第九章 对映异构
对映异构的例子
对映异构的例子
对映异构体是指具有相同分子式、相同结构式、但空间构型不同的分子。
它们在化学和生物学领域都非常重要。
一个常见的对映异构体的例子是草酸的左右手异构体。
草酸的分子式为C2H2O4，但它存在两种空间构型：左草酸和右草酸。
它们的结构式相同，但是它们的构象在空间中是镜像对称的。
这种对称性使得它们不能通过旋转或转动来重叠，就像我们的左手和右手一样。
左草酸和右草酸的物理和化学性质都不同，这是因为它们的空间构型不同。
另一个例子是双氧水的左右手异构体。
双氧水的分子式为H2O2，但它也存在左右手异构体。
这两种异构体的物理和化学性质也不同，因为它们的空间构型不同。
在生物学中，对映异构体也非常重要。
例如，我们的身体只能利用天然氨基酸，它们都是左旋构型的。
但是，合成的氨基酸可能是左右手异构体的混合物，右旋构型的氨基酸被称为对映异构体，它们通常不被我们的身体所利用，甚至可能对我们造成伤害。
这是因为我们的身体和天然氨基酸有特定的适配性，只有适配的氨基酸才能被身体利用。
对映异构
有机化合物的同分异构构造异构是指分子式相同，而分子中原子相互连接的次序不同的一种异构现象，包括碳胳异构、位置异构和官能团异构。
构造相同，但分子中原子在空间的排列方式不同引起的异构现象称为立体异构（stereoisomerism ）。
分子中原子在空间的不同排列方式形成了不同的构型或构象，所以立体异构又分为构型异构与构象异构。
例如顺-2-丁烯与反-2-丁烯这种顺反异构即属于构型异构，丁烷的不同构象和环已烷的不同构象都属于构象异构 构型异构不仅包括顺、反异构，对映异构也属于构型异构，对映异构的分子式相同，构造也相同，只是构型不同。
现在可以把异构现象归纳为：顺反异构由于双键不能自由旋转，所以当两个双键碳原子各连有两个不同的原子或基团时，可能产生两种不同的空间排列方式。
例如2-丁烯：(I) 顺-2-丁烯 (II) 反-2-丁烯（沸点3.7 ℃） （沸点0.88 ℃）两个相同基团（如I 和 II 中的两个甲基或两个氢原子）在双键同一侧的称为顺式，在异侧的称为反式。
这种由于分子中的原子或基团在空间的排布方式不同而产生的同分异构现象，称为顺反异构，也称几何异构。
通常，分子中原子或基团在空间的排布方式称为构型，因此顺反异构也是构型异构，它是立体异构中的一种。
需要指出的是，并不是所有的烯烃都有顺反异构现象。
产生顺反异构的条件是除了σ键的旋转受阻外（双键或环），还要求两个双键碳原子上分别连接有不同的原子或基团。
也就是说，当双键的任何一个碳原子上连接的两个原子或基团相同时，就不存在顺反异构现象了。
例如，下列化合物就没有顺反异构体。
构象异构同分异构构型异构顺反异构对映异构立体异构构造异构碳架异构官能团异构位置异构互变异构C=CCH 3CH 3H HHHCH 3CH 3C=CC=C C=C aa a bbca a当与双键相连的两个碳原子上连有相同的原子或基团时，例如上面的(I)和(II)，可采用顺反命名法。
两个相同原子或基团处于双键同一侧的，称为顺式，反之称为反式。
环烷烃的顺反异构对映异构
• 分析分子中有无对称元素。若分子中没有对称 面也没有对称中心，一般为手性分子，具有旋 光性；否则为非手性分子。
•
• 1 对称面（Plane of symmetry）：如果假想一 个平面将分子一分为二切开，两部分互为镜像， 这个平面就成为该分子的对称面，用σ表示。 有对称面的分子一定是非手性分子，没有旋光 性。
得到的投影式与原来投影式都表示同一 构型。
• ⅰ与 ⅲ表示同一构型。 • 通过上述方法，可以从若干个Fisher投
影式式中，判断那些代表同一构型化合 物，那些是不同的化合物。 • • 4、 手性化合物的构型标记：
• D/L构型标记法(相对构型）：
• 下面是甘油醛的一对对应体，一个使偏 振光偏振面向右旋转某个角度，是右旋 体，用（+）表示；另一个是左旋体，用 （-）表示。
D-（+）－甘油醛
D-（-）－甘油酸
• 与甘油醛相关联的手性化合物都可用D/L 来标记。此种命名法主要对葡萄糖、氨 基酸类化合物。适用范围有限。
• 与甘油醛不相关联的手性化合物就不可 用D/L法来标记只能用IUPAC规定的R/S ：
• A、首先按次序规则确定与手性碳原子连 接的四个不同的原子或基团a,b,c,d的先后 次序（排大小）a>b>c>d ‘>’表示“优先 于”
•
• 注意： 构型和旋光方向是两个不同的概念。 • 构型： 是分子中原子在空间的排列。 • 旋光方向：是旋光仪对手性化合物进行测定
的结果。
• （+）、（-）代表的是旋光方向，但不能 代表哪一个构型，从旋光方向上无法判断分子 构型。
•
• 假定： 在Fisher投影式中，具有上述 （Ⅰ）结构，羟基在手性碳的右边的为D 型甘油醛，具有（Ⅱ）结构，羟基在手 性碳的左边的为L型甘油醛
高职高专化学教材编写组 有机化学 内部课件 对映异构
第九章 对映异构 若被测物质是纯液体，则按下式进行换算。式中： ρ——液体的密度。
因偏振光的波长和测定时的温度对比旋光度也有影响， 故表示比旋光度时，还要把温度及光源的波长标出，将温 度写在[α]的右上角，波长写在右下角，即 。溶剂对 比旋光度也有影响，故也要注明所用溶剂。例如某物质的 比旋光度为： （C,1,CH3OH），这说明该物质的 比旋光度为右旋98.3，测定时的温度为20℃，使用D钠光， 溶剂为甲醇，溶液浓度为1%。
第九章 对映异构 用费歇尔所表示的旋光异构体的构型，用R-S标记法来标 记其构型时，要注意手性碳原子所连的四个原子（基团）并 非共平面，而是横线上的基团在平面上方（前方），竖线上 的基团在平面下方（后方）。例如下列旋光异构体的构型可 用上述原则进行标记：
利用简易方法标记手性碳原子时，将四个原子（基团） 视为在同一平面上，按优先次序排列四个原子（基团）的优 先次序，若最小基团在横线方向上，那么另外三个原子（基 团）
上图是乳酸构型的透视式。词中表示法中，手性碳原子 也是在纸面上，用实线相连的原子或基团表示处在纸平面上； 用楔形线相连的原子或基团表示处在纸面的前面，用虚线相 连的原子或基团表示出在纸平面后面。这种表示法清晰、直 观，但书写较麻烦。
第九章 对映异构 3.费歇尔投影式 3.费歇尔投影式 费歇尔投影结构式书写方法。这种投影式是按照碳的四 面体结构，按规定的原则将分子结构投影到平面上，用所得 到的平面投影式来表示分子的立体结构。其书写规则为： 将手性碳原子和其四个价键用“+”表示，主碳链表示为 垂直的“直链”，并将命名时编号较小的末端碳原子置于上 方，序号较大的末端碳原子置于下方，横线上的价键表示在 平面后方、竖线上的价键表示在平面前方的化学键，如乳酸 用费歇尔投影式可表示为：
对映异构体
H
C H 2C H 3
H
R
C 6H 5 H 3C H
R
H H 3C
R
C H 2C H 3
S
CH
CH2
S
C H (C H 3)2
H CH a
3
OH
HO CH
镜 面
3
H
H HO CH CH
3 3
OH H
b
不 能 重 叠
手性碳原子:与4个不同的原子或原子团相连的碳原子。 a与b代表两种不同的手性分子，分子 组成和结构式相同，但构型不同，呈 手性分子:实物和镜像不能重合的分子，凡具有手性的分 实物和镜像关系，称为对映异构体。 子就有旋光性。 旋光性刚好相反。
左旋体（用l or –表示）。旋光度用α 表示。
9.1.2 旋光仪和比旋光度
1．旋光仪
它由一个光源，两个棱镜（起偏镜和检骗镜）组成， 两个棱镜之间是一盛有待测旋光性物质的管子。
§9.2.3 手性分子和对映异构
比较下列图中的对映异构关系
* C H 3C H C O O H OH 乳酸
只含1个手性碳原子的分子一定是手性分子，有旋光性； COOH 含2个手性碳原子的分子不一定是手性分子。 COOH COOH COOH
子序数，原子序数大者优先。对于同位素，
质量大者优先。 例：-I ＞ -Br > -Cl > -OH > -CH3 > -H
（2）当直接和手性碳原子相连的原子相同时，
可再比较第二个原子；如果第二个原子有几个， 只要其中一个的原子序数最大则优先。当第二个 原子又都相同时，则可再比较第三个原子，余此 类推。例如：
对映异构是一种立体异构 ，物质的生理活 性，药物的药理作用与对映异构有关。
对映异构现象的名词解释
对映异构现象的名词解释映异构现象，又称为异构映射现象，是指同一事物在不同情境或视角下被赋予不同的意义和解释。
这种现象在各个领域都普遍存在，并且对人类认知和交流产生了深远的影响。
从心理学、语言学、文化学以及社会学的角度来看，我们可以进一步理解和解释映异构现象的本质和原因。
首先，在心理学领域，映异构现象与人类的心理认知密切相关。
人类的思维过程受到自身经验、知识和情感等多种因素的影响。
在不同的情境下，我们往往会从不同的角度对同一事物做出评价和解释。
以一个简单的例子来说，一个物体在不同光线下的颜色可能会有所变化，这就是颜色的映异构现象。
同样，我们对于一个人或一个事件的认知也会受到情景、文化背景等多种因素的影响，从而给予不同的解释和意义。
这种映异构现象在人们的情感、价值观和态度等方面体现得尤为明显。
其次，在语言学领域，映异构现象表现为词语的多义性和歧义性。
同一个词在不同语境中可以具有不同的含义，甚至可以产生相互矛盾的解释。
这种现象不仅使得语言传递信息时容易产生误解，还丰富了词语的表达和语言的表达能力。
比如，英语中的“bank”一词可以指银行，也可以指河岸。
在不同的语境中，这个词所表达的意义产生了映异构现象，使得人们需要通过上下文来正确理解和解释。
此外，在文化学和社会学领域，映异构现象以文化差异和社会观念的多样性为主要表现。
不同的文化和社会环境赋予事物不同的意义和符号，从而形成多元的文化现象和社会行为。
比如，对于颜色的映异构现象在不同的文化中体现得非常明显。
在中国，红色象征着吉祥和喜庆；而在西方文化中，红色则更多地与爱情和危险相联系。
这种文化差异导致映异构现象，使得人们在跨文化交流和理解中需要更多的关注和辨别。
综上所述，映异构现象是指同一事物在不同情境或视角下被赋予不同的意义和解释。
它在心理学、语言学、文化学以及社会学等领域都有重要的研究价值。
了解和理解映异构现象有助于拓宽我们的认知视野，增进不同文化间的理解和交流，进而促进人类社会的和谐发展。
对映异构基本概念
第五章 对 映 异 构一、基本概念1、旋光性——物质使平面偏振光旋过一定角度的特性；有左旋和右旋之分；物质具备旋光 性与否需要通过旋光仪进行测定。
2、旋光性物质——具有旋光性的物质，分左旋体（l 或-）、右旋体（d 或+）。
3、手性——实物与镜像关系，即只能重合不能重叠。
4、对映异构——构造相同的两个化合物，互呈“实物与镜像”关系，对映而不能重叠，它们对平面偏振光的作用不同，生理活性也不同，称为对映异构体。
因其旋 光性上的表现不同，又称旋光异构体。
5、对映异构体特征——构型上互为实物与镜像关系；旋光性上大小相等方向相反。
6、外消旋体——等量的左旋体＋右旋体，混合后体系失去旋光性（外因使然），是混合物。
7、内消旋体——分子内存在对称因素使分子不具有旋光性（内因造成），是纯净物。
8、手性碳C ——sp 3杂化，连接四个不同基团的碳原子。
9、手性分子——分子内无对称因素（要求掌握对称面），常常是“有且只有一个手性碳”的 分子；手性分子具有旋光性、存在对映异构体。
10、对称面(σ)——把分子分成实物与镜像关系的面，即平分分子的平面，把分子分成完全相等的两个部分，可以有一个或多个。
手性、手性分子、旋光异构体、对映体：dbd 实物镜像两者对平面偏振光作用不同,称为旋光异构体；两者只能重合不能重叠，互为镜像关系，具有手性，是手性分子；因具有镜像关系，又称对映体对称面σ举例（可以有多个）：二、分子具有手性的原因根本原因——分子内无对称因素；常见原因——具有手性碳原子。
三、对映异构体的判断手性分子具有对映异构体，故判断有否对映体只需判断是否是手性分子。
（一）先找常见原因——C *：有且只有一个C *，一定是手性分子。
（二）若没有C *，则找根本原因：分子内找不到对称因素（掌握对称面），一定是手性分子。
注：有C *不一定是手性分子（内消旋体）；无C *不一定不是手性分子（丙二烯型，两端碳所连原子或基团不同时；其余类型略）。
顺反异构和对映异构
由于分子中存在手性碳原子，使得分子中的原子或基团在空间排列上产生不同 的方式，形成具有旋光性的对映异构体。
空间结构
顺反异构
由于碳碳双键或碳碳单键的限制，顺式和反式异构体的空间结构不同，通常表现为键长、键角和偶极矩等物理性 质的差异。
对映异构
对映异构体的空间结构也不同，但由于手性碳原子的存在，使得分子呈现出旋光性，可以通过偏振光实验进行鉴 别。
化学工业
顺反异构
在化学工业中，顺反异构的应用主要涉及烯烃的合成和反应。通过控制双键两侧取代基的排列方式， 可以合成具有特定性质的烯烃，如聚烯烃塑料、橡胶等。
对映异构
对映异构在化学工业中有重要应用，尤其是在手性药物的合成中。手性药物具有旋光性，可以通过对 映异构体的拆分或合成，获得单一的对映体，提高药物的疗效和降低副作用。
材料科学
顺反异构
在材料科学中，顺反异构的应用主要涉及功 能材料的合成和性质研究。例如，通过控制 材料分子中的顺反结构，可以调节材料的物 理和化学性质，开发出具有特定功能的新型 材料。
对映异构
对映异构在材料科学中有一定应用，尤其是 在手性材料的研究中。手性材料具有旋光性 ，可以通过对映异构体的选择和合成，获得 具有特定光学性质的手性材料，如光学器件 、显示材料等。
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药物合成
顺反异构
在药物合成中，顺反异构的应用主要涉 及抗生素、激素等药物的合成。通过控 制药物分子中特定基团的排列方式，可 以合成具有特定药效的药物。
VS
对映异构
对映异构在药物合成中具有重要意义，因 为许多生物分子和药物分子都具有手性特 征。通过对映异构体的选择，可以开发出 更有效、副作用更小的药物。
形成条件
对映异构-有机化学
2 3
2 3
3
3
Cl
H
4
COOH -
4
COOH
4
COOH
4
COOH
(2R,3R)
2
(2S,3S) C: C: OH Cl CHClCOOH COOH
(2R,3S) COOH CHOHCOOH
(2S,3R)
3
-7.10
(±)
+7.10
-9.30
(±)
+9.30
I 对映关系：
II
III Ⅰ与Ⅱ； Ⅲ与Ⅳ
D --- 钠光源，波长为589nm； T --- 测定温度，单位为℃ a --- 实测的旋光度； l --- 样品池的长度，单位为dm； c --- 为样品的浓度，单位为g•ml-1。
a D
T
a
lc
应用：
1、测定旋光度，可计算比旋光度，从而可鉴定未知的 旋光性物质。
2、测定已知旋光物质的旋光度，也可计算出该物质溶 液的浓度。
个立体异构体。
[a]D20= +3.8o(水)
[a]D20= -3.8o(水)
（二） 对映体构型的表示方法
1.构型的表示方法 对映体的构型可用立体结构（楔形式和透视式）和费歇尔 （E· Fischer）投影式表示， (1)立体结构式
COOH COOH COOH C H
3
H H COOH
O2N
COOH
HOOC
NO2
五、旋光异构体的性质差异
手性药物的旋光异构与生物活性
1）旋光异构体具有不同的生物活性强度
2) 旋光异构体具有完全相反的生物活性。
3) 旋光异构体的毒性或严重副作用
第九章 对映异构体
COOH H OH CH2OH 注： （1）D，L与旋光性无关 D-（-）甘油酸 （2）左右旋由实验测定 （3）其他物质构型与甘油醛关联（相对构型）。 （4）绝对构型 1951，Bijvoet, X-ray, 右旋酒石酸铷钠， D-甘油醛为右旋。
HO CH 3 H COOH
I Br Cl H
例
2. R, S标记法
第九章 对映异构体
对映异构体：两分子结构能以平面镜对称，却不能重 叠。
H H H H
H
H H
H H
H
HO
CH2Cl CH3
ClH2C H3C
OH
Mirror
Mirror
立体异构体：构型异构体，构象异构体。 对映异构体，非对映异构体。 例
9.1 手性和对称性
1. 手性 分子与其镜像不能叠合的性质叫做“手性”
AACOOH OH H COOH
酒石酸
内消旋体 (m, RS-SR) 外消旋体 (RR-SS)
9.5 手性中心的产生
1. 第一手性中心的产生 CX2YZ 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 CXMYZ
H Cl CH3 R CH3 Cl CH3 Cl H R CH3 S
2-羟基-3-氯丁二酸
COOH H Cl COOH H Cl
COOH OH H COOH
（2S，3S） 非对映体 非对映体：一般性质不同
RS
不是实物与镜像关系
两个相同的C*
C1 C2
COOH H H OH OH COOH HO HO
A+ A+
AA+
COOH H H COOH HO H
对映异构
O O HN O O N
O N NH O O
(S)型，致畸形
O
(R)型,有效，不致畸形
3 用于研究有机反应机理
英文词汇：
enantiomerism, chirality, optical activity, enantiomer, diastereomer, meso structure, Fischer diagram.
但旋光仪不能分辨出α± n1800的度数，需改变浓度再测。
用旋光仪测定某旋光物质的旋光度时，样品管长为10cm， 测得旋光度为+30º ，怎样验证它的旋光度是+30º ，而不是 +390º 或-330º 呢？ 将浓度C或管长l 减半，再测定一次，应得到+15º ； 旋光度为+390º 或-330º 时，结果应为+185º 或-165º 。
C
CH3 H
二、手性
两者互为镜像对映关系，正如人的左、右手关系。这种分子与 其镜像的不重合性称为分子的手性或手征性（Chirality）， 具有手性的分子称为手性分子（Chiral molecules） 具有四个不同原子或基团的不对称碳原子称为手性碳， 或不对称碳原子.(用 C* 表示)或手性中心。 即手性是物质产生旋光性的必要条件，是产生对映异构现 象的充分必要条件。 具有手性碳原子的分子不一定是手性分子，没有手性碳原子的 分子也不一定不是手性分子。手性碳原子不是物质产生旋光性
C6H5 CH3
H3CH2C
N
C6H5 CH3
H3CH2C
C6H5 N CH3
P (H3C)2HC
C6H5 CH3
C6H5 P H3C
CH(CH3)2
CH2C6H5 N CH3CH2 C6H5 CH3 C6H5 H3C
对映异构体
CH 3 CHCH 3
H Cl C CH 3 CH 3
C、H、Cl成的平面— —对称面
Cl
非手性分子
四、判断对映体的方法
观察分子的实物与其镜像能否重合。
寻找分子中是否存在对称面。
寻找分子中是否存在手性碳原子（手性中心）。 一般不存在对称面，有手性碳的分子具有对映体， 为手性分子。
HOOC * CH OH
COOH H HO OH H COOH HO H
* CH OH
COOH
含两个相同*C，只有三个立体异构体。
COOH H OH COOHO HO
COOH H H COOH
对称面
（2R,3R-）
（2S,3S-）
meso structure （分子内两个*C构型抵消）
第三章
本章重点：
对映异构
掌握手性分子、对映体、非对映体、内消旋体、外消旋体概念；
掌握Fischer投影式、D、L和R、S构型命名法； 了解手性分子的生物应用。
英文词汇： enantiomerism, chirality, optical activity, enantiomer, diastereomer, meso structure, Fischer diagram.
•
具有双键、叁键时，可看作连两个、三个相同原子。
O
如：
CH
>
CH 2 OH C ( H, H, O )
C ( H, O, O )
构型命名：如a > b > d > e ，最小基团e对着观察者（最远），
a
沿abd旋转
C e b d
顺时针方向——R构型； 逆时针方向——S构型
对映异构(光学异构
左右手的对映关系
许多天然产物和人体内的活性分子都是手性分子。所谓手性是指物质的分 子和它的镜像不能重叠，正如我们的左、右手虽然相像但不能重叠一样。 葡 萄 糖 经 乳 酸 杆 菌 发 酵 获 得 的
COOH
COOH
H CH3
OH
OH CH3
H
动 物 肌 肉 运 动 时 产 生
镜面
---------------------
Van′t Hoff 和 Le Bel当时在巴黎Wurtz实验室学习和工作。他们的四面体 学说提出后，在化学界引起很大的反响，有的支持，有的反对。后来大量的 实验事实证明正四面体学说是正确的。由于Van′t Hoff 对有机化学发展的 巨大贡献，1901年他成为Nobel化学奖的第一个获得者。
手性碳原子C* ----分子中连有四个不同原子或基团的碳原子。 COOH
William S.Knowles 野依良治
手性催化氢化反应
1917年出 生于美国， 1942年从 哥伦比亚 大学博士 毕业曾在 孟山都公 司任职， 1986年退 休。
1938年出 生于日本 神户， 1967年京 都大学博 士毕业， 1972年在 名古屋大 学任教授
MeO AcO
COOH NHAc
C2H5OOC
C2H5OOC DET
O H
O H
Sharpless的工作 Me
疗断它 心剂用 脏︱于 病 生 的一产 药种 。治阻
β O
H CH2O H
H H
H
Me Me
C－OOH
Ti(DET)
环氧化（R）-丙烯醇的合成
CH2O H (R)-giycidol 95％
形成过量的对映体
催化剂
对映异构体
1,3-取代
环己烷：含有两个相同的取代基时：
多个不同的手性碳原子:
最多可以有2n种旋光异构体
4.7 不含手性碳原子化合物的对映异构
丙二烯分子：
当1、3 碳原子分别连有不同基团时，分子有手性
螺环化合物
脂环烯化合物
联苯分子：
反式大环烯烃：
含有其它手性原子化合物的对映异构
4.8 有机反应中的对映异构现象
例: 乳酸
分子中含有多个手性碳原子时, 一一标出: S R
则名称为: (2S,3R)-2,3-戊二醇
注意:
1. 标记方法与旋光方向无关 2. 一个化合物经反应后,若构型保持不变, 但 R–S标记却不一定相同.
4.5 含有多个手性碳原子化合物的对映异构
1.含有两个不同手性碳原子化合物的对映异构
3. 对映体的性质 对映体之间结构差别很小,它们具有相同的沸点, 熔点,溶解度,密度,折光率,光谱等, 对映体之间在物理性质上的不同，只表现在对偏 振光的作用不同。
4.2 物质的旋光性和比旋光度
偏振光——只在一个方向上振动的光。
旋光性——能旋转偏振光振动方向的性质。
旋光性物质（光活性物质）—— 具有旋光性的物质。
2. 含有两个相同手性碳原子化合物的立体异构
内消旋体——虽然含有手性碳原子，但却不是 手性分子，因而也没有旋光性的化合物。
内消旋体和外消旋体都没有旋光性，但本质不同: 内消旋体是单纯的非手性分子，不可拆分 外消旋体是两个对映体的混合物，可拆分 含有一个手性碳原子的分子必有手性 含有多个手性碳原子的分子不一定都有手性 所以 不能说凡是含有手性碳原子的分子都是手性分子
四 种 立 体 异 构 体
例：2-羟基-3-氯丁二酸
对映异构体
三、对映异构体构型的标记方法 1、D/L法： 在1951年前，由于缺乏实验方法测得对映体的 真正构型，即绝对构型，人们采取人为规定的方 法，选用含有手性碳原子的甘油醛作为标准，规 定：羟基在手性碳原子的右边，用D表示，羟基 在手性碳原子的左边，L表示。 D、L表示构型
CHO H OH CH2OH HO CHO H CH2OH
例如，丁二烯水合得到两种2-丁醇
H CH3CH=CHCH3 HOH bp d 旋光性 CH3CH2-C-CH3 OH 99.5℃ 0.8063 右旋 OH CH3CH2-C-CH3 H 99.5℃ 0.8063 左旋
在空间的排列上，可以看出他们是不相同的。
CH3 C HO H CH2CH3 H 镜子 CH3 C OH CH2CH3 左旋-2-丁醇
1、手性与旋光性
平面偏振光通过非手性分子如乙醇、丙酮等
时，偏光的传播方向不受影响。
但偏光通过手性分子如乳酸时，偏光的振动
平面会旋转一定角度。
手性分子使偏光振动平面旋转的性质叫做物
质的旋光性。具有旋光性的物质称为旋光物质或
光学活性物质。 2、手性与对称性
手性是指实物与它的镜像不能重合的特性， 具有手性的分子叫做手性分子。手性分子必然有 旋光性。有旋光性的分子必定是手性分子。分子 的手性与分子对称因素有关。涉及分子对称的因 素有以下四种。
分子具有手性的必要和充分条件是：无对 称面、无对称中心、无更替对称轴。三者缺一 不可。 至于对称轴并不能作为分子是否具有手性 的判据。
§6-4 含一个手性碳原子化合物的对映异构 一、对映异构体的特点
含有一个手性碳原子的化合物一定是手性分 子，有两种不同的构型，且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。对映异构体的特点 1、对映异构体的物理性质、化学性质相同，难 以用化学方法区别。 2、对映异构体的比旋光度相同，方向相反。
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从楔形式，费歇尔投影式来命名。 从楔形式，费歇尔投影式来命名。举例 注意： 此法无局限性 ， 还可命名二个或二个以上手性 C 注意 ： 此法无局限性， 还可命名二个或二个以上手性C 化合物。 化合物。 4 含有多个手性C化合物的对映异构 含有多个手性C 4.1含有两个不相同的手性碳原子 异构体数目： 异构体数目：4个 组成2 组成2对对映体 非对映体：两个不是对映体的立体异构体。 非对映体：两个不是对映体的立体异构体。 结构式
第九章
异构现象 构造异构
对映异构
碳链异构 官能团位置异构 官能团异构 互变异构
立体异构
构型异构
顺反异构 对映异构
构Байду номын сангаас异构
1 旋光性和比旋光度 1.1旋光性与旋光性物质 偏光：只在一个平面内振动的光。 偏光：只在一个平面内振动的光。 旋光性：能使偏光振动平面发生旋转的性质。 旋光性：能使偏光振动平面发生旋转的性质。 旋光性物质：具有旋光性的物质 旋光性物质： 1.2比旋光度 旋光度：使偏光旋转的角度和方向。（+）表示右旋， 。（+ 表示右旋， 旋光度：使偏光旋转的角度和方向。（ （-）表示左旋。α 表示左旋。
4.2含有两个相同的手性碳原子 异构体数目： 异构体数目：3个 组成一对对映体 ，一个内消旋体 内消旋体与外消旋体的比较： 内消旋体与外消旋体的比较： 相同：都没有旋光性 相同： 不同：外 是混合物 不同： 内 是化合物 结构式
含 n 个不相同手性碳原子的异构体数目 ： 2n 个 。 组成 2n 个不相同手性碳原子的异构体数目： 组成2 /2对对映体
2.1.1 定义：物体与自身镜象不重叠的性质。 定义：物体与自身镜象不重叠的性质。 手性分子：具有手性的分子。 手性分子：具有手性的分子。 对映体：呈对映关系的异构体。 对映体：呈对映关系的异构体。 对映异构属于构型异构 2.1.2 手性的判断 (1)摆模型 (2)分析对称因素: 对称面、对称中心 分析对称因素: 对称面、
物理性质： 物理性质：不同 化学性质：基本相同。 化学性质：基本相同。 3.3 构型的表示法 楔形式：用三种线表示 楔形式： 费歇尔投影式： 费歇尔投影式： 二种式子的互换 3.4 构型的标记 举例
3.4.1 D/L标记法 D/L标记法 以甘油醛为标准， OH在右面 以甘油醛为标准，-OH在右面 -OH在左面 OH在左面 其他化合物的构型与之关联 注意：此法有局限性 注意： 3.4.2 R/S标记法 R/S标记法 次序规则 D L 举例
没有对称因素的，有手性。 没有对称因素的，有手性。 有对称因素的，没有手性。 有对称因素的，没有手性。 (3)手性C：连有四个基团都不同。 手性C 连有四个基团都不同。 含有一个手性C 物质一定具有手性。 含有一个手性C 物质一定具有手性。 含有二个或二个以上手性C的化合物，不能判断， 含有二个或二个以上手性C的化合物，不能判断，要结 合对称因素。 合对称因素。 2.1.3 手性与旋光性
手性 对映异构 一对对映体
旋光性 旋光异构 左旋体 右旋体
3 含有一个手性C的化合物的对映异构 含有一个手性C 3.1 异构体数目 一对对映体
外消旋体：等量的左右旋体的混合物。 外消旋体：等量的左右旋体的混合物。 3.2 对映体与外消旋体的性质 3.2.1 对映体的性质 物理性质：除旋光方向外，都相同。 物理性质：除旋光方向外，都相同。 化学性质：与手性分子反应： 化学性质：与手性分子反应：性质不同 与非手性分子反应：性质不同。 与非手性分子反应：性质不同。 3.2.2 外消旋体的性质
旋光度的影响因素：温度、光源、溶剂、浓度、 旋光度的影响因素：温度、光源、溶剂、浓度、管子的 长度。 长度。 比旋光度： 一定温度 、 一定光源 、 一定溶剂 ， 浓度为 比旋光度 ： 一定温度、 一定光源、 一定溶剂， 1g/mL，管子的长度为1dm时旋光度。α g/mL，管子的长度为1dm时旋光度 时旋光度。 意义：反映旋光性物质的本质，是旋光性物质的一个物 意义：反映旋光性物质的本质， 理常数。 理常数。 2 手性与旋光性 2.1 手性