有机化学：立体化学基础 总结

3、手性分子和非手性分子：
Ø 手性分子：
ü 化合物A和B 不能重合，A和B 不是 同一化合物。
ü A 和 B 互为 对映异构体。
手性分子有何特点？
3、手性分子和非手性分子：
Ø 非手性分子：
化合物C和D 能够重合，C和D 是同一化合物，C是 非手性分子。
化合物E和F 能够重合，E和F 是同一化合物，E是 非手性分子。
立体异构
（立体结构、空间排列）
stereoisomerism
构象异构
（后天）
conformational isomerism
非对映异构
diastereoisomerism
有机化合物同分异构
碳架异构
官能团位置异构
构造异构
官能团异构
互变异构
ห้องสมุดไป่ตู้
构象异构
立体异构
顺反异构
对映异构
（旋光异构）
第一节
概述
平面偏振光及比旋光度
3、手性分子和非手性分子：
手性分子
非手性分子
Ø 手性分子的一般特点：
ü 碳上连有4个不同基团，这个碳称为：
• 手性碳原子 (chiral carbon atom) 或 不对称碳原子
(asymmetric carbon atom)
• 手性中心 (chiral center) 或 不对称中心 (asymmetric
center)。
• 用 C* 表示。
3、手性分子和非手性分子：
Ø 手性分子
Ø 非手性分子
3、手性分子和非手性分子：
例：Linalool （里哪醇, 沉香醇, 芳樟醇）
用“*”标记手性碳原子
Me
O
*
CH3
H
*
Et
Cl
H
O
Me
O
* NH2
Br
Questions coming ……
有手性碳原子的一定有手性？
定为 1 dm，这种条件下测得的旋光度叫 比旋光度 ，一般用
[αt] 表示。
• 比旋光度只决定于物质的结构。
• 各种化合物的比旋光度是它们各自特有的物理常数。
二、对映异构和手性
1、手性(chirality）
镜
像
实物在镜子中的投影称为 镜像（mirror image）。
实物与其镜像具有 对映 的关系。
polarimeter
旋光度
旋光仪工作原理
ü 由旋光仪测得的旋光度，甚至旋光方向，不仅与物质的结构有关，
而且与测定的条件（样品浓度，盛放样品管的长度，偏振光的波长
及测定温度等）有关。
4、比旋光度 ([αt]，specific rotation）
• 比旋光度：通常把溶液的浓度规定为1 g/mL，盛液管的长度规
旋）的物质，用 d 或（+）表示。
ü 左旋体（ levorotatory ）：使偏振光振动面逆时针旋转（左
旋）的物质，用 l 或（-）表示。
ü 外消旋体（racemate）：等量的左旋体和右旋体的混合物，
用 dl 或 （±）表示。
3、旋光度 (α，observed rotation）
l 旋光度（ α ）：偏振光被旋光性物质所旋转的角度。
一定是手性分子？
没有手性碳原子的一定没有手性？
一定不是手性分子？
三、分子的对称性和手性
1、对称面
• 设想分子中有一平面，它可以把分子分成 互为镜象 的两半，
这个平面就是 对称面。
例：
1、对称面
•
含有对称面的分子：
ü 含有 对称面 的分子：一定是非手性的，无对映异构体，无
旋光性。
2、对称中心
• 设想分子中有一个点，从分子中任何一个原子出发，向这个点
有机化合物同分异构
碳架异构
构造异构
（连接次序、方式）
constitutional isomerism
同
分
异
构
官能团异构
互变异构
tautomerism
官能团位置异构
顺反异构
cis-trans isomerism
对映异构
enantiomerism
构型异构
（先天）
旋光异构
optical isomerism
•
非手性分子（achiral molecules ）：能重叠不具备手性的分子。
•
手性分子都具有旋光性。
2、对映异构体（enantiomers）：
l 对映异构体：构造相同，互为镜象，不能重叠的一对异构体。
也叫对映体，旋光异构体，光学异构体。
l 对映异构：一对对映体的构造相同，只是立体结构不同，这
种立体异构就叫对映异构。
第六章
立体化学基础
Stereochemistry
1．重点掌握：对映异构体和手性的概念；对映异物体的表示方法
及构型命名；对映异构体的理化性质；外消旋体、内消旋体的概
念；多取代环烷烃的立体异构；构象异构和构型异构。
2．掌握：手性中心的产生。
3．了解：偏振光有关概念；外消旋体拆分；手性分子在反应中的
立体化学；手性药物对人体的影响。
作一直线，再从这个点将直线延长出去，则在与该点前一线段
等距离处，可以遇到一个同样的原子，这个点就是 对称中心。
ü 含有 对称中心 的分子：一定是非手性的，无对映异构体，无
对映异构和手性
分子的对称性和手性
一、平面偏振光及比旋光度
1、平面偏振光（偏振光，偏光） Plane-polarized light
• 光：是一种电磁波，其振动方向与传播方向垂直。
• 平面偏振光：只在一个平面上振动的光，简称偏振光或偏光。
• 振动面：偏振光前进的方向和其质点振动的方向所构成的平面。
2、旋光性和旋光性物质
Question: 二者能否重叠？
1、手性(chirality）
Several examples:
Question: 二者能否重叠？
1、手性(chirality）
左右手互为 镜象
左手和右手 不能重叠
ü 化合物A和B 不能重合，A和B 不是 同一化合物。
ü A 和 B 互为 对映异构体。
1、手性(chirality）
乳酸
偏振光
肌肉运动
乳酸
偏振光右旋
乳糖发酵
乳酸
偏振光左旋
酸牛乳
乳酸
偏振光无影响
2、旋光性和旋光性物质
l 旋光性（optical activity）：能使偏振光振动面旋转的性质。
l 旋光性物质： 具有旋光性的物质 （ 或叫 光活性物质， optically
active compound）。
ü 右旋体（dextrorotatory）：使偏振光振动面顺时针旋转（右
• 手性(chirality)：相互对映而不能完全重合的性质。
• （实物和其镜像不能重叠的性质或现象。）
• “Chiral” is derived from the Greek word “cheiros”, meaning
“hand”.
Ø 在立体化学中，
•
手性分子（chiral molecules）：不能与镜象重叠有手性现象的分子；