第六章对映异构体
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有机化学6对映异构
当a,b,c为顺时针时，为S构型，当a,b,c为逆时针时，为R构型。
CH3
H2N
H
C6H5
CH2OCH3
H
Br Cl
CH3
CH2NH2
Br
H
CH2NHCH3
COOH NH2
CH3
R
R
S
R
6.5含有两个手性中心的对映异构
一、 含两个不相同的手性碳原子
两个手性碳原子所连的四个基团是不完全相同的，例如：
Cl2
Cl
H
CH3
CH3
H
Cl
Cl
H CH3
6.7 手性合成
•1. 手性诱导 •2. 手性试剂 •3. 手性催化剂
6.8手性合成
•1. 手性诱导 •2. 手性试剂 •3. 手性催化剂
6.9外消旋体的拆分
如羧酸外消旋体和手性胺反应,得非对映体,分 离后水解,得以拆分.
6.10 不含手性中心化合物的对映异构 1.丙二烯型化合物
6-3 手性分子的性质—光学火刑
6.3.1 旋光度和比旋光度 1 旋光度：旋光物质使偏振光振动平面旋转的角度； 2 旋光仪 3 比旋光度 1 ml含1 g旋光性物质浓度的溶液，放在1 dm（10cm）长的盛液 管中测得的旋光度称为该物质的比旋光度。通常用[]t表示。 为测定时光的波长，一般采用钠光（波长589.3 nm, D表示）
第六章 对映异构
C: 质量浓度(g/ml)
l C
l: 盛液管的长度
t: 测定时的温度 λ: 光源的波长
比旋光度的标记方法
• 通常将测定时的温度和偏正光的波长标出: • 溶剂对比旋光度也有影响,所以也要注明溶剂.
t
例: 在20℃时,以钠光灯为光源测得葡萄糖水溶液的比旋光 度为右旋52.5°,记为:
第六章
对映异构
(Enantiomers)
一. 手性与对映异构 二. 偏振光及旋光性
三. 分子的手性与对称性
四. 含一个不对称碳原子的化合物
五. 含几个不对称碳原子的化合物
六. 碳环化合物的立体异构
同分异构体分类：
构造异构：分子式相同，分子中原子相互连接的 方式和次序不同。 碳链异构 CH3CH2CH2CH3
OH
CH3 C H OH CH2CH3 CH3CH2 OH
CH3 C H
实物和镜象关系 这种具有手性，实物和镜象不能叠合而引起的异构 就是对映异构。实物和镜象是一对对映体。
甲基
乙基 羟基
例 2：
CH3CHCOOH OH
CH3 C H OH COOH HOOC HO CH3 C H
结构特点：中间碳原子连的四个原子（基团）不同，这 个中间碳原子叫手性碳原子或不对称碳原子。 在生物体内，大量存在手性分子。如D–(+)–葡萄糖 在动物代谢中有营养价值，D–(-)–葡萄糖没有。左旋氯
l C
l: 盛液管的长度
t: 测定时的温度 λ: 光源的波长
比旋光度的标记方法
• 通常将测定时的温度和偏正光的波长标出: • 溶剂对比旋光度也有影响,所以也要注明溶剂.
t
例: 在20℃时,以钠光灯为光源测得葡萄糖水溶液的比旋光 度为右旋52.5°,记为:
第六章
对映异构
(Enantiomers)
一. 手性与对映异构 二. 偏振光及旋光性
三. 分子的手性与对称性
四. 含一个不对称碳原子的化合物
五. 含几个不对称碳原子的化合物
六. 碳环化合物的立体异构
同分异构体分类：
构造异构：分子式相同，分子中原子相互连接的 方式和次序不同。 碳链异构 CH3CH2CH2CH3
OH
CH3 C H OH CH2CH3 CH3CH2 OH
CH3 C H
实物和镜象关系 这种具有手性，实物和镜象不能叠合而引起的异构 就是对映异构。实物和镜象是一对对映体。
甲基
乙基 羟基
例 2：
CH3CHCOOH OH
CH3 C H OH COOH HOOC HO CH3 C H
结构特点：中间碳原子连的四个原子（基团）不同，这 个中间碳原子叫手性碳原子或不对称碳原子。 在生物体内，大量存在手性分子。如D–(+)–葡萄糖 在动物代谢中有营养价值，D–(-)–葡萄糖没有。左旋氯
06第6章_对映异构
总目录
二、含两个相同手性碳原子的化合物
1. 光学异构体数目： ＜2n
COOH H HO OH H COOH Ⅰ HO H COOH H OH COOH Ⅱ H H
* * HOOCCHCHCOOH
OHOH
COOH OH OH COOH Ⅲ HO HO COOH H H COOH Ⅳ
Ⅰ与Ⅱ为对映体；Ⅲ与Ⅳ为同一物； Ⅰ与Ⅲ为非对映体；Ⅱ与Ⅲ为非对映体； Ⅲ为内消旋体。
总目录
第三节 含一个手性碳原子 化合物的对映异构
一、对映体（enantiomers ）
两种立体异构体互呈物体与镜像的 对映关系，互为对映异构体体。
具有一个手性碳原子 的化合物
* C H3C H2C H C H2O H
C H3
总目录
含1个手性碳的化合物，没有对称中心、对 称面，故有手性，与其镜像不能重合，互为 对映体。
总目录
非对映异构体是立体异构体，但又不是镜像关系。
非对映体的比旋光度不同，熔点、沸点、溶解度、相
对密度、折射率等物理性质也很不同，化学性质虽然相 似，但也不完全相同，如反应速度有差异。 异构体数目为2n ，含两个不同的手性碳时 22 = 4。 异构体的名称
COOH HO Cl
R H R
H
(2R,3R)-2-羟基-3-氯丁二酸
第五节 构型的 R、S 命名规则 一、命名原则 二、不同构型式中手性碳的R,S 标定方法 第六节 环状化合物的立体异构 一、顺反异构 二、对映异构 第七节 不含手性碳原子化合物的 对映异构 一、含手性轴的化合物 二、含手性面的化合物 三、含有其他手性中心的化合物 第八节 外消旋体的拆分 第九节 不对称合成简介 第十节 亲电加成反应的立体化学 一、实验事实 二、推测反应历程
第6章 对映异构
R
R
27
•在纸面上转动90 ° 或奇数倍，构型改变，变成其对映体。
S
R S
•不能离开纸平面翻转，若翻转，成对映体。
R
S
28
•固定1个基团，而把其它三个基团顺时针或逆时针地调换 位置，构型不变。
COOH H CH3 OH
COOH
COOH
=
H3C OH
H
= HO
H
CH3
•任意两个基团调换奇数次，构型改变； 调换偶数次，构型不变 。
9
§2 对映异构现象与分子结构的关系
一、对映异构现象的发现
1951 年
J.B.Boif
1848年 Paster 结论：旋光性与分子结构有关
结论：旋光性与晶体结构有关
10
1874年，Van,t Hoff和Lebel C连有四个不同的基团 在空间上有两种不同的排列， 且成物体与镜面的关系
对映异构体
实物和镜像不能重合的
C
Cl
有对称面的分子无手性
13
对称中心(i)
若分子中有一点，通过该点画任一直线，如在离此点等距 离的两端有相同的原子或基团，则该点为分子的对称中心。
H H3C H H H H
H C H3
有对称中心的分子无手性
14
旋转对称轴(Cn) 通过分子设想一直线为轴旋转360。/ n，得到与原分子相 同的分子，该直线称为n重对称轴(又称n阶对称轴)。
有机化学第06章对映异构
不同，旋光必然为零。
4. 对映体的表达式 透视式和 Fischer投影式
COOH HOOC
C
CH3
H OH
H
OH
H3C
立体结构
COOH
H C OH
CH3
投影式
COOH H C OH
锲形CH式3
COOH H OH
CH3
Fischer投影式
书写费歇尔投影式的规则
两个竖立的键—向纸面背后伸去的键; 两个横在两边的键—向纸面前方伸出的键.
普通光通过尼科尔棱镜形成的只在一个方向上传播的平面光
2. 旋光性（光学活性 optical activity） 物质能使偏振光发生偏转的性质
旋光物质：具有光学活性(旋光性)的物质。
3. 旋光仪 polarmeter： 定量测量液体或溶液的旋光程度的仪器
4. 旋光度（observed rotation） 旋光活性物质使偏振光振动平面旋转的角度， 用“”表示
…… n个C*
A+ B+ BC+ C- C+ C-
D+D- D+D-D+D…D…+…D-…
AB+ BC+ C- C+ C-
D+D- D+D-D+D…D…+…D-…
例如: 一个C* 二个C* 三个C*
4. 对映体的表达式 透视式和 Fischer投影式
COOH HOOC
C
CH3
H OH
H
OH
H3C
立体结构
COOH
H C OH
CH3
投影式
COOH H C OH
锲形CH式3
COOH H OH
CH3
Fischer投影式
书写费歇尔投影式的规则
两个竖立的键—向纸面背后伸去的键; 两个横在两边的键—向纸面前方伸出的键.
普通光通过尼科尔棱镜形成的只在一个方向上传播的平面光
2. 旋光性（光学活性 optical activity） 物质能使偏振光发生偏转的性质
旋光物质：具有光学活性(旋光性)的物质。
3. 旋光仪 polarmeter： 定量测量液体或溶液的旋光程度的仪器
4. 旋光度（observed rotation） 旋光活性物质使偏振光振动平面旋转的角度， 用“”表示
…… n个C*
A+ B+ BC+ C- C+ C-
D+D- D+D-D+D…D…+…D-…
AB+ BC+ C- C+ C-
D+D- D+D-D+D…D…+…D-…
例如: 一个C* 二个C* 三个C*
第六章 对映异构体
一、手性和对称因素
平面偏振光
光是一种电磁波，它振动着前 进，振动方向垂直于前进方向。普 通光在所有可能的平面上振动。 如果使普通光通过Nicol 棱 镜，只有同棱镜晶轴平行的平 面上振动的光线才可以通过棱 镜，因此通过这种棱镜的光线 就只在一个平面上振动，这种 光就是平面偏振光。 普通光
平面偏振光
旋光仪示意图 在盛液管中放入旋光性物质后，偏振光将发生偏转。 这种使偏振光平面旋转的性质称为物质的旋光性，能使偏 振光向右旋转的，称为右旋体，用(+) 表示； 能使偏振 光向左旋转的，称为左旋体，用(-) 表示。
偏振光旋转的角度α 称为旋光度。旋光 度α 与盛液管的长度、溶液的浓度、光源的波 长、测定时的温度、所用的溶剂的关系。 通常用比旋光度 [α]tλ 来表示物质的旋光属 性。 通常规定1ml含1g旋光物质浓度的溶液 放在1dm长的旋光管中测得的旋光度为该物 质的比旋光度。 α : 旋光仪的旋光度
公式如下：
t
B l
ρ B: 质量浓度(g/ml) l: 盛液管的长度 t: 测定时的温度 λ : 光源的波长
实验事实证明：如果物质的分子和其镜像不 能重合，这种物质就有旋光性。 我们把物质的分子和其镜像不能重合的这种 特征称手性（Chirality) 或手征性。具有手 性的分子称手性分子（ Chiral molecules).
第六章 对 映 异 构
含有一个手性碳原子的化合物一定是手性分子， 含有两种不同的构型，是互为物体与镜象关系 的立体异构体，称为对映异构体（简称为对映 体）。
对映异构体都有旋光性，其中一个是左旋的， 一个是右旋的。所以对映异构体又称为旋光异 构体
2．对映体之间的异同点
（1）、物理性质和化学性质一般都相同，比 旋光度的数值相等，仅旋光方向相反。
必要条件(如丙二烯、大位阻联苯等)
（1）、对称面
假设分子中有一平面能把分子切成互为镜象的两半，该平 面就是分子的对称面，例如：
H
H C
Cl
Cl
Cl Cl
Cl Cl
具有对称面的分子和它的镜像是能够重叠的，因此不具有手性。
相 同 翻120°
（2）、对称中心
若分子中有一点P，通过P点画任何直线，如果在离P等距 离直线两端有相同的原子或基团，则点P称为分子的对称 中心。例如：
CH3 HOOC
OH
COOH
CH3
模型(2)纸面翻转， 使H和COOH朝后， 则(3)和(1)重合。
(1)
(2)
(3)
（3）、对调任意两个基团的位置，对调偶数次构型不 变，对调奇数次则为原构型的对映体。例如：
CHO
HO
H
CH2OH
CH2OH
H
OH
CHO
OH与H对调一次 CHO与CH2OH对调一次
对映异构体都有旋光性，其中一个是左旋的， 一个是右旋的。所以对映异构体又称为旋光异 构体
2．对映体之间的异同点
（1）、物理性质和化学性质一般都相同，比 旋光度的数值相等，仅旋光方向相反。
必要条件(如丙二烯、大位阻联苯等)
（1）、对称面
假设分子中有一平面能把分子切成互为镜象的两半，该平 面就是分子的对称面，例如：
H
H C
Cl
Cl
Cl Cl
Cl Cl
具有对称面的分子和它的镜像是能够重叠的，因此不具有手性。
相 同 翻120°
（2）、对称中心
若分子中有一点P，通过P点画任何直线，如果在离P等距 离直线两端有相同的原子或基团，则点P称为分子的对称 中心。例如：
CH3 HOOC
OH
COOH
CH3
模型(2)纸面翻转， 使H和COOH朝后， 则(3)和(1)重合。
(1)
(2)
(3)
（3）、对调任意两个基团的位置，对调偶数次构型不 变，对调奇数次则为原构型的对映体。例如：
CHO
HO
H
CH2OH
CH2OH
H
OH
CHO
OH与H对调一次 CHO与CH2OH对调一次
有机化学 第六章 对映异构体
酒石酸
内消旋体 (m, RS-SR)
外消旋体 (RR-SS)
6.5 手性中心的产生
1. 第一手性中心的产生
CX2YZ CXMYZ
前手性碳
2. 第二手性中心的产生 CH3C*H(Cl)CH2CH3 SRSS：SR = 29：71 RR：RS = 29：71
H Cl
CH3 R
CH3 CH3
CH3
Cl H CH3
（2）沿C*
由大到小的排列次序，顺时针排
列为R型，反则S型。
OH > CHO > CH2OH > H
H
CHO
CHO CH2OH
OH
H OH
CH2OH
（）
(R)-（+）-甘油醛
说明：（1）Fisher 投影式中，最小基团M在底
部，可以直接观察确定R、S构型。 （2） R，S与旋光性无关。 对映体性质：仅在手性环境中有区别。
6.4 具有两个手性中心的对映异构
两个不同的C*
对映异构体数 1 2 3 C* C* 对映异构体数 2 4 8
？
C* （不同）
n C*
Cl OH HOOCCHCHCOOH
COOH H H OH Cl COOH HO Cl COOH H H COOH HO H
2-羟基-3-氯丁二酸
COOH H Cl COOH H Cl
对映异构体
T
D
lc
§6-3 对映异构与分子结构的关系
一、手性碳原子 人们在研究对映异构现象时，发现当一个碳
原子连有四个不同的原子或基团时，这四个原子 或基团在空间有两种排列方式。例如，乳酸
COOH
COOH
HO H CH3
H
OH
CH3
两种构型不同，而且互为实物与镜像关系， 它们是一对对映异构体。
镜子 COOH
2.旋光性：也称光学活性 ( optical activity ) —— 物质能使偏振光发生偏转的性质。
结论： 物质有两类：
（1）旋光性物质——能使偏振光振动面旋转 的性质， 叫做旋光性；具有旋光性的物质，叫 做旋光性物质。
（2）非旋光性物质——不具有旋光性的物质， 叫做非旋光性物质。
A
B
D'
C
光是一种电磁波，光波的振动方向与光的前 进方向垂直。
平面偏振光
普通光在通过尼克尔棱镜后形成的只在一 个方向传播的平面光叫偏振光。
晶轴
A
B
D'
C
C'
D
B'
A'
普通光
Nicol棱晶
A
A' 平面偏振光
2．物质的旋光性 能使平面偏振光振动平面旋转的物质称为物
质的旋光性，具有旋光性的物质称为旋光性物质 （也称为光活性物质）。
第六章对映异构体.
[学习要求]：
1. 掌握平面偏振光、旋光性、比旋光度等概念，了 解旋光仪的构造。 2..掌握对映异构现象与分子结构的关系； 3. 掌握对映体、非对映体、外消旋体、内消旋体、 手性、对称因素等概念； 4.掌握fischer投影式使用规定，及与Newman式、 楔形式、锯架式的转换； 5. 掌握含有一个和两个手性碳原子化合物的对映异 构及R、S命名规则； 6. 了解环状化合物及不含手性碳原子化合物的对映 异构； 7.理解外消旋体的拆分原理； 8.了解烯烃亲电加成反应的立体化学。
2.比旋光度 影响旋光度的因素:(a)被测物质; (b) 溶液的浓度; (c) 盛液 管长度; (d) 测定温度; (e) 所用光的波长
为了能比较物质的旋光性能，通常规定： 1mL 含 1g旋光物 质的溶液，放在 1dm(10cm) 长的盛液管中测得的旋光度为 t 该物质的比旋光度。 [ a ]l
位置异构 CH3CH=CHCH2CH3 构造异构 (凡分子中原子 互相连接次序 不同而产生的 异构现象) 碳干异构 CH3CH2CH2CH3
CH2=CHCH2CH2CH3 CH3CHCH3 CH 3 CH3CHCH3 OH CH3C=CHCOOEt OH
官能团异构 CH3CH2OCH3 互变异构 CH3CCH2COOEt O
4．1874年，Vant Hof和Le.Bel提出，如果一个C原子连有四个 不同基团，这四个基团在C原子周围可以有两种不同的排 列形式，有两种不同的四面体空间构型，它们互为镜象， 和左右手之间的关系一样，外形相似，但不能重合。
1. 掌握平面偏振光、旋光性、比旋光度等概念，了 解旋光仪的构造。 2..掌握对映异构现象与分子结构的关系； 3. 掌握对映体、非对映体、外消旋体、内消旋体、 手性、对称因素等概念； 4.掌握fischer投影式使用规定，及与Newman式、 楔形式、锯架式的转换； 5. 掌握含有一个和两个手性碳原子化合物的对映异 构及R、S命名规则； 6. 了解环状化合物及不含手性碳原子化合物的对映 异构； 7.理解外消旋体的拆分原理； 8.了解烯烃亲电加成反应的立体化学。
2.比旋光度 影响旋光度的因素:(a)被测物质; (b) 溶液的浓度; (c) 盛液 管长度; (d) 测定温度; (e) 所用光的波长
为了能比较物质的旋光性能，通常规定： 1mL 含 1g旋光物 质的溶液，放在 1dm(10cm) 长的盛液管中测得的旋光度为 t 该物质的比旋光度。 [ a ]l
位置异构 CH3CH=CHCH2CH3 构造异构 (凡分子中原子 互相连接次序 不同而产生的 异构现象) 碳干异构 CH3CH2CH2CH3
CH2=CHCH2CH2CH3 CH3CHCH3 CH 3 CH3CHCH3 OH CH3C=CHCOOEt OH
官能团异构 CH3CH2OCH3 互变异构 CH3CCH2COOEt O
4．1874年，Vant Hof和Le.Bel提出，如果一个C原子连有四个 不同基团，这四个基团在C原子周围可以有两种不同的排 列形式，有两种不同的四面体空间构型，它们互为镜象， 和左右手之间的关系一样，外形相似，但不能重合。
第六章 对映异构
2. 旋光性物质
非旋光物质
平面偏振光
旋光物质 尼科尔棱镜
旋光性：能够使平面偏振光的振动平面发生偏转的性质； 旋光物质：能够使平面偏振光的振动平面发生偏转的物质； 左/右旋体：使平面偏振光向右偏转的物质称为右旋体，向左偏转的物
质为左旋体； 旋光度：使平面偏振光旋转的角度，常用 α 表示，右旋和左旋分别用
不同的异构体
构象异构：构型相同，由于分子内 键旋转而产生的异构现象
本章主要讨论对映异构。
6.1 物质的旋光性 一、平面偏振光和旋光性 1. 平面偏振光
光是一种电磁波，光波的振动方向与其前进方向垂直。 普通光在所有垂直于其前进方向的平面上振动。 平面偏振光——只在一个平面上振动。
普通光和平面偏振光
6.1 物质的旋光性
“+”和“-”表示
6.1 物质的旋光性
二、旋光仪和比旋光度 1. 旋光仪
实验室用来测定物质旋光度的仪器。旋光仪有五部分组成：光源、 起偏棱镜、盛液管、检偏棱镜、回旋刻度盘和目镜。
2. 比旋光度
定义：1 mL含有 1g 的旋光物质的溶液，放在 1dm（10 cm）长的 盛液管中测得的旋光液的旋光度称为该物质的比旋光度。 或者：单位浓度、单位盛液管长度下测得的旋光度，用[α]表示。
《有机化学》 第六章 对映异构
史达清 教授
苏州大学材料与化学化工学部
有机化学 第六章 对映异构
2、对称因素
（1）对称面σ
若一个平面能把一个分子切成两部分，且一部分是另一 部分的镜象，则这个平面就是该分子的对称面。
H
Cl Cl Cl
ห้องสมุดไป่ตู้
Cl
H C
Cl
Cl
相 同
翻120°
具有对称面的化合 物是非手性分子， 其实物与镜像可以 重叠，没有对映体 和旋光性。
(2) 对称中心i ——若分子中有一点i，通过i点画直线， 若在离i点等距离的直线两端有相同的原子或基团，则i 点为该分子的对称中心。
结论：烯烃与溴的加成为形成鎓 离子中间体的反式加成。
右旋-2-丁醇
一对对映体的构造、物理性质、化学性质相同，构型 不同，互为实物与镜像对映关系，使平面偏振光的振 动平面旋转的角度相等、方向相反
第一节 物质的旋光性
一、平面偏振光和物质的旋光性
普通光线振动平面
光传播方向 光源
平面偏振光 Nicol棱晶
(Plane-polarized light)
偏振面
总之，一物质在结构上不存在对称面、对称中心，该 物质的分子有手性，有对映体和旋光性。
第三节 含一个手性碳原子化合物的对映异构
一、对映体——互为物体与镜象关系的立体异构体
CH3 H HOOC
CH3
CH3 C H COOH
C OH
HO
有机第6章对映异构
6H5
S型
O H
H ＝ 2
O H ＞ C H ＝ C H
C H 2＞
3
S型
第 六章 对映异构
6.1 异构体的分类 6.2 手性和对称性 6.3 手性分子的性质 6.4 含一个手性中心的对映异构 6.5 含有两个手性中心的对映异构 6.6 脂环化合物的对映异构
第六章 对映异构
6.5 含有两个手性中心的对映异构 6.5.1 具有两个不同手性碳原子的对映异构
COOH COOH H OH HO H Cl H H Cl COOH COOH (Ⅲ) 2S,3S (Ⅳ) 2R,3R +31.30 -31.30 173℃ 173℃
第六章 对映异构
6.5.1 具有两个不同手性碳原子的对映异构 n个不同C* (I)和(II)， (III)和(IV) 有2n个异构体 等量混合物是外消体 组成2n-1个对对映体 对映体 非对映体 对映体
*
CH3 OH H C2H5
CH3 HO H C2H5
第六章 对映异构
6.4.3 构型标记法 1） D / L标记法 D／L标记法是以甘油醛的构型为标准来进行的。 * D／L构型是相对构型。 CH OH-CHOH-CHO
2
CHO H OH CH2OH D-(+)- 甘油醛
H
CHO HO H CH2OH L- (-)-甘油醛
第六章 对映异构
几何异构 因共价键旋转受阻而产生的立体异构。
构象异构
因单键“ 自由” 旋转而产生的立体异构。
H H CH3 H H CH3 CH3 CH3 H H H CH3
H
CH3
旋光异构
因分子中手性因素而产生的立体异构。
Br CH3 C Cl C2H5 Br H5C2 CH3 C Cl Cl CH3 C Br C2H5
具有手性（不能与自身的镜象重叠）的分子叫做手性分子。
连有四个各不相同基团的碳原子称为手性碳原子（或手性中 心）用C*表示。 凡是含有一个手性碳原子的有机化合物分子都具有手性，是 手性分子。
3.分子对称因素
物质分子能否与其镜象完全重叠（是否有手性），可从分子中 有无对称因素来判断，最常见的分子对称因素有对称面和对称中 心。 （1）对称面 假设分子中有一平面能把分子切成互为镜象的两半，该平面就 是分子的对称面，例如：
COOH COOH COOH C H
3
H H CH OH
3
C CH 楔形式
OH
OH CH
3
透视式
乳酸 优点： 形象生动，一目了然 缺点： 书写不方便
（2）Fischer投影式
为了便于书写和进行比较，对映体的构型常用费歇尔投影式表示：
COOH
COOH
H
H C OH
OH CH3
CH 3
构象异构
因单键“ 自由” 旋转而产生的立体异构。
H H CH3 H H CH3 CH3 CH3 H H H CH3
H
CH3
旋光异构
因分子中手性因素而产生的立体异构。
Br CH3 C Cl C2H5 Br H5C2 CH3 C Cl Cl CH3 C Br C2H5
具有手性（不能与自身的镜象重叠）的分子叫做手性分子。
连有四个各不相同基团的碳原子称为手性碳原子（或手性中 心）用C*表示。 凡是含有一个手性碳原子的有机化合物分子都具有手性，是 手性分子。
3.分子对称因素
物质分子能否与其镜象完全重叠（是否有手性），可从分子中 有无对称因素来判断，最常见的分子对称因素有对称面和对称中 心。 （1）对称面 假设分子中有一平面能把分子切成互为镜象的两半，该平面就 是分子的对称面，例如：
COOH COOH COOH C H
3
H H CH OH
3
C CH 楔形式
OH
OH CH
3
透视式
乳酸 优点： 形象生动，一目了然 缺点： 书写不方便
（2）Fischer投影式
为了便于书写和进行比较，对映体的构型常用费歇尔投影式表示：
COOH
COOH
H
H C OH
OH CH3
CH 3
第六章 对映异构体
二 、 旋光仪和比旋光度
实验室中常用旋光仪检测偏振光平面的旋转。 旋光仪由单色光源，两个棱镜和样品池构成。
样品池
单 色 光
起偏镜 检偏镜
旋光仪 The Polarimeter
比旋光度
：旋光度； []：比旋光度；
t [
cl
（＋）
表示右旋， （－） 表示左旋
比旋光度：1mL中 t：温度； 含有1g溶质的溶液 放在1dm长的样品 ：光波长； 管中所测得的旋光 c：样品浓度，单位g/ml； 度。 l：样品管长度，单位dm；
HO COOH H H COOH OH HO COOH H H COOH OH
Cl
H COOH
H
Cl COOH
H
Cl Cl COOH
H COOH
两个手性碳原子不相同时，有4个立体异构体。
COOH HO Cl H H COOH 对映体 H H
COOH OH Cl COOH HO H
COOH H H
COOH OH H COOH
互为镜像关系，但不能完全重合的一对异 构体，称为对映体。对映体都具有旋光性。
6.2.2 手性和对称要素
• 有机化学中应用最多的对称要素： 1. 对称面 2. 对称中心 对称面：分子中特定的平面，它能将分子分 成互为镜像的两个部分。 对称中心：分子中特定的点。以该点为中心， 等距离处遇到相同的原子。 分子手性的对称性判据：有对称中心和对称 面的分子无手性。即无对映异构现象。
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第六章 对映异构习题
1、例说明下列各名词的意义。
（1）旋光性：能使偏光振动平面的性质，称为物质的旋光性。
（2）比旋光度：通常规定1mol 含1 g 旋光性物质的溶液，放在1 dm （10cm ）长的成液管中测得的旋光度，称为该物质的比旋光度。
（3）对映异构体：构造式相同的两个分子由于原子在空间的排列不同，彼此互为镜象，不能重合的分子，互称对映异构体。
（4）非对映异构体：构造式相同，构型不同，但不是实物与镜象关系的化合物互称非对映体。
（5）外消旋体：一对对应体右旋体和左旋体的等量混合物叫外消旋体。 （6）内消旋体：分子内，含有构造相同的手性碳原子，但存在对称面的分子，称为内消旋体，用meso 表示。
2、下列化合物分子中有无手性碳原子（用*表示手性碳原子）。
（1）BrCH 2CHDCH 2Cl *
（2）
无手性碳原子
（3）
**
Br OH
C C
C
Cl
Cl
H
(5)
(6)
C C
C
3
H
Cl
H
C C
C
3
CH 3
Cl
H
(8)
Cl
（5）无对称面，无对称中心，手性 （6）无对称面，无对称中心，手性 （7）有对称面， 无手性 （8）有对称面， 无手性 （9）有对称面，无手性 （10） 手性 （11）手性
（12）手性原子，手性
3、写出分子式为C 3H 6DCl 所有构造异构体的结构式，在这些化合物中那些具有手性？用投影式表示它们的对应异构体。
解：（1）
（手性）
（2）
（无手性）
（3） （手性）
（4） （无手性）
（5）
4、（1）丙烷氯化已分离出二氯化合物C3H6Cl2的四种构造异构体，写出它们的构造式。
解：
（2）从各个二氯化物进一步氯化后，可得的三氯化物（C3H5Cl3）的数目已由气相色谱法确定。从A得出一个三氯化物，B给出两个，C和D各给出三个，试推出A，B的结构。
解：A：CH3CClCH3 B ClCH2CH2CH2Cl
（3）通过另一合成方法得到有旋光性的化合物C，那么C的构造式是什么？D 的构造式是怎样的？
解：
（4）有旋光的C氯化时，所得到的三氯丙烷化合物中有一个E是有旋光性的，另两个无旋光性，它们的构造式怎样？
解：
另两个无旋光性的为：CH2ClCHClCH2CCl和
CH3CCl2CH2Cl
5、指出下列构型式是R或S。
CH3
C6H5
R S S
S
6、画出下列各化合物所有可能的光学异构体的构型式，标明成对的对映体和内消旋体，以
R，
S
标定它们的构型。
R 型 S型
（5）CH2
CH2
CHCl
CH Cl
7、写出下列化合物的费歇尔投影式。
（1
）
CH3
OH OH
H
CH3
CH3CH2
（2
）
Cl2H5
CH3
C2H5
Cl H
H
Cl
（3）
CH3
Cl H
H
Br CH3
CH3
H Cl
Br H
CH3
（4
）3
OH
Cl
H
CH3
CH3
H
(5)
(6)
CH 3
H Cl CH 3
H
H
COOH
H Br CH 3
Cl
H
(7)
CH 2CH 3
H Br HC
CH 2
(8)
C 2H 5
H Br CH 3
H
Br C 6H 5
H
OH CH 3
(9)
8、用费歇尔投影式画出下列化合物的构型式。
（1）(R)-2-丁醇
CH 3
C 2H 5HO
H
（2）2-氯－（4S ）－4-（E ）－2-戊烯
C=C Cl CH 3
H C Br CH 3
H
（3）内消旋－3,4-二硝基己烷
NO 2C 2H 5C 2H 5
NO 2H H
（4）（R ）-2-甲基-1-苯基丁烷 CH 2C 6H 5
H
CH 3
CH 2CH 3
（5）（2R,3S,4S ）-3,4-二氯-2-己醇
CH 3
HO H H Br CH 2CH 3Br
H
9、(1)指出下列化合物的构型是R 还是S 构型
Cl
H
CH 3CH 2CH 3 S 型
（2） 在下列各构型式中那些是与上述化合物的构型相同?那些是它的对映体?
（a ） R 型 (b) S 型
(c) S 型 (d) S 型
(e) R 型 (f) R 型
可见，(b) (c) (d)与（1）相同，（a ）(e) (f)是（1）的对映体。
10、将下列化合物的费歇尔投影式画成扭曼投影式(顺叠和反叠)，并画出它们的对映体的相应式子。
反叠 反叠 重叠式 重叠式