(tuán)（ ）H基團(tuán)次序NH2 COOH CH3 H最小基團(tuán)（ ）H構(gòu)型R-基團(tuán)次序 Cl CH2 CH-CH3 CH3ClCH3

19、位于豎線(xiàn)最小基團(tuán)（ ）CH3S-構(gòu)型含兩個(gè)以上C*化合物的構(gòu)型或投影式，也用同樣方法對(duì)每一個(gè)C*進(jìn)行R、S標(biāo)記，然后注明各標(biāo)記的是哪一個(gè)手性碳原子。CCClHHHOCH3CH3CH3HBrHBrCH3CH2HCH3ClCH3HBr3-氯 -2-丁 醇2， 3-二 溴 戊 烷2-氯 -3-溴 丁 烷基 團(tuán) 次 序基 團(tuán) 次 序基 團(tuán) 次 序C2C3*323322C2C3*C2C3*O H CH CH3 CH3 HClCl CH CH3 CH3 HOHBr CH CH2CH3 CH 3 HBrBr CH CH3 CH 3 HBrCl CH CH3 CH3 HBrBr CH CH3 CH 3 HCl

20、(2S,3R)(2S,3S)(2R,3R)具有兩個(gè)不同手性碳原子的對(duì)映異構(gòu)具有兩個(gè)不同手性碳原子的對(duì)映異構(gòu) 2 2羥基羥基3 3氯丁二酸氯丁二酸總共有四種旋光異構(gòu)體：總共有四種旋光異構(gòu)體： COOHCOOHOHHHClCOOHHOHClCOOHHOHCOOHCOOHHHClCOOHCOOHHOHHCl( )I( )I I( )I I I( )IV(2R,3R) (2S,3S)(2R,3S) (2S,3R)(I)(I)與與 (III)(III)或或(IV)(IV)、(II)(II)與與(III)(III)或或(IV) (IV) 、 (III)(III)與與(I)(I)或或(II) (II) 、(

21、IV)(IV)與與(I)(I)或或(II) (II) 分別是非對(duì)映異構(gòu)體分別是非對(duì)映異構(gòu)體 (I)(I)和和(II)(II)是一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體是一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體, ,等量混合物是外消旋體；等量混合物是外消旋體；(III)(III)和和(IV)(IV)也是一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體也是一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體, ,等量混合物也是外消旋體等量混合物也是外消旋體 4.4.具有兩個(gè)手性中心的對(duì)映異構(gòu)具有兩個(gè)手性中心的對(duì)映異構(gòu) 對(duì)映體的物理性質(zhì)相同，旋光度相同，方向相反對(duì)映體的物理性質(zhì)相同，旋光度相同，方向相反; ; 非對(duì)映異構(gòu)體的特征：非對(duì)映異構(gòu)體的特征：1 物理性質(zhì)不同（熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等）。物理性質(zhì)不同（熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解

22、度等）。2 2 比旋光度不同。比旋光度不同。3 3 旋光方向可能相同也可能不同。旋光方向可能相同也可能不同。4 4 化學(xué)性質(zhì)相似，但反應(yīng)速度有差異。化學(xué)性質(zhì)相似，但反應(yīng)速度有差異。 對(duì)映異構(gòu)體數(shù)目對(duì)映異構(gòu)體數(shù)目=2=2n n (n (n為不同手性碳的數(shù)目為不同手性碳的數(shù)目) ) 例如例如：含3個(gè)C，最多有238個(gè)旋光異構(gòu)體 含4個(gè)C，最多有2416個(gè)旋光異構(gòu)體對(duì)含有對(duì)含有n n個(gè)個(gè)C C的化合物：的化合物： (2) (2) 具有兩個(gè)相同手性碳原子的對(duì)映異構(gòu)具有兩個(gè)相同手性碳原子的對(duì)映異構(gòu) 酒石酸分子中含有2個(gè)C，可能的異構(gòu)體有： (2R,3S) (2S,3R)I I II IV VCOOHCO

23、OHOHHHHOCOOHCOOHHOHHOHOHCOOHCOOHHHOHHHCOOHHOCOOHHOI I(2R,3R)(2S,3S)I I I I(III)(III)與與(IV)(IV)是同一種分子是同一種分子內(nèi)消旋酒石酸，其分子內(nèi)有一內(nèi)消旋酒石酸，其分子內(nèi)有一對(duì)稱(chēng)面。對(duì)稱(chēng)面。(I)(I)與與(II)(II)是對(duì)映體；是對(duì)映體； (I)(I)與與(III) (III) 、(II)(II)與與(III)(III)是非對(duì)映體；是非對(duì)映體； 注意注意 外消旋體與內(nèi)消旋體都沒(méi)有旋光性，但它們有本質(zhì)的不同： 外消旋體是等量左旋體和右旋體的混合物，可拆分； 內(nèi)消旋體是分子內(nèi)有對(duì)稱(chēng)面的單一化合物，不可拆分

24、4. 4. 含手性碳原子的單環(huán)化合物的旋光異構(gòu)含手性碳原子的單環(huán)化合物的旋光異構(gòu)單環(huán)化合物有否旋光性可以通過(guò)其平面式的單環(huán)化合物有否旋光性可以通過(guò)其平面式的對(duì)稱(chēng)性來(lái)判別。一般的，凡是有對(duì)稱(chēng)平面的單環(huán)對(duì)稱(chēng)性來(lái)判別。一般的，凡是有對(duì)稱(chēng)平面的單環(huán)化合物無(wú)旋光性，反之則有旋光性化合物無(wú)旋光性，反之則有旋光性。例例: :環(huán)丙烷二甲酸的立體異構(gòu)環(huán)丙烷二甲酸的立體異構(gòu)COOHHOOCHH順式COOHHOOCHH反式COOHHOOCHH例例:2:2羥甲基羥甲基1 1環(huán)丙烷羧酸的立體異構(gòu)環(huán)丙烷羧酸的立體異構(gòu)HHCOOHHOH2CHHCH2OHHOOCHHCOOHHOH2CHHCH2OHHOOC( )I( )I

25、I( )I I I( )IV順式對(duì)映體順式反式反式對(duì)映體奇數(shù)環(huán)ABBAABBAIIIIIIIV I - IV四個(gè)化合物中各有兩個(gè)手性碳 當(dāng)A、B相同時(shí)，I和 II為內(nèi)消旋體 當(dāng)A、B不同時(shí)，I和II為對(duì)映異構(gòu)體 對(duì)于III和IV，則無(wú)論A、B是否相同，III和IV均為一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體 環(huán)狀化合物的對(duì)映異構(gòu)例：三元環(huán) 1. A、A型二取代：有三個(gè)異構(gòu)體。C CO OO OH HC CO OO OH HH HH HR RS SC CO OO OH HC CO OO OH HH HH HR RR RC CO OO OH HC CO OO OH HH HH HS SS S順順式式( ( ) )m me

26、es so o- -反反式式 2.A、B型二取代：有 2 2 = 4 個(gè)異構(gòu)體，兩對(duì)對(duì)映體。 C CO OO OH HC CH H3 3H HH HR RR RC CO OO OH HC CH H3 3H HH HS SS S順順 式式反反 式式C CO OO OH HC CH H3 3H HH HR RR RC CO OO OH HH H3 3C CH HH HS SS S四元環(huán)C CO OO OH HC CO OO OH HH HC CO OO OH HH Hm me es so o- -C CO OO OH HH HH HC CO OO OH HH HH H反反 式式H HO OO OC

27、 C( ( ) )順順 式式H HO OO OC CC CO OO OH HH HH HH HO OO OC CC CO OO OH HH HH H順順 式式反反 式式非非手手性性分分子子, ,只只存存在在順順?lè)捶串惍悩?gòu)構(gòu)體體不不能能稱(chēng)稱(chēng)為為內(nèi)內(nèi)消消旋旋體體2. 偶數(shù)環(huán)的情況ABABAABBIIIIIIIVBBAABBAAAB BAAB BA思考：A = B 和 A B兩種情況有何不同？第四節(jié)第四節(jié) 不含手性碳原子化合物的旋光異構(gòu)不含手性碳原子化合物的旋光異構(gòu)1.丙二烯型化合物 丙二烯分子中的兩個(gè)鍵是相互垂直的： 兩個(gè)雙鍵相互垂直，構(gòu)成了手性軸spC CC CC Csp2sp2如如2 2，3-3-戊二烯就有一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體戊二烯就有一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體CCCCCCCH3HCH3HHCH3HCH3 如果丙二烯兩端碳原子上各連兩個(gè)不同基團(tuán)時(shí)如果丙二烯兩端碳原子上各連兩個(gè)不同基團(tuán)時(shí), ,由于所連四個(gè)基團(tuán)兩兩各在相互垂直的平面上，分由于所連四個(gè)基團(tuán)