第五章：立体化学

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立体化学基础

Cl大 HOCH2
Cl
键上，纸面走向与实际
CH2Cl 走向相同，
S-2,3-二氯丙醇
R-2,3-二氯丙醇
顺时针为R型，逆时针为S型。
直接根据Fischer投影式命名的简便方法介绍
Problem 6: Give the names of the following compounds。(by R/S nomenclature)
有相等的距离。实物与镜像的关系叫对映关系。
镜面
实物与镜像
若实物与其镜像能够完全重合，则实物与镜像所代表的两个分子为同一个分子。
OH
OH
CH H
CH3
HC H
CH3
OOHH
HH
CC HH 所有基团都重合 CCHH3 3
乙醇分子模型的重叠操作
对于某些分子，两个互为实物与镜像关系的分子不能重合，如乳酸。
CO2H
CO2H
CO2H
NH2
NH2
H CH3
NH2 H
CH3 H
CO2H
CH3
H
NH2
CH3
即：固定*C上某个基团，其它三基团顺序轮换，不改变其构型。
Problem 3: 下列Fischer式是否表示同一化合物？
COOH
CH2OH
H
OH
HO
H
--
CH2OH
COOH
镜像
1
2
关
旋转180℃后可重叠
丙酸分子的对称面
分子的对称面具有对称面的分子为非手性分子
四、判断对映体的方法
1、看分子和它的镜像能不能重合。如果不能重合，就具有对映异构现象。
2、寻找对称面和对称中心。如果分子没有对称因素（对称面和对称中心），就具有对映异构现象。

立体化学

(2) 第二个手性中心的产生
如果在一个旋光性分子里生成第二个手性碳原子，生成非对映体的量是不相等的。
例如：
CH3 H Cl H H CH3
(2S)-氯丁烷手性环境
Cl2
CH3 H Cl Cl H CH3
(2S,3S)-二氯丁烷
CH3 + H H Cl Cl CH3
(2S,3R)-二氯丁烷
29%
第五章
立体化学
立体化学是研究分子中原子或原子团在空间的排列状况，以及不同的排列对分子的物理和化学性能的影响。立体化学中主要讨论顺反异构、对映异构、构象异构。
§5-1顺反异构
顺反异构（cis-trans isomerism）是讨论分子旋转受双键或环的限制引起的异构现象。属于几何异构。一．含有碳碳双键的顺反异构
Ö Ô Ö Ó Ê Ð ·×
基团空间位阻之和＞0.29nm时有手性
有手性面的化合物：手性面是通过分子的平面，在它两侧的取代基是不同的。如柄型化合物：
(CH2) n
O R
O
当R=COOH时：n≥10，自动消旋化； n＝9，加热时慢慢消旋化； n≤8，有对映体，是手性分子
螺旋型化合物：
赤式
CHO HO H H OH CH2OH
苏阿糖
CH3 Cl H H OH CH3
苏式
相同的原子在同侧
相同的原子不在同侧
沿C—C键轴观看，相同或相似的原子或基按相同方向出现者为赤型，以相反方向出现时为苏型。例如：
H H Cl H3C OH 苏式前后前 CH3 CH3 H3C H 苏式后前 H Cl OH HO H Cl CH3 赤式后前 H CH3 H3 C HO H 赤式后 H Cl CH3

手性分子

COOH H CH3
纸面上旋转180° 纸面上旋转180° 180
= HO
CH3 H
OH
COOH
COOH
H
纸面上旋转90° 纸面上旋转90° 90
H CH3 OH H3C OH COOH
投影式不能离开纸面进行翻转。 2、 Fischer 投影式不能离开纸面进行翻转。 3、如果使Fischer 投影式中的一个基团保持如果使Fischer 固定，固定，而把另外三个基团顺时针或逆时针调换位置，不会改变原化合物的构型。位置，不会改变原化合物的构型。
外消旋体：等量左旋体与右旋体的混合物。外消旋体：等量左旋体与右旋体的混合物。无混合物旋光性。用 (±) 、RS或 (dl)表示。旋光性。 ± 或表示。表示 (±) –乳酸 ± 乳酸
原因：一对映体，旋光度相等，旋光方向相反。原因：一对映体，旋光度相等，旋光方向相反。性质：性质：外消旋体的物理性质与纯的单一对映体比较有所不同。比较有所不同。
课堂练习：问题－课堂练习：问题5－2
第二节
一、投影方法
费歇尔投影式
COOH
HO
H
CH3
把主链竖立，编号最小碳放在上端
划十字线，划十字线，交点代表手性横键向前，碳，横键向前，竖键向。
含有两个手性碳的手性分子的投影
CH3 HO
HO C C OH CH3 H
H OH CH3
H
H H3 C
立体化学基础：第五章立体化学基础：手性分子
碳链异构位置异构构造异构同分异构立体异构构象异构官能团异构互变异构构型异构对映异构顺反异构
构造异构：分子组成相同而原子（构造异构：分子组成相同而原子（团）相互连接方异构式和顺序不同空间排列方式不同立体异构：分子中原子（立体异构：分子中原子（团）在空间排列方式不同

立体化学第五章立体异构体的分离鉴别方法

+ (S,S)-丁二醇
C4H9 H
H 3 O+
O C4H9
分
H H H3C O O CH 3 H O
离
O
+ (S,S)-丁二醇
C4H9 H
H 3 O+
O C 4H 9 H
缩酮易逆反应得到对应体！
5-8,9
注意：避免二个对映体的反应速度可能不同引起的分离不完全
3)化学拆分是经典方法,在工业上很重要.如分离半合成青霉素
２)
H
C
H3C
C
（1）（2）
CH3
Ｈ（１）与Ｈ（２）非对映的（化学环境不同）
H
O
３)
H3C
（1）
（2）
C
N CH3
-CH3（1）和 -CH3（2）中的质子是非对映的
5-2
４)
2 H 3H
1 H
6 H 4H
7 H
2 H
1 H H4
6 H
7 H H5
H 3
H 5 H 4 H 5
H 3 H 3 H 4
方法2：两个非对映体混合物可用NMR谱估计比例。大多数的非对映体的1H、13C是磁不等性的(非对映的）,NMR谱有区别,由信号的积分曲线估计两组成。决定d、l%；方法3：对映体与手性试剂作用转化成非对映体，再用 NMR谱。常用的手性试剂是顺磁性金属衍生物的可溶于有机溶剂中的物种。
这个手性试剂称为手性位移试剂。
5-8
一、基于基态非对映体性质的分离 1.化学法拆分: 1)将一对外消旋体（±）A 如酸与一个不对称试剂B （拆分剂）如（R）-B作用，形成非对映体盐，再用分步结晶、分馏、色谱等方法分离，得到（R）-A和（S）-A。

立体化学第5章环烷烃

1,2,4-三甲基环己烷
C. 必要时须注明立体构型;
D. 复杂化合物也可将环的部分当作取代基。
顺-1,2-二甲基环丙烷反-1,3-二甲基环丁烷
4-环戊基庚烷
(2) 多环化合物的命名:
(命名较为复杂, 以二环化合物为例). A. 参加成环的总碳原子数作为母体烃; 如有8个碳原子，则称为辛烷 B. 简单桥环可用“二环”、“三环”等作词头； C. 二环“连接”处的碳原子为桥头碳原子； D. 从桥头碳原子处，由大环开始编号；将各“桥”所含的碳原子数写入方括号中(注意:桥头C原子都不可计入)。
2) 环戊烷的构象
环戊烷的结构是以拆叠的形式存在，四个C原子基本在一平面上，另一个C则在平面之外，这种构象称为信封式构象。环戊烷由于以“信封式”构象存在，使分子张力较小，化学性质较稳定。
3) 环己烷的构象及构象分析
i) 椅式和船式构象
椅式
船式
船式构象相对能量较高，不稳定，通过C-C键扭曲，使其成为扭曲式(或称为扭船型)。这种构象相对于船式能量低。
角张力---由于键角偏离正常键角而产生的张力。
环丙烷的三个C在同一平而上，相邻两个C上的C-H键都是重叠式构象，相互拥挤，产生排斥，也具有较高的能量。
扭转张力---由于重叠式构象而产生的张力。
4. 环烷烃的构象和构象分析
1) 环丁烷的构象
环丁烷的四个C不在同一平面上，形如蝴蝶。即通过C-C键的扭转而以一个拆叠的碳环存在。环丁烷的三个C原子分布在同一平面，另一个C取于平面之外。环丁烷的这种存在形式可使环的张力降低，但仍然是一个不稳定分子。
（1）分子中有两个平行的平面，C1、C3、C5和C2、C4、C6；
（2）12个氢原子分成两类：一类与分子对称轴平行，即垂直于环平面，称为

第五章立体化学

四、判断对映体的方法
有三种方法可以用来判断一个分子是否存在对映体: 1.建造一个分子和它的镜像的模型，如果两者不能重合，就存在对映体。 2. 如果分子有对称面，那么它和其镜像就能重合，就不存在对映体。 3.如果一个分子有一个手性碳原子，它就具有对映异构现象，有一对对映体。
第二节费歇尔(Fischer)投影式
D-(-)-甘油酸
D-(-)-乳酸
D.L命名法的使用有一定的局限性,它只适用与甘油醛结构类似的化合物.目前，仍用于糖类和氨基酸的构型命名
二、 R.S构型命名法
R/S 构型标记法分为两步：
(1) 按次序规则确定与手性碳相连的四个原子或基团的优先次序（或称为“大小” 次序）
3
CH3 C H4 Br1
对称面
内消旋酒石酸分子
问题：内消旋体是否显旋光性？为什么？答案：不显旋光性。因为内消旋体有一对称面，互为对称的两部分对偏振光的影响相互抵消，使整个分子不表现旋光性。
第六节构型命名
一、D.L命名法规则：以甘油醛为标准，Fischer投影式中C* 上羟基处于右侧的为D-构型;反之为L-构型
CH3 H C6H5
S构型
CH3
Br
HO H
S构型
C6H5
COOH HO H
R构型
COOH H3C Cl C6H5
R构型
CH2OH
问题：判断下列手性碳的R、S构型。
R
HO COOH C H
R
H H
CO2H OH OH CH3
CH3
R
R-乳酸
2R,3R-2,3-二羟基丁酸
实物与镜像不重合
不含对称中心对称面
CO2H H HO C C OH H HO H

第五章立体化学基础

第五章立体化学基础：手性分子1．将1.5g的旋光物质溶解在乙醇中，配成50ml溶液：（1）假如该溶液在10 cm 旋光仪管中观察旋光度为+2.79°时，求出20℃时的钠光（D线）下的比旋光度；（2）假如上述溶液在5 cm 旋光管中测定，那么测得的旋光度是多少？（3）若将此溶液由50ml稀释到150ml 且在10cm管中进行测定，旋光度又是多少?2．比旋光度是+40°的某物质，在1分米的旋光管中测得的旋光值为+10°。

试问此物质溶液的百分浓度为多少？3．判断下列分子是否具有对称中心、对称轴或对称面？（1）反1,2-二甲基环丙烷（2）环己烷的船式构象（3）乙烷的交叉式构象（4）丁烷的对位交叉式构象（5）乙烷的重叠式构象4．(S)-(-)-1-氯-2-甲基丁烷二氯代后所得产物的分子式为C5H10Cl12 。

试预测能有几种馏分，画出各馏分化合物的结构，各馏分有无旋光性？5．分别列举一对互为构造异构体，构象异构体和顺反异构体的实例（用结构式表示）。

构象异构体通常能分离吗？6．下列分子哪些是手性分子？7．将（—）、（+）和内消旋酒石酸三者等量的混合物进行分步结晶，可得到两部分均无旋光性的结晶。

哪两部分？8．解释下列概念⑴手性分子；⑵手性碳原子；⑶对映体；⑷非对映体；⑸内消旋化合物；⑹外消旋体；⑺旋光性；⑻旋光性化合物。

9．化合物（+）-丙氨酸和（-）-丙氨酸在下述性质方面有哪些异同？⑴熔点；⑵密度；⑶折光率；⑷旋光性能；⑸水中溶解度。

10．若测得一蔗糖溶液，旋光度为+90°，怎么能确知它的旋光度不是-270°？11．下列化合物，各有几个手性碳原子？12．下列化合物中，哪些存在内消旋化合物？⑵，3-二溴戊烷 2⑶，4-二溴戊烷⑴，3-二溴丁烷 2213．用R/S构型命名法标记下列分子构型14．用R/S构型命名法命名下列各个化合物的构型；并说明哪对是互为对映体？哪对互为非对映体？15．指出下列各组中两个化合物的关系（相同化合物？对映体？非对映体？）16．（S）-2-甲基-1-氯丁烷在光的作用下，与控制量的氯气发生取代反应，生成二氯代产物的混合物，分离得到A：2-甲基-1，4-二氯丁烷和B：2-甲基-1，2-二氯丁烷。

第五章立体化学基础：手性分子

（二）、比旋光度）、比旋光度
规定用一分米长的旋光管，规定用一分米长的旋光管，待测物质的浓度为1g.ml-1时所测得的旋光度，称时所测得的旋光度，的浓度为为比旋光度， α 表示。为比旋光度，用[α]Dt表示。
α l:旋光管的长度（分米）旋光管的长度（分米）旋光管的长度 C:溶液的浓度（g.ml-1）溶液的浓度（溶液的浓度 l×C × ɑ：实验观察旋光值(度数实验观察旋光值度数) t: 测定时温度（℃）测定时温度（公式：[α]Dt== 公式： α
有一个手性碳原子时,则有一对( 有一个手性碳原子时,则有一对(二个立体异构体)对映体; 立体异构体)对映体;有二个手性碳原子时,则有二对(四个立体异构体) 子时,则有二对(四个立体异构体)对映有三个手性碳原子时,则有四对( 体;有三个手性碳原子时,则有四对(八个立体异构体) 个立体异构体)对映体 …… 可见:含有个手性碳原子时,有2n个可见含有n个手性碳原子时有含有个手性碳原子时立体异构体. 立体异构体
存在对称面就不存在对映体 ⑵、寻找对称面:存在对称面就不存在对映体寻找对称面存在对称面就不存在
⑶、寻找手性碳原子：有一个手性碳原寻找手性碳原子：就具有一对对映体。子，就具有一对对映体。有二个或二个以上手性碳原子时，二个以上手性碳原子时，有例外情。（有对称面则没有对映体有对称面则没有对映体）。况。（有对称面则没有对映体）。
CHO OH CH2OH HO
CHO H CH2OH
D-（+）-甘油醛（）甘油醛
L-（-）-甘油醛（）甘油醛
（+）;（-）只表示旋光方向和构型没有一定）（）只表示旋光方向,和构型没有一定的关系。的关系。

第五章：立体化学

O H C H2 C H2 C H2 C H
3
【TM】】
O H O H C H2 C H2 C H2 C H
3
O H
O
3
【逆推】逆推】
C H2 C H2 C H2 C H
3
C H2 C H2 C H2 C H
3
C H2 C H2 C H2 C H
O H O M g B r 1 . + 2 . H3 O H3 P O
4
1 . B H
2 2 6
_ 2 . H O2 / H O
T M 1 1 0
【合成】合成】
5. 烯烃与卤素加成烯烃与卤素加成烯烃与卤素加成是反式加成烯烃与卤素加成是反式加成
B r B r
2
B r
比较：比较： 6. 卤代烷的E2消除卤代烷的消除卤代烷的E2消除是反式消除卤代烷的消除是反式消除查依采夫规则消除是
2
C O
2
E t
E t C O
2
E t
O O
+
C O E t
2
【逆推】逆推】
H
C O
2
E t H H C O
2
F G A
E t O C O H
2
C O
2
E t
O
+
C O
2
E t E t
H H C O 2 E t C O 2 E t O
H / P d +
O C O 2 E t H C O 2 E t H
有机合成中立体化学立体化学的控制第五章有机合成中立体化学的控制
1. 炔烃的还原炔烃的催化氢化是顺式加氢，而在液氨中用金属钠还原则为反式加氢炔烃的催化氢化是顺式加氢，而在液氨中用金属钠还原则为反式加氢顺式加氢液氨中用金属钠 OH

有机化学第五章知识点总结

第五章立体化学基础
1. 概述：
旋光异构与顺反异构都属于立体异构；
碳架异构，官能团异构和位置异构都属于构造异构；
立体异构和构造异构属于同分异构。

2. 右旋+d；左旋–l；
手性原子（即上面连有4个不同的原子或基团）是引起化合物产生手性最普遍的原因，但不能将是否含有手性原子作为产生手性分子的绝对条件，产生手性的必要和充分条件是分子与其镜像不能重叠（即分子的不对称性）。

有些分子虽然不含任何手性原子，但具有手性；
3. 凡具有对称面或对称中心，一定是非手性的，无对应异构体，无旋光性；
即无对称面又无对称中心的化合物，一定是手性化合物，具有旋光性。

4. 费歇尔投影式：与手性碳原子相结合的两个横键指向平面前方，两个竖键向后。

5. DL命名法：甘油醛，羟基在右边（费歇尔投影式中），右旋甘油醛，为D构型。

6. RS命名法：最次的放在后面，若剩下的由大到小顺时针为R；逆时针为S；
7. 赤藓糖：相同原子团在同侧为赤型；
苏阿糖：相同原子团在异侧为苏型；。

立体化学的内容

立体化学的内容
立体化学是化学的一个分支学科，主要研究分子的三维空间排列及其对分子性质的影响。

它主要分为静态立体化学和动态立体化学两部分。

静态立体化学研究分子的构型和构象，即分子中的原子或基团在空间的排列方式和相对位置。

动态立体化学则研究分子构型的异构体及其在化学反应中的行为。

立体化学的一个重要分支是对手性分子的研究，手性分子在立体化学中占有极其重要的地位。

手性是指一个物体不能与其镜像相重合，例如人的双手，左手和右手互为镜像，但它们无法重合。

在化学中，手性分子是指具有手性特征的分子，即它们与其镜像不重合。

立体化学还涉及到有机分子和无机分子的结构和反应行为的研究，尤其是在有机化合物中，由于共价键具有方向性特征，立体化学在有机化学中占有更重要的地位。

总的来说，立体化学是从三维空间揭示分子的结构和性能的学科，它不仅对理解物质的性质和反应机制具有重要意义，也对药物设计、材料科学等领域有着广泛的应用价值。

《有机化学》第五章立体化学基础 - 副本

表示含两个或两个以上手性碳原子的化合物时， Fischer投影式显示的立体结构全是重叠式构象！
COOH H C OH
COOH H C OH
HO C H
HO C H
COOH
COOH
Pers酒pec石tiv酸e projection Fischer projection
Tartaric acid (carboxyl group at top)
CHO
H OH [O]
CH2OH D-(+)-甘油醛
COOH
H OH [H]
CH2OH
D-(-)-甘油酸
COOH H OH
CH3 D-(-)-乳酸
1951年，J.M.Bijvoet 用X-衍射技术测定了(＋)-酒石酸铷钾盐的绝对构型之后，确定了原来人为规定的D-(＋)-甘油醛的构型 (相对构型)刚巧就是它的真实构型(绝对构型)。
第五章立体化学基础第四节构型标记法 (R/S构型标记法)
R/S 构型命名法举例:
CH3
H
OH
CH2CH3
S-2-丁醇
CHO HO H
H OH CH2OH
CH3
H
H
OH 转动使H
HO
远离视线
CH3
C2H5
C2H5
CHO
S 构型
HO SC H RC
H
2S,3R-2,3-二羟基丁醛
OH
CH2OH
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第五章立体化学基础：手性分子
碳架异构
同分异构
构造异构
(分子中原子间的排列顺序、结合方式)
位置异构官能团异构
立体异构
顺反异构
对映异构构型异构

第五章立体化学基础（手性分子）

第五章立体化学基础（手性分子）　一、选择题1．下列化合物具有旋光性的是( )。

CH 2OHHO HCH 2OH3HA ．B ．C ．D ．33COOHH2．3-氯-2,5-二溴己烷可能有的对映体的个数是( )。

A ．3对 B ．1对 C ．4对 D ．2对3．下列羧酸最稳定的构象是( )。

COOHCH 3H 3C H 3CCOOHCH 3A ．B ．C ．D ．4．下列化合物构型为S 型的是( )。

A ．B ．C ．D ．CH 3BrHNH 2CH 3HOH CH 2CH 3CH 2OHClH OHCOOHHOH CH 2OH5．具有手性碳原子，但无旋光活性的是( )。

A.E-1,2-二甲基环丁烷B.Z-1,2-二甲基环丁烷C.1,2-二氯丁烷D.1,3-二氯丁烷E.1,4-二氯丁烷 6．下列化合物的绝对构型为( )。

COOH H OHCH 2CH 3A ．B ．C ．D ．D-L-R-S-型型型型7．下列化合物构型为S 型的是( )。

A ．B ．C ．D ．CH 3BrHNH 2CH 3HOH CH 2CH 3CH 2OHClH OHCOOHHOH CH 2OH8．下列互为对映体的是( )。

H HO COOH H OH COOHH OHOH H COOH HHOOCOH H HO COOH OHH COOH HHOCOOH (1)(3)(4)(2)(1)(3)(4)(2)(1)(3)(2)和和和和(3)A ．B ．C ．D ．9．3R ，4R-3，4-二苯基戊酸的最稳定构象是( )。

A ．B ．C ．D ．3C 6H 56H 5HOOCH 23C 6H6H 53C 6H H C 6H65H 3H C 6H10．下列分子没有手性的是( )。

A ．顺-1-甲基-3-乙基环戊烷B ．反-1-甲基-3-乙基环戊烷C ．顺-1-甲基-2-乙基环丙烷D ．反-1-甲基-3-乙基环丁烷 11．下列化合物的Newman 式对应的费歇尔投影式为( )。

第5章立体化学基础

CH3
CH3
H
OH
异丙醇
H
OH
H CH3
OH
2,32,3-丁二醇
CH3
H
CH3
H
CH3
CH3
H
1,11,1-二氯乙烷
H
顺-1,2-二甲基环丙烷二甲基环丙烷
四、判断对映体的方法
1. 最直接的方法是建造一个分子及其镜像的模型。最直接的方法是建造一个分子及其镜像的模型。如果两者能重合，说明分子无手性，如果两者能重合，说明分子无手性，没有对映异构现象；如果两者不能重合，则为手性分子，有对映异构如果两者不能重合，则为手性分子，现象，存在对映体。现象，存在对映体。 2. 考察分子有无对称面。如果分子有对称面，考察分子有无对称面如果分子有对称面，对称面。则该分子与其镜像就能重合，没有对映异构现象。则该分子与其镜像就能重合，没有对映异构现象。 3. 大多数情况下，可根据分子中是否存在手性碳大多数情况下，可根据分子中是否存在手性碳原子(或手性中心来判断分子是否有手性。原子或手性中心) 来判断分子是否有手性。或手性中心
COOH COO H
CO OH H HO C CH 3
H OH CH 3 CH 3 OH H
COO H C H3 C H OH
-
二者的关系：互为镜象（实物与镜象关系，二者的关系：互为镜象（实物与镜象关系，或者说左、右手关系）。二者无论如何也不能完全重者说左、右手关系）。二者无论如何也不能完全重）。叠。这种呈物体与镜像关系，彼此又不能重叠的性这种呈物体与镜像关系，呈物体与镜像关系质称为手性。质称为手性。
COOH COOH
H OH CH3 CH3 OH
H

有机化学PPT第五章立体化学基础课件

凡是连有4个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子, 也可称为手性中心。
南京医科大学康达学院化学教研室有机化学
南京医科大学康达学院博学至精明德至善
含有一个手性碳原子的化合物，在空间有2种不同构
型, 它们彼此构成一对对映体。
CH3C* HCOOH
COOH
OH
乳酸
HO C H
CH3
COOH H C OH
CH3
有一个手性碳的化合物必定是手性化合物，只有一对对映体。
南京医科大学康达学院化学教研室有机化学
南京医科大学康达学院博学至精明德至善
问题：下列化合物哪些含手性碳原子？
1. CH2Cl2
2. CHCl3 3.CH3CHClCH2CH3
4. CH3-CH-CH2CH3 CH2CH3
H
6.
CH3 7.
南京医科大学康达学院化学教研室有机化学
南京医科大学康达学院博学至精明德至善
第一节手性分子和对映体
一、手性
观察自己的双手, 左手与右手有什么联系和区别？
南京医科大学康达学院化学教研室有机化学
南京医科大学康达学院博学至精明德至善
左右手互为镜像与实物关系(称为对映关系)，彼此又不能重合的现象称为手性。
H
2 COOH
H3C3 1Cl
H 1OH
2 CH2CH3
3CH3
竖，顺，R南-京型医科大学康达学院化学教横研室，有逆机化，学 R-型
南京医科大学康达学院博学至精明德至善
课堂练习：根据Fischer投影式命名。
2
CO2H
H
OH 1
3 CH3 R-(-)-乳酸
HOCH2 3

第五章立体化学原理3

Cl
分子中所有的原子都在同一平面上，这个面就是分子的对成面。
有对称面的分子能和它的镜像重合, 没有手性。
(2) 对称中心: 从分子中任何一个原子或基团向中心引
一条直线, 再延长到对面等距的地方, 总有一个相同的原子或基团。
对称中心
翻转180度
有对称中心的分子能和它的镜像重合, 没有手性。
（3）对称轴(旋转轴)：分子中有一条直线，当分子以
五、手性化合物的获得与产生
1.从天然资源中分离；
2.外消旋体的拆分 3.酶及微生物合成
4.手性合成
外消旋体的拆分
将外消旋体拆分成左旋体和右旋体的过程，称为外消旋体的拆分。
（+）
（±）
（ -）
a、结晶机械分离法
1848年Pasteur在研究酒石酸钠铵晶体的时候，发现酒
石酸钠铵有两种不同的晶体，这两种晶体互为镜像。
有些不含手性碳原子的化合物，由于分子结构中
不存在对称因素，也属于手性分子。
(环状化合物，轴手性、面手性和螺手性化合物)
三、对映、非对映异构体的理化性质比较对映异构体：
② 化学性质：非手性条件下相同；手性条件下不相同。 ③ 对映异构体的生理活性不同。
① 物理性质: 除比旋光度值相同, 方向相反外，其它相同。
则分子有对称面，没有对映异构。
O2 N
COOH
O2N
C(CH3)3
联苯和联萘
H Br F
F
F F
H Br
HO HO
H H
镜面
面手性化合物：
平面手性的立体模型
面手征性:分子就一个平面来区别手征性,该面即为手性面.
手柄类化合物
环蕃类化合物

立体化学第五章立体异构体的分离鉴别方法

SO 3H
-
消旋化作用
(S)(+)PhCH(NH 2)COOH· (+)CSA (溶液中)
*
O
(R,S)(±)PhCH(NH 2)COOH + (+)CSA
+
CMe 2
(R)(-)PhCH(NH 2)COOH· (+)CSA (结晶物)
*
(+)CSA
O H NH 2 C HN H Ph O N H S
5-1
二 . NMR谱
1 . 影响化学位移σ的因素 1) 电负性原子的诱导效应
质子 CH3-(烷基)3 CH3CH2O- CH3CH=CH2 CH3CO2R CH3-环己基 σ 0.9 1.3 1.71 2.3 2.3 质子 –CH2OR σ 3.4
–CH2Cl –CH2Br -CH2NO2 CH2-CH2 H-ph CH3-OR
方法2：两个非对映体混合物可用NMR谱估计比例。大多数的非对映体的1H、13C是磁不等性的(非对映的）,NMR谱有区别,由信号的积分曲线估计两组成。决定d、l%；方法3：对映体与手性试剂作用转化成非对映体，再用 NMR谱。常用的手性试剂是顺磁性金属衍生物的可溶于有机溶剂中的物种。
这个手性试剂称为手性位移试剂。
OH 处理
CH 3 CH 3 H COOH H
-
H N H
S
CH 3 CH 3
(+)CSA +
COOR NH 2
Ph
N O
COOR H
(R)-
Ampicilin
6-APA
5-9’
4）向（±）六螺苯外消旋体中加一个不对称的络合剂，其中一个对映体先结晶出来。 5）三-（2-甲基-5-异丙基苯甲酸-2-酚酯）在苯溶液中，一个对映体能从d.l溶液中先结晶出来，同时溶液中外消旋体迅速转化，保持平衡，一直可使全部d.l-体以一种晶体分离出来。 2.色谱法分离（分析规模）：手性填料的GC、HPLC色谱柱，在分析规模上分离对映体。 1）原理：静止手性填料与流动相中(±) 对映体形成（化学键）非对映体络合物过渡态，吸附程度不同，流动速度不同。

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手性分子

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