有機化合物的構(gòu)造構(gòu)型和構(gòu)象優(yōu)秀公開課

第3章 有機化合物的構(gòu)造、構(gòu)型和構(gòu)象（）3.1 有機化合物的構(gòu)造異構(gòu)3.2 有機化合物的順反異構(gòu)

3.2.1烯烴的順反異構(gòu)

3.2.2環(huán)烷烴的順反異構(gòu)3.3 對映異構(gòu)

3.3.1手性

3.3.2對稱性

3.3.3對映異構(gòu)和旋光性

3.3.4構(gòu)型的表示法和標記

3.3.5含手性碳原子分子的 對映異構(gòu)3.3.6不含手性碳原子分子 的對映異構(gòu)3.3.7含其他手性原子分子 的對映異構(gòu)3.3.8環(huán)狀化合物的 對映異構(gòu)3.4分子的構(gòu)象

3.4.1烷烴分子的構(gòu)象

3.4.2環(huán)烷烴分子的構(gòu)象有機化合物的異構(gòu)體分類3.1構(gòu)造異構(gòu)碳鏈異構(gòu)官能團異構(gòu)官能團位置異構(gòu)互變異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)構(gòu)造異構(gòu)：分子式相同，分子中原子相互連接方式不同構(gòu)造：分子中原子相互連接的方式3.1構(gòu)造異構(gòu)官能團位置異構(gòu)異構(gòu)體數(shù)目較多，理化性質(zhì)相近，分離較難3.1構(gòu)造異構(gòu)官能團異構(gòu)異構(gòu)體之間化學(xué)和物理性質(zhì)差別較大，分離十分容易3.1構(gòu)造異構(gòu)兩個異構(gòu)體迅速地相互轉(zhuǎn)化，是一種特殊的官能團異構(gòu)，構(gòu)成處于動態(tài)平衡的混合物動態(tài)異構(gòu)，不能分離出來，但儀器可以檢測出來互變異構(gòu)3.2順反異構(gòu)順反異構(gòu)對映異構(gòu)構(gòu)型異構(gòu)構(gòu)型是指分子中各原子和基團在空間的相對位置

是分子結(jié)構(gòu)體現(xiàn)的一種表觀現(xiàn)象，即分子的幾何形象構(gòu)型異構(gòu)是指具有相同構(gòu)造的分子，由于構(gòu)型不同產(chǎn)生的異構(gòu)順-2-丁烯 反-2-丁烯3.2.1烯烴的順反異構(gòu)3.2.1烯烴的順反異構(gòu)產(chǎn)生條件：雙鍵上的每個碳原子分別連有兩個不同的原子或基團判斷下面化合物是否存在順反異構(gòu)？烯烴的順反異構(gòu)的命名（見光盤）3.2.2環(huán)烷烴的順反異構(gòu)反-環(huán)丙烷-1，2-二甲酸順-1，2-二甲基環(huán)己烷HHH3CCH3HHH3CCH3反-1，2-二甲基環(huán)己烷3.3對映異構(gòu)3.3.1手性手性分子: 不能和其鏡象重合的分子非手性分子：能和其鏡象重合的分子手性： 物與其鏡像不能重疊的現(xiàn)象乳酸分子名稱熔點/oC[]25(20%水）溶解度pka1pka2(+)-酒石酸170+12o1392.934.23(-)-酒石酸170-12o1392.934.233.3.2對稱性非手性分子1個σ1）對稱面3.3.2對稱性非手性分子2）對稱心3.3.2對稱性只含旋轉(zhuǎn)軸對稱因素的分子是手性分子非手性手性非手性3）對稱軸3.3.4構(gòu)型的表示法和構(gòu)形的標記1構(gòu)型的表示法CH3OHHOCH3立體透視式Fisher投影式1構(gòu)型的表示法Fischer投影式豎直鍵代表伸向紙后面的鍵水平鍵代表伸向紙前面的建遵循橫前豎后的原則?？稍诩埫嫔限D(zhuǎn)180°，不能在紙面上轉(zhuǎn)90°，270°不能離開紙面翻轉(zhuǎn)180°交換兩基團，改變構(gòu)型；交換兩次，構(gòu)型不變Fischer投影式的書寫原則

2、構(gòu)型的標記R-S標記法按“次序規(guī)則”判別R-S標記法

SRR1）含一個手性碳原子的分子[]D20=+3.8o(水)[]D20=-3.8o(水)左旋體外消旋體右旋體等量的左旋體和右旋體的混合物，無旋光性用(±)或(RS)或(dl)或DL表示。2）含兩個不同手性碳原子的分子Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ2）含兩個不同手性碳原子的分子

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ對映體：Ⅰ與Ⅱ；Ⅲ與Ⅳ非對映體：Ⅰ與Ⅲ、Ⅰ與Ⅳ、Ⅱ與Ⅲ、Ⅱ與Ⅳ

構(gòu)造相同,構(gòu)型不同,相互間不是實物與 鏡影關(guān)系的立體異構(gòu)體，是光學(xué)異構(gòu)體3）含多個不同手性碳原子的分子N個手性碳的異構(gòu)體數(shù)目對映異構(gòu)體數(shù)目=2n

外消旋體數(shù)目=2n-14）含兩個相同手性碳原子的分子

2R，3R 2S,3S R,S R,SⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ酒石酸4）含兩個相同手性碳原子的分子

2R，3R 2S,3S R,S R,SⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ分子內(nèi)部形成對映兩半的化合物。(有平面對稱因素)具有兩個手性中心的內(nèi)消旋結(jié)構(gòu)一定是（RS）構(gòu)型內(nèi)消旋體無旋光性內(nèi)消旋體復(fù)習(xí)－構(gòu)型的標記R-S標記法按“次序規(guī)則”判別D-L標記法甘油醛構(gòu)型的確定：任意指定其他化合物構(gòu)型的確定：通過化學(xué)反應(yīng)與甘油醛相關(guān)聯(lián)練習(xí):指出下列各組化合物彼此之間的關(guān)系(即對映體或非對映體關(guān)系)（S,S）2,3-丁二醇 （R,S） （R,R）（D）（E）（R,S） （R,R）B和D為同一化合物；C和E為同一化合物；A和C，E為對映體；A和B,D為非對映體3.3.6不含手性碳原子分子的對映異構(gòu)體(見盤)

1.丙二烯型分子當(dāng)A≠B，分子有手性類似物：無手性有手性2.聯(lián)苯型分子苯環(huán)間碳碳鍵旋轉(zhuǎn)受阻，產(chǎn)生位阻構(gòu)象異構(gòu)。有手性無手性2,2’-聯(lián)萘二酚手性分子3.3.7含其它手性原子分子的對映異構(gòu)3.3.8環(huán)狀化合物的構(gòu)型異構(gòu)反-環(huán)丙烷-1，2-二甲酸順-環(huán)丙烷-1，2-二甲酸反-1，2-二甲基環(huán)己烷R,R S,S順-1，2-二甲基環(huán)己烷HHH3CH3CCH3HHCH3HHH3CCH3練習(xí)：判斷下列化合物能否有對映體存在（習(xí)題3－17）無對映體⑴⑶⑸⑹有對映體⑵⑷下列化合物中，各有幾個手性碳原子，有幾個構(gòu)型異構(gòu)體？（習(xí)題3－15）手性碳數(shù) 構(gòu)型異構(gòu)3 84 83 83.4構(gòu)象異構(gòu)

烷烴分子的構(gòu)象異構(gòu)環(huán)烷烴分子的構(gòu)象異構(gòu)構(gòu)象異構(gòu)3.4.1烷烴分子的構(gòu)象異構(gòu)HHHHHHHH重疊式 交叉式重疊式 交叉式透視式Newman投影式3.4.2環(huán)烷烴的構(gòu)象（ａ）椅式構(gòu)象（ｂ）船式構(gòu)象0.25nm123456123456CH2231564CH2CH2CH22315640.183nm透視式Newman投影式3.4.2環(huán)烷烴的構(gòu)象（ａ）椅式構(gòu)象（ｂ）船式構(gòu)象椅式 船式99.9％ 0.1％3.4.2環(huán)烷烴的構(gòu)象123456直立鍵（ａ鍵）和平伏鍵（ｅ鍵）654321531246612345Ｋ＝13.4.2取代環(huán)己烷的構(gòu)象HR123456HRCH2HR234561CH2HR１）一取代環(huán)己烷R在ｅ鍵上R在ａ鍵上123456CH2CH22345613.4.2取代環(huán)己烷的構(gòu)象１）一取代環(huán)己烷HRHR

Rｅ鍵（％）

--CH3

95--CH(CH3)297--C(CH3)399.99

K＜13.4.2取代環(huán)己烷的構(gòu)象2）多取代環(huán)己烷ｅ鍵上取代基多，構(gòu)象穩(wěn)定ｅ鍵上有體積較大的取代基，構(gòu)象穩(wěn)定CH3

(CH3)3C

CH3(CH3)3C順－１－甲基－４－叔丁基環(huán)己烷反－１－甲基－４－叔丁基環(huán)己烷思考：1－氯－4－溴環(huán)己烷的穩(wěn)定構(gòu)象？

Cl

Br

HHHH3.4.2取代環(huán)己烷的構(gòu)象１）多取代環(huán)己烷

CH3(CH3)3C１－氯－3－溴環(huán)己烷HHHH

CH3(CH3)2HC１－甲基－2－異丙基環(huán)己烷HHHClBrBrCl反式順式H反式順式練習(xí)(A)與(B)為對映體